初中物理人教版八年級下第十二章簡單機械（區(qū)一等獎）

第十二章簡單機械第一節(jié)杠桿教師寄語：驕傲，是斷了線的風(fēng)箏，稍縱即逝；自卑，是剪了雙翼的飛鳥，難上青天、這兩者都是成才的大忌。學(xué)習(xí)目標：1、認識杠桿，知道杠桿的一些應(yīng)用。2、通過觀察和實驗，了解杠桿的結(jié)構(gòu)。3、通過探究，了解杠桿的平衡條件。4、通過了解杠桿的應(yīng)用，進一步認識物理是有用的，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。中心任務(wù)：能獨立探究并掌握杠桿的平衡條件。學(xué)習(xí)過程：一、自主學(xué)習(xí)根據(jù)要求，閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，先對下面問題獨立探究，然后在組內(nèi)交流，找出最佳解決方案。任務(wù)一：認識簡單機械——杠桿。結(jié)合課本的插圖閱讀“杠桿”這一部分內(nèi)容，回答下列問題。1、杠桿的定義：一根__________在_________下能__________，這根硬棒就是杠桿，生活中常見的杠桿有：___________________________________。2、杠桿的五要素分別是：_________、__________、____________、_________、_____3、_____________________叫支點，通常用_____表示。_____________________________叫動力，通常用______表示。_________________________________叫阻力，通常用_______表示。____________________________________叫動力臂，通常用_______表示。_______________________________________________叫阻力臂，通常用______________表示。4、杠桿的平衡的標志是：當(dāng)杠桿在力的作用下__________時，杠桿就平衡了。任務(wù)二：力臂的作圖。結(jié)合圖及動力臂、阻力臂的概念，試畫出下列杠桿的動力臂L1和阻力臂L2，比一比，誰畫的更準確。二、合作探究：探究“杠桿的平衡條件”，組內(nèi)交流探究解決下面問題，并將組內(nèi)合作探究結(jié)果展示給全班同學(xué)。比一比，那些組完成的更好?。ㄒ唬┨岢鰡栴}當(dāng)杠桿的動力、動力臂、阻力、阻力臂之間有什么關(guān)系時杠桿能夠平衡？（二）猜想與假設(shè)當(dāng)__________________________________________杠桿平衡。（三）實驗設(shè)計1.小組內(nèi)討論：要驗證自己的猜想，將用哪些器材？2.根據(jù)選擇的器材，設(shè)計實驗步驟，并展示給其它同學(xué)；相互交流補充，比一比哪個小組完成的最好?。ㄋ模┻M行實驗1.調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，達到平衡狀態(tài)。為什么要這樣做？2.根據(jù)設(shè)計的實驗方案進行實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下面表格中：實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1(cm)阻力F2/N阻力臂L2(cm)123（五）分析和論證根據(jù)表中數(shù)據(jù)進行分析，例如對它們進行加、減、乘、除等運算，找出它們之間的關(guān)系，對于開始提出的問題，你能得出什么結(jié)論？杠桿平衡的條件是:____________________________________或?qū)懽鳎篲___________2.如圖所示，AOB為一機械設(shè)備的簡化示意圖，我們可以把它看成杠桿（自重不計），已知AO=2OB．固定O點，使OB

