第3节机械效率名师课堂实录

地区： 四川省 - 宜宾市 - 高　县

学校：高县罗场中学校

第3节　机械效率 初中物理       人教2011课标版

复习目标：

1、会用力的示意图表示力。

2、能画出杠杆的动力臂和阻力臂。

3.会分析滑轮组，并能画出绳子绕法。

能画出杠杆的动力臂和阻力臂。会分析滑轮组，并能画出绳子绕法

知识储备：

1、在物理学上我们用力的示意图来描述力。具体绕的描述方法是，用                      表示力：在                    沿               画                      ，线段的                  表示                               ，在同一图中，力越大，线段应该越长。有时还可以在力的示意图旁边标出              和                 。

2、一根硬棒在       的作用下如果能绕某一          转动，这根硬棒就叫做杠杆。杠杆的形状可以直的，也可以是弯的，但必须是硬棒；支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置。

3、力臂的画法：

⑴在杠杆上确定支点Ｏ（也就是杠杆可以绕着转动的那一个固定点）；

⑵画好力的作用线，有时要用虚线将力的作用线延长；

⑶再以支点Ｏ向力的作用线作垂线段，这一条垂线段的长度就是力臂。

４、使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊起物体，提起物体用的力就是物重的　　　　　　　　。拉力Ｆ通过的距离Ｓ与重物升高的高度ｈ的关系是                 。

一、力的示意图作图：

1、方法指导：在进行力的示意图作图时，请同学们首先认真阅读题意，搞清楚题目中要你画的是什么力，要注意：不要多画力、也不要少画力。具体方法请按以下三步进行。

(1). 明确力应该画在谁身上；（要画在谁身上，就把力的作用点点在谁身上）

(2). 明确力的方向；（一般情况下，我们所接触到的力有：重力G，方向始终竖直向下；支持力F支，方向垂直接触面向外；压力F压，方向垂直接触面向里；拉力F拉，方向延绳子向外；摩擦力f ，方向与运动或想运动的方向相反。）

(3). 明确表示力的字母；（如上所示）

2、练习：

请完成以下各力的示意图。

（ 1）.请画出下面物体所受到的重力和支持力的示意图。

（2）. 请画出以下物体A所受到的所有力的示意图。

 3、中考题选

（1）．图7为空中飞行的足球，请在图中画出球所受重力的示意图．

图7

（2）．在图中画出斜面上“不倒翁”受重力的示意图，并画出重力相对于Ｏ点的力臂l 1． (黑点表示“不倒翁”的重心)

图6

（3）．如图是广场上一只氢气球，用细绳系于地面上，请作出氢气球受力

    示意图。

二、杠杆力臂作图：

1、方法指导：画力臂的步骤如下：（1）在杠杆的示意图上，确定支点O，并将力的作用线延长，（2）从支点O向力的作用线作垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂；（3）支点到垂足可以用带箭头的线段或用大括号勾出，并用相应字母标明。

注意：力臂是从支点到力的作用线的距离，而不是从支点到力的作用点的距离。

2、练习：

(1)如图所示，O是杠杆的支点，画出力的力臂，并用字母L表示．

(2)．如下图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端A是动力作用点。

（1）在图中标出：当动力方向向上时，杠杆支点a；当动力方向向下时，杠杆支点b。

（2）在杠杆上画出撬动石块动力最小时的方向。

                                               A

 (3)在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置．试画出这个力的示意图和力臂．

三、滑轮组的装配：

1、方法指导：根据实际情况选用滑轮组，解题步骤如下：①用 ，算出所用绳子的段数n；②若n为偶数，绳子起始端从定滑轮开始；若n为奇数，绳子的起始端从动滑轮开始；③先确定动滑轮个数，n为偶数，动滑轮个数为 ；n为奇数时，动滑轮的个数为 ；④再确定定滑轮个数，n为偶数时，不改变力的方向，定滑轮个数为 ，改变力的方向，定滑轮的个数为 ；n为奇数时，不改变力的方向，定滑轮个数为 ，改变力的方向定滑轮的个数为 ；⑤按照要求绕绳子。

2、练习：

（1）一人站在地面上使用如图82所示的滑轮组提升重物，请在图上画出最省力的绳子绕法．

（2）．汽车陷入泥潭里，附近有一棵大树，车上有滑轮两只，绳子一条，请您想一想，使用上述器材，怎样才能用最小的力把汽车拉出来？画出示意图。

（3）．一条绳子最多能承受1000Ｎ的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300牛的重物，画出滑轮组安装示意图．（动滑轮重及摩擦不计）

（4）在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，使用如图92所示的定滑轮和动滑轮．被拉起的钩码重1．96牛，作用在绳子自由端的实际拉力为0．82牛，绳子自由端移动的距离为0．3米，钩码升高的距离为0．1米．

　?（1）根据测量数据，对滑轮组做的总功是_________焦．
　?（2）滑轮组做的有用功是_________焦．
　?（3）该滑轮组的机械效率是_________．
　?（4）在图92中画出实验时滑轮组上绳的绕法，并用箭头标出拉力Ｆ的方向．

