中考必備機(jī)械與功ppt課件PPT課件

1、考點(diǎn)考點(diǎn)1 1 杠桿杠桿定定義義一根在力的作用下繞著一根在力的作用下繞著_轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿五五要要素素支點(diǎn)支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，一般用字母杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，一般用字母O O 表示表示動(dòng)力動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，一般用字母使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，一般用字母F F1 1 表示表示阻力阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，一般用字母阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，一般用字母F F2 2 表示表示動(dòng)力臂動(dòng)力臂從支點(diǎn)到從支點(diǎn)到_的距離，一般用的距離，一般用字母字母l l1 1表示表示阻力臂阻力臂從支點(diǎn)到從支點(diǎn)到_的距離，一般用的距離，一般用字母字母l l2 2表示表示固定點(diǎn)固定點(diǎn) 動(dòng)力作用線動(dòng)力作用線 阻力作用線阻力作用線 第1

2、頁/共29頁動(dòng)力、阻力都是杠桿受的力，所以作用點(diǎn)都在 上動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的 相反當(dāng)力的作用線過 時(shí)，該力的力臂為零說明說明簡圖簡圖【易錯(cuò)點(diǎn)】畫力臂時(shí)，千萬不要把支點(diǎn)到力的作用點(diǎn) 的連線誤認(rèn)為是力臂杠桿杠桿方向方向支點(diǎn)支點(diǎn)第2頁/共29頁【點(diǎn)撥】(1)(1)杠桿可直可曲，形狀任意(2)(2)有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定 支點(diǎn)如：釣魚竿、鐵鍬等(3)(3)力臂畫法：先找點(diǎn)，再找線，從點(diǎn)到線做垂線 找支點(diǎn)O O. . 畫力的作用線( ( 線) ) 畫力臂( (過支點(diǎn)作力的作用線的垂線，標(biāo)垂足) ) 標(biāo)力臂( (大括號(hào)或背向箭頭) )虛虛第3頁/共29頁考點(diǎn)考

3、點(diǎn)2 2 杠桿平衡條件杠桿平衡條件課題課題杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件理解理解平衡平衡杠桿平衡是指杠桿杠桿平衡是指杠桿 或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)探究探究過程過程調(diào)節(jié)杠桿兩端的調(diào)節(jié)杠桿兩端的 ，杠桿的調(diào)節(jié)方，杠桿的調(diào)節(jié)方法是右高法是右高 調(diào)調(diào)，使杠桿在使杠桿在 平衡平衡（排除杠桿排除杠桿 對(duì)杠桿平衡的影響以及便對(duì)杠桿平衡的影響以及便于于 ），再通過），再通過多次實(shí)驗(yàn)，多次實(shí)驗(yàn)， 。得出得出結(jié)論結(jié)論杠桿的平衡條件是：杠桿的平衡條件是： 。平衡螺母平衡螺母水平位置水平位置自重自重從杠桿上直接讀出力臂從杠桿上直接讀出力臂右右總結(jié)一般規(guī)律總結(jié)一般規(guī)律靜止靜止動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂第4頁/共

4、29頁 杠桿杠桿“最小力最小力”的作法的作法 方法集錦方法集錦第5頁/共29頁例、如圖所示，一圓柱形鐵桶放在水平地面上，欲使其C C點(diǎn)稍稍抬離地面，則在B B處施加一最小動(dòng)力，該怎樣作出該力？【解析】首先將問題模型化，將鐵桶看作杠桿，D D點(diǎn)是支點(diǎn)，B B點(diǎn)是動(dòng)力作用點(diǎn)，物體的重力看作阻力，根據(jù)實(shí)際情形來確定施加的力的方向，此時(shí)，阻力和阻力臂確定，動(dòng)力臂最大，最省力。第6頁/共29頁例、如圖所示，一個(gè)直桿可繞0 0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿的末端懸掛一重物，用一個(gè)始終跟直桿垂直的力F F作用于杠桿的中點(diǎn)，并使直桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個(gè)過程中直桿（ ）A. F始終在變大 B. F始終在變小 C. F

