相关试卷

②如图所示，一定能省力的是 ， 因其中使用了。

活动1：实验、分析和梳理：如图甲，定滑轮绕着固定不动的点转动；如图乙，定滑轮的实质是一个杠杆；如图丙，在称量物体的重力；如图丁，物体通过定滑轮被拉起时，弹簧秤的示数；如图戊是物体斜拉时的示数；如图己是物体被提升的距离和拉力端拉升的距离。结合上述信息，梳理“简单机械和滑轮”知识点。

简单机械和滑轮：

①简单机械有杠杆、、轮轴、斜面等。

②滑轮

斜面：

①斜面是一种简单机械。一般斜面长要大于斜面高，所以使用斜面可以 ， 如推货物上卡车等。如图所示，斜面机械效率的表达式为 $\eta =W_{有用}/W_{总}\times 100\%=$(用图中字母表达)。

②斜面高度相同时，斜面越长越。

现象一，用水桶从井里打水。

现象二，水桶不小心掉入井中，将水桶打捞上来。

回答下列问题并梳理“机械效率”知识点。

①现象一，对桶中的水所做的功为 ， 对水桶做的功为。

②现象二，对桶中残余的水所做的功为 ， 对水桶做的功为。(以上四空均选填“有用功”或“额外功”)

机械效率：

③机械效率：有用功跟总功的 ， 用 $\eta =\frac{W_{有}}{W_{总}}\times 100\%$表示。

④有用功：人在提升物体过程中必须对做的功，用 $W_{有用}$表示。

⑤额外功：利用机械时，人们不得不做的功，用W_额外表示。

⑥总功：人的拉力(动力)对机械所做的功，用W_总表示，总功等于有用功和额外功之和，即 $W_{总}=$ 

⑦有用功、额外功、总功的单位都是(J)，机械效率(选填“有”或“无”)单位。

活动4：有个学生很认真地梳理了滑轮组竖直提升物体和水平拉动物体时，相关的有用功、总功、额外功和机械效率等的计算公式，并努力记忆了所有公式。

问：你对此有何看法?

答：该学生精神可嘉，但其总结不可取。计算机械效率的基本公式只有一个，即η=×100%。不同的情形，对应不同形式表达的各种功。如竖直拉时， $W_{有用}=Gℎ,W_{总}=Gℎ+G_{动}ℎ;$水平拉时，W有用= Fs物，W总=FS绳，求机械效率用两者的比值即可。

②如上右图，若换称一个质量更大的孩子时，当秤杆水平平衡后，秤砣悬挂在B点的(选填“左侧”或“右侧”)。

活动1：如图是杠杆的三种类型，依次是等臂杠杆、省力杠杆和费力杠杆。结合所给的信息，梳理“杠杆的五要素及分类”知识点。

杠杆的五要素及分类：

①杠杆的五要素：支点(O)、动力(F₁)、(F₂)、动力臂(l₁)、(l₂)。

②动(阻)力臂是支点到动(阻)力作用线的距离。

③三种类型杠杆的特点：①等臂杠杆，动力臂等于阻力臂；②省力杠杆，动力臂(选填“>”“=”或“<”)阻力臂；③费力杠杆，动力臂(选填“>”“=”或“<”)阻力臂。

探究杠杆平衡条件

①杠杆保持或状态，我们就说杠杆处于平衡。

②在研究杠杆的平衡条件实验中，若实验前杠杆左侧向下倾斜，可调节杠杆两端的(与天平的调节类似)，并将其向(选填“左”或“右”)移动。实验时让杠杆在“水平”位置上保持平衡，不仅可以直观地读出两个的数值，操作方便，还能避免杠杆自重的干扰。

③实验中，改变力和力臂的数值，多次实验，目的是排除 ， 寻找。

④杠杆动态平衡问题的解决方法：将整个过程分解为“若干个”平衡态，每一个平衡态(静止或匀速运动)“回归”到我们熟悉的“环境”。如：起始和的静止状态、匀速运动过程中的中间位置的平衡态等。

⑤根据平衡条件，保持平衡所需的动力F₁的大小由阻力F₂、 、阻力臂l₂共同决定。

⑥如上图所示，杠杆平衡时的条件是(用字母表示)。

活动3：杠杆建模：为防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装“门吸”(图甲)。将其简化后得到的模型门可以绕支点O自由转动，门宽为1.2m，“门吸”与O的位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示(摩擦力忽略不计)。

