力学计算题复习课学生导学案

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【学习目标】

一、知识与技能

　　1．能准确地识别杠杆五要素。      2．知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的相关概念。

　　3．能运用杠杆平衡条件进行计算。

二、过程与方法

1．通过计算示例，掌握计算题的基本解题方法。

2．通过计算练习，培养学生的计算思维。

三、情感、态度和价值观

　　1．运用学过的力学知识解释生活中的物理现象，进一步提升学生学习物理的成就感。

【教学重点、难点】

　　1．计算题的基本解题方法。        2．计算题解题思维的培养。

【情境体验】

　　近几年，郧西县城建起了很多高楼大厦，在工地上随处可见高大的起重机，挖掘机，升降机，它们是怎么工作的？能承担起多大负重呢？今天这节课我们就来研究这个问题。

【好题共赏】

例一、（十堰2010）如图所示，有一块平直的轻质木板（木板重力不计），其左端连接在转动轴Ｏ处，其右端Ａ用一根细绳系在竖直墙Ｂ处，此时木板恰好水平，夹角∠BAO＝37°，细绳能承受的最大拉力为10Ｎ，ＯＢ两点间距是5m，现将一个重量为10Ｎ的小物块放在木板上Ｏ点附近（可视为在Ｏ点），让它在一个大小为5Ｎ的水平拉力作用下以2m/s的速度向右做匀速直线运动，已知sin37°=0.6,sin53°=0.8)求：（1）当小物块滑到OA中点时，请在图中作出此时绳作用在杠杆上的动力臂和物块作用在杠杆上的阻力臂，并判断此杠杆是省力杠杆还是费力杠杆？请说明理由。

（2）小物块在木板上运动了多长时间，细绳才被拉断？

（３）在细绳ＡＢ拉断之前，拉力Ｆ对小物块做了多少功？做功功率多大？

【方法点拨】一遍读题知其意，二遍读题看问题，三遍读题理思路。

第一步：通过读题了解该题目对应的知识点。

第二步：通过问题联想对应知识点和问题之间关系，思考相应知识点的解题方法。

第三步：应用倒推法，结合计算公式和题目已知条件找缺失的物理量，理清解题思路。

【规范步骤】：解：（1）杠杆的作图如图：

根据数学勾股定律、正弦定律计算可知：AB=25/3m，AO=20/3m，OC=4m，OD=10/3m，

动力臂OC大于阻力臂OD，根据杠杆平衡条件可知动力小于阻力，所以是省力杠杆。

（2）当绳子刚被拉断时，拉力F=10N，此时动力臂OC为4m.由杠杆平衡条件得:

F×OC=G物×OD,代入数据得OD=4m.

例四、如图是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1200 N；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：0H＝2：5。小成同学受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重A刚好拉起来。杠杆EH和细绳的质量均忽略不计；所有摩擦也忽略不计。求：

（1）判断滑轮B、C、D分别是定滑轮还是动滑轮？

答：滑轮B是      滑轮；滑轮C是       滑轮；滑轮D是       滑轮。

（2）不考虑动滑轮的重时，拉力F1多大？

（3）若考虑动滑轮的重时，作用在H点竖直向下的拉力为F2，其大小是260 N，则动滑轮受到的重力G动为多大？

【找不足】：请同学们对照规范解题步骤找找自己不足。

【大组交流】：第一大组的同学在组长的带领下学习第二大组例题，第二大组的同学在组长的带领下学习第三大组例题，第三大组的同学在组长的带领下学习第一大组例题。

【理解感悟】：计算题的基本解题口诀：

综合题并不难，审好题目是关键，计算公式相关联，理清思路就好办，解题步骤须规范，拿到高分就简单。

则物块在木板上运动的时间为：t=OD/V=4m/2m/s=2s

（3）拉力做的功为：W=FS=5N×4m=20J

拉力做功的功率为：P=W/t=20J/2s=10w

答：此时该杠杆是省力杠杆，原因是动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，所以是省

力杠杆。小物块在木板上运动了2s后绳子被拉断。绳子拉断之前，拉力F做的功为20J，做功的功率为10w。

【解题步骤】：第一步：解题。第二步：文字说明（介绍所求的物理量）。第三步：写出基本计算公式。第四步：代入数据和单位直接计算出结果。第五步：答题。

【例题训练】

例二、如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为O，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定于C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30°夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N。一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以v=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：（1）在图上作出此位置绳作用在杠杆上的动力、动力臂和物块作用在杠杆上的阻力、阻力臂，并判断此杠杆是省力杠杆还是费力杠杆？请说明理由。

（2）当滑块匀速运动时拉力F做功的功率。

（3）滑块在在什么范围内滑动才能使AB保持水平。

例三、（2012十堰市中考）如图乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻到，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA=12m，OB=4m。用它把质量为2×103kg，底面积为0.5m2的货物G匀速提起(g=10N/kg)。求：

（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？

（2）若起重机自重不计，吊起货物为使起重机不翻倒，右边的配重m0至少为多少千克？

（3）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重100kg，绳重和摩擦不计。如果拉力的功率为6kw，则把2×103kg的货物匀速提高10m，拉力F的大小是多少？需要多少时间？

（4）在货物重力不变的情况下，若要减小起重机所配重物，有什么方法？请说明判断依据。