5、先是變大的，后是變小的 D. F先是費(fèi)小的，后是變大的A 第7頁/共29頁例、在研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：(1)小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后，按如圖所示，通過加掛鉤碼分別改變力F1F2，仍使杠桿在水平位置平衡，并用刻度尺在杠桿上測出對(duì)應(yīng)的力臂l1l2，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 次數(shù)次數(shù)F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm11824228116321238小明通過觀察并分析數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是：“動(dòng)力乘以動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離阻力乘以阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”。小華認(rèn)為小明的結(jié)論不正確，小華為了驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)，只將圖中F1改用彈簧測力計(jì)來拉，實(shí)驗(yàn)中不斷改變拉力的 ，仍使杠桿在水平位置平衡時(shí)，比較拉

6、力的 ，即可證明小華的觀點(diǎn)是否正確。 方向方向 大小大小 第8頁/共29頁(2)某同學(xué)利用身邊的塑料直尺和硬幣若干來驗(yàn)證杠桿平衡的條件，如圖所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，他測出從支點(diǎn)O到硬幣邊緣的距離作為力臂l1和l2的大小，他測力臂的方法是_(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的。如果將兩邊的硬幣以相同速度同時(shí)勻速向支點(diǎn)移動(dòng)的過程中，則杠桿 (選填“仍平衡”、“向左傾斜”、“向右傾斜”)。 錯(cuò)誤錯(cuò)誤 向左傾斜向左傾斜第9頁/共29頁考點(diǎn)考點(diǎn)3 3 杠桿的分類杠桿的分類名稱名稱特征特征特點(diǎn)特點(diǎn)應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例省力省力杠桿杠桿動(dòng)力臂大于動(dòng)力臂大于阻力臂阻力臂省力、費(fèi)省力、費(fèi)距離距離撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、撬棒

7、、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、輪軸、 、鋼絲鉗、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀手推車、花枝剪刀費(fèi)力費(fèi)力杠桿杠桿動(dòng)力臂小于動(dòng)力臂小于阻力臂阻力臂費(fèi)力、省費(fèi)力、省距離距離縫紉機(jī)踏板、縫紉機(jī)踏板、 、人的前臂、理發(fā)剪刀人的前臂、理發(fā)剪刀等臂等臂杠桿杠桿動(dòng)力臂等于動(dòng)力臂等于阻力臂阻力臂不省力、不省力、不費(fèi)力不費(fèi)力 、定滑輪、定滑輪【注意】應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來選擇杠桿，當(dāng)需要較大的力才能解決問題時(shí)，應(yīng)選擇 杠桿；當(dāng)為了使用方便要省距離時(shí)，應(yīng)選擇 杠桿省力省力費(fèi)力費(fèi)力天平天平釣魚竿釣魚竿羊角錘羊角錘第10頁/共29頁考點(diǎn)考點(diǎn)4 4 滑輪滑輪名稱名稱定義定義實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)特點(diǎn)特點(diǎn)定滑定滑輪輪 固定不固定不動(dòng)的滑輪動(dòng)的滑輪_杠桿杠桿

8、使用定滑輪使用定滑輪_力，力，但可以改變力的但可以改變力的_動(dòng)動(dòng)滑滑輪輪軸隨物體軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)一起運(yùn)動(dòng)的滑輪的滑輪動(dòng)力臂為阻動(dòng)力臂為阻力臂力臂_的杠桿的杠桿使用動(dòng)滑輪能省使用動(dòng)滑輪能省_力，但費(fèi)一倍距離，且動(dòng)力，但費(fèi)一倍距離，且動(dòng)滑輪不能改變滑輪不能改變_滑滑輪輪組組由定滑輪由定滑輪和動(dòng)滑輪和動(dòng)滑輪組合而成組合而成在忽略摩擦和繩重的情在忽略摩擦和繩重的情況下，使用滑輪組時(shí)，重況下，使用滑輪組時(shí)，重物和動(dòng)滑輪總重由幾股繩物和動(dòng)滑輪總重由幾股繩子承擔(dān)，提起重物所用的子承擔(dān)，提起重物所用的力就等于總重的力就等于總重的_可以達(dá)到既省力又改變可以達(dá)到既省力又改變 的目的的目的等臂等臂 不省不省 力的方