處于水平位置，此時B

端掛一重為40N

的物體，要使杠桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動，至少需在A

端施加F=_______

N

的力，在圖上畫出此時力F的方向．三、自主學(xué)習(xí)結(jié)合平衡條件，自學(xué)“杠桿的應(yīng)用”回答下面的問題。1.我們身邊的杠桿可分為三類，分別是：___________、____________、_____________2.省力杠桿的特點是：動力臂______阻力臂，使用時動力______阻力，省了力卻費了_______，例如：________________________。3.費力杠桿的特點是：動力臂______阻力臂，使用時動力______阻力，雖然費力但可以_______，例如：________________________。4.等臂杠桿的特點是：動力臂_________阻力臂，使用時動力__________阻力，例如_______。四、梯度訓(xùn)練A組1.關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是（）A、杠桿必須是一根直棒B、杠桿一定要有支點C、當(dāng)力的作用線通過支點時，力臂最大D、動力臂就是支點到動力作用點的距離2.關(guān)于力臂，下列說法中正確的是（）A、支點到動力作用點的距離叫動力臂B、支點到阻力作用點的距離叫阻力臂C、支點到力的作用線的垂直距離叫力臂D、杠桿的力臂一定在杠桿之上3.如下圖所示的杠桿，動力的力臂用L表示，圖中所畫力臂正確的是（）如圖所示的幾種杠桿類工具，在使用時屬于費力杠桿的是()5.園藝師傅使用右圖的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近，或?qū)⑹治占舻栋训牟课槐M量靠近把的末端，這樣做的目的是為了（）A．可以減小阻力臂，達到省力的目的B．可以減少動力臂，達到省力的目的C.可以減小阻力D．根本不能省力6.有一把準確的秤，由于不慎將其秤砣碰掉一塊，那么再稱物體時它的讀數(shù)將（）A、比實際增大B、與實際物重相同C、比實際物小D、比實際物重大或小都有可能7.如圖3所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，若在兩邊的鉤碼下，各加一個同樣的鉤碼，則：()A．杠桿仍保持平衡B．杠桿A端下降C．杠桿B端下降D．無法判斷8.關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是（）A、杠桿只有靜止在水平位置才是處于平衡狀態(tài)B、杠桿平衡時，作用在杠桿上的兩個力一定在支點的兩側(cè)C、杠桿一定有支點D、杠桿的支點一定在杠桿的正中間9.一根重400牛的均勻直鐵棒水平放在地面上，若將鐵棒的一段微微抬起，所需要的力至少為（）A、400牛B、200牛C、150牛D、100牛10.如圖所示，錘把的長度約為30cm，鐵錘將釘子拔出的過程，釘子對鐵錘的阻力約為300N。求：人拔釘子的過程對錘把需要施加的最小力11.在研究杠桿的平衡條件的實驗中：（1）實驗前沒有掛鉤碼時發(fā)現(xiàn)杠桿左端下傾，應(yīng)將橫梁左端的螺母向_____邊旋一些，使杠桿水平平衡．（2）實驗時準備了10個相同的鉤碼，杠桿上每格等距，當(dāng)在A點掛4個鉤碼時（圖甲），怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？請在圖中畫出兩種設(shè)計方案B組1.如圖所示，已知F2=2000N，L1=，L2=，老翁要將這塊大石頭撬起需要用的力F1的大小為_______________。2.在圖中是杠桿原理的應(yīng)用，其中節(jié)省距離的是__________，可以省力的是________。3.一杠桿動力臂與阻力臂之比是6:5，那么動力與阻力之比為_________，若阻力為600N，，動力則是________這是一個_______杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”）4.如圖所示，要使杠桿處于平衡狀態(tài)，在A點分別作用的四個力中，最小的是（）A．F1B．F2C．F3D．F4如圖所示，用始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂，動力F。(填“變大”或“變小”“不變”)6.把重為2N和12N的物體分別掛在杠桿的兩端，杠桿平衡時，兩力臂長度之比為_______，若在2N的物體上再加上2N的重物，要使杠桿平衡，則在12N的重物上加_____牛的重物。第二節(jié)滑輪教師寄語：努力就是陽光，成功就是影，沒有光哪來的影？學(xué)習(xí)目標：1、認識定滑輪和動滑輪2、知道簡單機械的一些應(yīng)用。3、知道輪軸和斜面也省力。