①门被“门吸”吸住时处于(选填“静止”或“运动”)状态，模型门杠杆平衡。

②支点是(选填“A”“B”或“O”)点，阻力为N，阻力臂为m，关门所需的最小的动力F作用在点。

③在图乙中画出F的作用点和方向。

④最小的动力F=N。

杠杆建模：

⑤定义系统：确定杠杆的工作环境，如抽象出杠杆的部分，判断是的还是动态的。

⑥物理参数：标记杠杆的支点、、动力。

⑦几何尺寸：测量或确定阻力臂、。

⑧应用力学原理：杠杆平衡条件[用模型(公式)表达]。

⑨数学模型：建立或方程组，解决问题。

②若想省力一些，有什么办法可将这些书搬上10m高楼?

活动1：学生一次性将上述3捆书搬上10m高楼用时2分钟。现将这3捆书分成3次搬，所用时间是5分钟(不包含空手下楼的时间)。回答下列问题，并梳理“功”知识点。

①分3次搬，学生对这些书所做的功是多少?

②学生提着一捆书从同一楼层的东边走到西边，这个过程中学生对书所做的功为多少?

③功：

①一次性搬运3捆书时的功率是多少?。

②分3次搬运3捆书时的功率是多少?。

功率：

④速度是表示物体运动快慢的物理量，定义为单位时间内通过的距离，公式：v=s/t。功率是表示物体做功快慢的物理量，定义为单位内所做的 ， 公式：。如活动2中次搬运时的功率大，说明做同样的功，所用的时间短，做功。

⑤机械功率与机械效率的区别是：机械效率是有用功跟总功(有用功+额外功)的比值；η=/W_总功×100%，增大有用功或减少都可以提高效率；表示利用机械工作的效率或机械工作时能量的利用率。

活动3：如图甲、乙所示的滑轮组装置，动滑轮的重力为30N。若分别利用甲、乙装置匀速将上述3捆书吊上10m高楼，不计绳重和摩擦，甲装置用了30s，乙装置用了20s。回答问题，并归纳梳理“功、功率、能量的关系”知识点。

①拉力F₁和F₂的功率分别是多少?

和。

②甲、乙滑轮组的机械效率分别是多少?

和。

③从“用力”或“做功”角度分析用滑轮组提升物体的好处：。

活动1：根据实验探究动能的影响因素。如图甲是让质量相同的小球从斜面不同高度处静止滚落到水平面，撞击静止木块后运动的现象；如图乙是让不同质量的小球从斜面同一高度处静止滚落后的现象。

动能大小的影响因素：

①动能是物体运动时具有的能。如上述实验中让质量相同的小球从斜面不同高度处静止滚落到水平面，撞击静止木块的瞬间动能是不同的，这是因为小球的是不同的。此过程中控制小球的不变，研究小球动能与的关系。

②物体动能大小在实验中是用体现的，使用了研究方法。

③物体的运动速度相同时，越大动能越大；物体的相同时，越小动能。

势能：

①重力势能是物体被举高时具有的能量。影响重力势能的因素有物体的和被举高的。两个影响因素越大，物体的重力势能就越大。

②弹性势能是物体发生形变时具有的能量。实验推理：在弹性限度内，物体发生的程度越大，物体具有的弹性势能。

③势能包括势能和弹性势能。

①问：小球在滚动过程中能量是如何转化的?(空气阻力和摩擦忽略不计)

②动能和势能的转化：

动能可以转化为 ， 势能也可以转化为 ， 即动能和势能可以相互转化。若阻力(包括摩擦)等不计，转化过程中能量守恒。如实验中的小球若不受阻力，小球可以到达与(选填“A”“B”或“C”)同样的高度。

活动4：实验思考：如图所示，滚摆和摆锤每次上升的高度都在减小，最后都停在最低点。

①机械能为什么会减小?

②若机械能守恒，此实验需要满足的条件是。

机械能守恒：

③机械能是和之和。

④动能和势能可以相互转化，若在转化过程中不受阻力作用(只发生动能和势能的转化)，则机械能的总量保持 ， 这就是机械能转化和守恒定律。