9、向力的方向 二倍二倍 一半一半 方向方向 幾分之一幾分之一力的方向力的方向軸軸第11頁/共29頁 如圖A所示，物重為250N，拉力F為150N，當(dāng)物體被勻速提起時(shí)，則每個(gè)滑輪重 N，當(dāng)物體上升2m，則繩子自由端在移動(dòng)了 m。如圖C所示，當(dāng)繩端移動(dòng)速度為6cm/s，則重物上升速度為 m/s 。例、如圖所示，滑輪重、繩重、摩擦力均忽略不計(jì)，例、如圖所示，滑輪重、繩重、摩擦力均忽略不計(jì)，利用兩個(gè)滑輪提升同一重物，哪種組合最省力利用兩個(gè)滑輪提升同一重物，哪種組合最省力( )( )C 50 4 0.02 第12頁/共29頁考點(diǎn)考點(diǎn)5 5 其他簡單機(jī)械其他簡單機(jī)械名稱名稱斜面斜面輪軸輪軸示意圖示意圖原理原

10、理應(yīng)用應(yīng)用樓梯、盤山公路樓梯、盤山公路 方向盤、水龍頭、扳手方向盤、水龍頭、扳手FL=GhF1R=F2r第13頁/共29頁力力 力力 距離距離 Fs 焦耳焦耳 力力 力力 距離距離 考點(diǎn)考點(diǎn)6 6 機(jī)械功機(jī)械功第14頁/共29頁例、下圖的幾種情況中，人對(duì)物體做了功的是 ( () ) A第15頁/共29頁【點(diǎn)撥】常見不做功的三種情況：情形情形舉例分析舉例分析有力但有力但無距離無距離舉著物體不動(dòng)，雖然有力，但物體沒有舉著物體不動(dòng)，雖然有力，但物體沒有在力的方向上通過距離在力的方向上通過距離有距離有距離但無力但無力由于物體具有由于物體具有 ，鐵餅在空中飛，鐵餅在空中飛行，雖然在空中運(yùn)動(dòng)了一段距離，但

11、是行，雖然在空中運(yùn)動(dòng)了一段距離，但是在這個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員不再有力作用在鐵在這個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員不再有力作用在鐵餅上，所以運(yùn)動(dòng)員不再對(duì)鐵餅做功餅上，所以運(yùn)動(dòng)員不再對(duì)鐵餅做功力與距力與距離垂直離垂直水平運(yùn)動(dòng)的物體，其水平運(yùn)動(dòng)的物體，其 沒有做功沒有做功慣性慣性重力重力第16頁/共29頁例、一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s(如圖所示)，該力在這三個(gè)過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系說法正確的是 。W1=W2=W3第17頁/共29頁功功 快慢快慢 P=W/t 103 質(zhì)量質(zhì)量m 時(shí)間時(shí)間t 樓高樓高h(yuǎn) 考點(diǎn)

12、考點(diǎn)7 7功率功率第18頁/共29頁例、關(guān)于做功和功率的說法中正確的是 ( () )A有力作用在物體上，力一定對(duì)物體做功B在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體， 沒有力做功C物體受到的作用力越大，力對(duì)物體做功就越多D力對(duì)物體做功越多，功率就越大B例、一輛電動(dòng)自行車以10 m/s的速度在平直的公路上勻速運(yùn)動(dòng)了30 s，牽引力為20 N。求電動(dòng)自行車在這段時(shí)間內(nèi)：(1)通過的距離是多少？(2)牽引力做的功是多少？(3)牽引力做功的功率是多少？300m6000J200W第19頁/共29頁考點(diǎn)考點(diǎn)8 8 功的原理功的原理 【內(nèi)容】使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功都不會(huì)少于直接用手所做的功；即使用任何機(jī)械都_?！?/p>