4、通過觀察和實驗，了解定滑輪和動滑輪的結(jié)構(gòu)。5、通過探究，了解定滑輪和動滑輪及滑輪組的特點。中心任務(wù)：探究并了解定滑輪和動滑輪及滑輪組的特點。學(xué)習(xí)過程：一、課前自主學(xué)習(xí)根據(jù)要求，閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，先對下面問題獨立探究，然后在組內(nèi)交流，找出最佳解決方案。任務(wù)一：認識定滑輪和動滑輪1、旗桿頂部有一滑輪，它的軸______(“是”、“否”）隨著物體運動，這種滑輪叫____________。2、還有一種滑輪，它的軸可以__________________，這種滑輪叫做動滑輪。3、如圖所示，圖甲是滑輪，圖乙是___滑輪。觀察甲圖有______股繩承擔(dān)物體重力，乙圖中有_____股繩承擔(dān)物體重力，初步猜測，動滑輪可以省_____力，定滑輪______力，但可以_______。任務(wù)二：認識滑輪組1.觀察圖—4，甲圖中共有_______股繩承擔(dān)重力，乙圖中有_____股繩承擔(dān)重力，若鉤碼重為G，則甲圖中F=______G，乙圖中F=______G2.滑輪組的優(yōu)點是_____________________________。任務(wù)三：認識斜面和輪軸1.斜面和輪軸也是一種____________，也能省力2.斜面越_____越省力。二、合作探究：組內(nèi)交流探究解決下面問題，并將組內(nèi)合作探究結(jié)果展示給全班同學(xué)們。（一）探究兩種滑輪工作時的特點。1.分別安裝定滑輪、動滑輪，以鉤碼作重物，用彈簧測力計分別測出鉤碼重力G和使用滑輪拉起重物的力F，記錄下面的表格中：使用定滑輪做實驗使用動滑輪做實驗實驗次數(shù)鉤碼重力G/N拉起鉤碼的力F/N實驗次數(shù)鉤碼重力G/N拉起鉤碼的力F/N1122332.分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：組內(nèi)把實驗數(shù)據(jù)進行綜合分析，討論解決下面問題：①使用定滑輪、動滑輪是否省力（或更費力）？②使用定滑輪、動滑輪是否省距離（或移動更大距離）？③什么情況下使用定滑輪？什么情況下使用動滑輪？（二）探究滑輪組工作時的特點。1.組裝如圖甲、乙所示的滑輪組，參照上面的實驗方法，探究滑輪組的工作特點：要求：①每次實驗時記下鉤碼的重力G.拉力F，鉤碼上升的高度h和拉力F通過的距離s②實驗時要始終勻速拉動彈簧測力計，并在勻速拉動的過程中讀數(shù)。③改變鉤碼的重力多做幾次實驗，并將實驗數(shù)據(jù)填寫在表格中實驗一：實驗次數(shù)鉤碼重力G/N拉力F/N鉤碼上升的高度h/m拉力F通過的距離s（m）123實驗二:實驗次數(shù)鉤碼重力G/N拉力F/N鉤碼上升的高度h/m拉力F通過的距離s（m）1232.組內(nèi)交流討論并分析實驗數(shù)據(jù)，結(jié)合甲、乙兩圖分析總結(jié)以下問題：①使用滑輪組時所需的動力F與阻力G之間有什么關(guān)系？②使用滑輪組時拉力F移動的距離s與重物上升高度h之間有什么關(guān)系？（三）如圖所示，某人在A處用一根繩子和兩個滑輪提起重物B，畫出最省力的繞線。三、梯度訓(xùn)練A組1.關(guān)于定滑輪、動滑輪，以下說法正確的是（）A、使用定滑輪雖然不省力，但可以改變力的方向B、定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿，而動滑輪實質(zhì)是不等臂杠桿C、又省力又少移動距離的動滑輪是無法實現(xiàn)的D、使用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，只能省一半力2.一定不省力的簡單機械是（）A、斜面B、輪軸C、動滑輪D、定滑輪3.使用動滑輪可以（）A、改變力的方向B、省一半力C、不省力D、以上說法都不對4.如圖所示，用動滑輪拉起一袋重1000N的糧食，若滑輪，繩子重力忽略不計，則人需要多大力把糧食拉起（）A．1000N5.如果忽略滑輪重和摩擦,則下列各圖中,作用在繩子自由端的力的大小分別是多少?(已知被提升重物的重力均為1000N)F1=_________N;F2=________N;F3=________N;F4=________N.6.如圖所示,一輛汽車陷入泥坑,現(xiàn)用一滑輪組把它拉出來,請畫出最省力的繞法.7.升旗的時候，旗手用力向下拉繩子，旗就升上去了，這是因為旗桿頂端有一個__________。這個事例告訴我們，這種簡單機械能夠改變__________。8.如圖3所示，利用定滑輪、動滑輪及滑輪組勻速向上提升重物。已知作用在繩子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50N。