(5)小强想把一货物吊到楼上去，已知货物重1000 N，小强最大的拉力为300 N，如果使用滑轮组，至少需要几个滑轮？如何装配？

第3节　机械效率

第3节　机械效率

知识储备：

1、在物理学上我们用力的示意图来描述力。具体绕的描述方法是，用                      表示力：在                    沿               画                      ，线段的                  表示                               ，在同一图中，力越大，线段应该越长。有时还可以在力的示意图旁边标出              和                 。

2、一根硬棒在       的作用下如果能绕某一          转动，这根硬棒就叫做杠杆。杠杆的形状可以直的，也可以是弯的，但必须是硬棒；支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置。

3、力臂的画法：

⑴在杠杆上确定支点Ｏ（也就是杠杆可以绕着转动的那一个固定点）；

⑵画好力的作用线，有时要用虚线将力的作用线延长；

⑶再以支点Ｏ向力的作用线作垂线段，这一条垂线段的长度就是力臂。

４、使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊起物体，提起物体用的力就是物重的　　　　　　　　。拉力Ｆ通过的距离Ｓ与重物升高的高度ｈ的关系是                 。

一、力的示意图作图：

1、方法指导：在进行力的示意图作图时，请同学们首先认真阅读题意，搞清楚题目中要你画的是什么力，要注意：不要多画力、也不要少画力。具体方法请按以下三步进行。

(1). 明确力应该画在谁身上；（要画在谁身上，就把力的作用点点在谁身上）

(2). 明确力的方向；（一般情况下，我们所接触到的力有：重力G，方向始终竖直向下；支持力F支，方向垂直接触面向外；压力F压，方向垂直接触面向里；拉力F拉，方向延绳子向外；摩擦力f ，方向与运动或想运动的方向相反。）

(3). 明确表示力的字母；（如上所示）

2、练习：

请完成以下各力的示意图。

（ 1）.请画出下面物体所受到的重力和支持力的示意图。

（2）. 请画出以下物体A所受到的所有力的示意图。

 3、中考题选

（1）．图7为空中飞行的足球，请在图中画出球所受重力的示意图．

图7

（2）．在图中画出斜面上“不倒翁”受重力的示意图，并画出重力相对于Ｏ点的力臂l 1． (黑点表示“不倒翁”的重心)

图6

（3）．如图是广场上一只氢气球，用细绳系于地面上，请作出氢气球受力

    示意图。

二、杠杆力臂作图：

1、方法指导：画力臂的步骤如下：（1）在杠杆的示意图上，确定支点O，并将力的作用线延长，（2）从支点O向力的作用线作垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂；（3）支点到垂足可以用带箭头的线段或用大括号勾出，并用相应字母标明。

注意：力臂是从支点到力的作用线的距离，而不是从支点到力的作用点的距离。

2、练习：

(1)如图所示，O是杠杆的支点，画出力的力臂，并用字母L表示．

(2)．如下图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端A是动力作用点。

（1）在图中标出：当动力方向向上时，杠杆支点a；当动力方向向下时，杠杆支点b。

（2）在杠杆上画出撬动石块动力最小时的方向。

                                               A

 (3)在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置．试画出这个力的示意图和力臂．

三、滑轮组的装配：

1、方法指导：根据实际情况选用滑轮组，解题步骤如下：①用 ，算出所用绳子的段数n；②若n为偶数，绳子起始端从定滑轮开始；若n为奇数，绳子的起始端从动滑轮开始；③先确定动滑轮个数，n为偶数，动滑轮个数为 ；n为奇数时，动滑轮的个数为 ；④再确定定滑轮个数，n为偶数时，不改变力的方向，定滑轮个数为 ，改变力的方向，定滑轮的个数为 ；n为奇数时，不改变力的方向，定滑轮个数为 ，改变力的方向定滑轮的个数为 ；⑤按照要求绕绳子。

2、练习：

（1）一人站在地面上使用如图82所示的滑轮组提升重物，请在图上画出最省力的绳子绕法．

（2）．汽车陷入泥潭里，附近有一棵大树，车上有滑轮两只，绳子一条，请您想一想，使用上述器材，怎样才能用最小的力把汽车拉出来？画出示意图。

（3）．一条绳子最多能承受1000Ｎ的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300牛的重物，画出滑轮组安装示意图．（动滑轮重及摩擦不计）

（4）在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，使用如图92所示的定滑轮和动滑轮．被拉起的钩码重1．96牛，作用在绳子自由端的实际拉力为0．82牛，绳子自由端移动的距离为0．3米，钩码升高的距离为0．1米．

　?（1）根据测量数据，对滑轮组做的总功是_________焦．
　?（2）滑轮组做的有用功是_________焦．
　?（3）该滑轮组的机械效率是_________．
　?（4）在图92中画出实验时滑轮组上绳的绕法，并用箭头标出拉力Ｆ的方向．

(5)小强想把一货物吊到楼上去，已知货物重1000 N，小强最大的拉力为300 N，如果使用滑轮组，至少需要几个滑轮？如何装配？