則：(1)當(dāng)物體被提升2m時，繩子自由端移動的距離分別是s甲=_______m，s乙=_______m，s丙=________m。(2)如果物體被提升的速度都是m/s時，繩子自由端移動的速度分別是：v甲=________m/s，v乙=________m/s，v丙=________m/s。B組1.如右圖所示，甲、乙兩同學(xué)利用滑輪組將兩塊相同的重物勻速提升到某一高度，若重物的重為50N，滑輪的重、滑輪軸的摩擦、細繩的重均忽略不計，則甲需要用力______N，乙需要用力______N。2.如圖，把重30N的物體勻速向上拉起，彈簧測力計的示數(shù)是16N，若不計摩擦，拉力F=____N，動滑輪重________N。3.某人用如圖機械把繩子的自由端往下拉了3m，則物體向上升高了（）A.3mB.6mC.1mD.4.動滑輪和定滑輪可以看成是變形的杠桿，在下面兩個滑輪上畫出它所對應(yīng)的杠桿示意圖，并標出支點O，畫出動力、阻力及動力臂、阻力臂。5.如圖所示,物體重20N,忽略滑輪重和摩擦,則拉力F的大小是()A10NB20NC30ND40N6．如圖所示，用由一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組，提起重為210N的物體，問：(1)若不計摩擦和滑輪的重，所用拉力F是多大?(2)若每個滑輪重為9N，所用拉力F是多大?物體升高了O．5m時，繩子的自由端所移動的距離是多少?若繩子所能承受的最大拉力為150N，則提起的物體重力最大為多少?第三節(jié)機械效率教師寄語：當(dāng)你全神貫注時，你完成工作的速度和效率會相當(dāng)驚人，就像是一個廣角或可調(diào)焦距的鏡頭，只要縮小焦距，你就可以朝著你所想的方向前進。學(xué)習(xí)目標：1、了解什么是有用功、額外功和總功。2、理解什么是機械效率。3、通過參與探究斜面機械效率的活動，學(xué)習(xí)擬訂簡單的科學(xué)探究計劃和實驗方案。4、培養(yǎng)學(xué)生對任何事情都要注意“效率”的科學(xué)態(tài)度。中心任務(wù)：對機械效率概念的理解，會進行關(guān)于機械效率的計算。學(xué)習(xí)過程：一、自主學(xué)習(xí)：根據(jù)要求，閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，先對以下問題獨立探究，然后在組內(nèi)交流，找出最佳解決方案。任務(wù)一：認識有用功、額外功和總功1、觀察圖—1，并結(jié)合生活體驗，圖中彈簧測力計克服鉤碼重力做的功，對我們是有用的，我們稱為_____功，用字母________表示。乙圖中彈簧測力計克服鉤碼重力、動滑輪重力、克服繩子與滑輪的摩擦，做的功要變大，我們稱為______功，用字母_____表示。在總功中除了克服鉤碼重力做的有用功之外，其余的我們稱為______，用字母_____表示。這樣總功等于有用功+額外功，用字母表示為_______。2、若在圖中—1乙圖，鉤碼重10N，被拉高20cm，彈簧測力計示數(shù)為6N，則有用功為_______J，總功為__________J，額外功為__________。任務(wù)二：認識機械效率1、______________________________叫做機械效率。機械效率的表達式：_______________。2、使用滑輪組提起20牛的重物，使它上升米，作用在繩子自由端的拉力為8牛，拉力的作用點上升了米，拉力對滑輪所做的功為____焦，這個功叫_______功。滑輪克服物體重力所做的功為______焦，這個功叫________功。用來克服滑輪重力和摩擦力所做的功是_______焦，這個功叫________功，這個滑輪組的機械效率是______。3、一臺起重機將重3600N的貨物提高4m,如果額外功是9600J,起重機做的有用功是多少?總功是多少?機械效率是多少?(要求有必要的文字說明)二、合作探究：探究滑輪組的機械效率1.探究滑輪組的機械效率（1）根據(jù)圖—2，開展實驗。要測滑輪組機械效率，首先要測_______和______計算出有用功，然后測_________和________計算出總功，然后利用公式_____計算出機械效率。2、如圖所示，物體A的質(zhì)量m=12kg，在拉力F的作用下，物體A以s的速度在水平面上做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為12N，忽略滑輪與繩子的摩擦力以及滑輪、彈簧測力計和繩子所受的重力，并且繩子足夠長．求：（1）物體A與水平面間摩擦力f的大小；（2）拉力F的大?。唬?）物體A運動10s的過程中，拉力F所做的功．3、工人用如圖所示的裝置將重物提高5m，已知物重為800N，人對繩的拉力為500N。求此過程中：（1）做的做功。（2）做的有用功。（3）滑輪組的機械效率。三、梯度訓(xùn)練A組1、下列說法中正確的是

(

)A、爬陡坡要比走盤山公路難，是因為要做更多的功。

B、機械做的有用功越多，機械效率越高。C、滑輪組中動滑輪個數(shù)越多，它的機械效率越高。

D、省力的機械一定多移動距離。2、用水桶從井中提水，則：提桶做的功、提水做的功、提水和桶做的功分別是：（）A．總功、有用功、額外功B、額外功、有用功、總功C、有用功、額外功、總功D、總功、額外功、有用功3、一個滑輪組經(jīng)改進后提高了機械效率，用它將同一物體勻速提升同樣的高度，改進后與改進前相比（）A.有用功減少，總功減少B.有用功增加，總功增加C.有用功不變，總功不變D.有用功不變，總功減少圖4甲乙圖4甲乙A、100％B、120％C、60％D、20％J5、甲乙兩個滑輪組如圖4所示，其中的每一個滑輪都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計滑輪組的摩擦，下列說法中正確的是（）A.若G1=G2，拉力做的額外功相同B.若G1=G2，拉力做的總功相同C.若G1=G2，甲的機械效率大于乙的機械效率D.用甲乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變6、使用任何機械都要做額外功，額外功只能______，不能_______，所以機械效率總是______。7、要提高機械效率，關(guān)鍵在于減小________功。我們可以用__________或_________減小摩擦，還可以通過簡化________結(jié)構(gòu)，__________機械自重等方法，來提高機械效率。8、用動力臂是阻力臂3倍的杠桿，將重600N的物體抬高40cm，手向下壓杠桿的力是250N，手下降的高度是_________cm，人做的功是________J，機械效率是___________。9、一臺起重機將重×104牛的貨物勻速提高了4米，起重機做有用功是________焦耳，若起重機的機械效率是80%，起重機所做的額外功是________焦。。10、如圖所示（滑輪組的繞繩未畫出），人以600N的力向下拉動繞在滑輪組的繩子一端10秒，使繩端向下移動了，重物勻速上升了，已知滑輪組的機械效率為70%（g=10N/kg）．（1）按題意畫出滑輪組的繞繩．（2）人所做功的功率多大？（3）被吊起的重物質(zhì)量多大？B組1、關(guān)于機械效率,下列說法中正確的是（）A．做功越多機械效率越高B．實際生產(chǎn)中．使用機械比不使用機械做功的效率高C．使用機械做功時，如不考慮機械本身重力及所引起的摩擦，那么，機械的效率是百分之百D．有用功與總功的比值越大，機械效率越小。2、某人用手將一物體豎直舉高3米和用機械效率為80％的斜面將它升高3米，比較這兩種情況下人所做的功（）A．用斜面使物體上升做的功多B．用手豎直舉高物體做的功多C．兩種情況做的功一樣多D．無法比較3、某斜面長為L，高為h，有一重力為G的物體被推力F沿斜面從底端勻速移至頂端。若物體所受阻力為f，則此時的有用功為____，總功為____，額外功為____，機械效率為____。4、如圖是測定機械效率所用的滑輪，A為定滑輪，B為動滑輪。若使繩的拉力沿向上的方向作用（1）如何組裝該滑輪組，請畫在圖上。（2）在這個實驗中需要測量的物理量是_________，__________，_______和________。（3）在這個實驗中所需要的測量工具是：________和_______。計算效率的公式是：η＝___________。5.如圖所示，不計摩擦，把重G=16N的物體勻速提起所用的拉力F=10N，則關(guān)于該動滑輪的說法中錯誤的是：A．動滑輪重4NB．使該用動滑輪要費距離C．該動滑輪的機械效率為80%D．提升物體的速度越快，機械效率越高6、現(xiàn)有重800