13、說明】 (1)使用機(jī)械雖然不能省功，但我們?nèi)匀皇褂茫且驗(yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以 ，或者可以省 ，或者可以改變 ，能給我們的工作帶來很多方便。(2)使用機(jī)械要省力必須費(fèi) ，要省距離必須 ，既省力又省距離的機(jī)械是不存在的。(3)功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。(4)一般做題遇到的多是理想機(jī)械(忽略摩擦和機(jī)械本身的重力)，此時(shí)，人們所做的功 不用機(jī)械而直接用手對(duì)重物所做的功。 不省功不省功 距離距離省力省力力的方向力的方向距離距離等于等于費(fèi)力費(fèi)力第20頁/共29頁考點(diǎn)考點(diǎn)9 9機(jī)械效率機(jī)械效率 1.1.有用功、額外功和總功有用功、額外功和總功 有用功有用功額外功額外功總功總功定義定義必須做

14、的功必須做的功我們不要但又不我們不要但又不得不做的功得不做的功動(dòng)力做的功動(dòng)力做的功公式公式提升重物提升重物時(shí)時(shí)：W有用有用Gh水平移動(dòng)物體水平移動(dòng)物體：W有用有用 fs忽略摩擦繩重的忽略摩擦繩重的動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪、滑輪組、滑輪組 W額額 G動(dòng)動(dòng) hW總總 Fs聯(lián)系聯(lián)系W總W有用W額第21頁/共29頁2.2.機(jī)械效率機(jī)械效率 (1)定義：有用功跟總功的_。(2)公式： 。(3)機(jī)械效率常用百分?jǐn)?shù)表示。由于使用機(jī)械時(shí)總會(huì)做一些額外功，因此，機(jī)械效率總_1。比值比值 小于小于 W有用有用/W總總 第22頁/共29頁考點(diǎn)考點(diǎn)1010機(jī)械效率的測量機(jī)械效率的測量 原理原理 器材器材除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線

15、外，還需除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外，還需 、 。測量的測量的物理量物理量鉤碼重力鉤碼重力G、鉤碼提升的高度、鉤碼提升的高度h、拉力、拉力F、繩、繩的自由端移動(dòng)的距離的自由端移動(dòng)的距離s注意注意事項(xiàng)事項(xiàng)必須必須 拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使鉤碼升高，拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使鉤碼升高，以保證測力計(jì)示數(shù)大小不變以保證測力計(jì)示數(shù)大小不變影響影響因素因素 、 、摩擦、繩重、摩擦、繩重刻度尺刻度尺 彈簧測力計(jì)彈簧測力計(jì) 勻速勻速物重物重動(dòng)滑輪重動(dòng)滑輪重第23頁/共29頁【說明】(1)重物提升高度不影響滑輪組的機(jī)械效率。(2)對(duì)于已經(jīng)纏繞好的滑輪組，在測量其機(jī)械效率時(shí)，可以省去 這個(gè)工具，根據(jù)承擔(dān)物重繩子的段數(shù)得到h與s之間

16、的關(guān)系，即snh，然后根據(jù)公式 進(jìn)行計(jì)算。(3)一定要在勻速拉動(dòng)的過程中讀數(shù)，不可在靜止時(shí)讀數(shù)，否則就沒有涉及摩擦，機(jī)械效率會(huì) 。 偏大偏大刻度尺刻度尺第24頁/共29頁例、小明在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2 N，測得數(shù)據(jù)如下表： 實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)次次數(shù)數(shù)鉤碼鉤碼總重總重G/N鉤碼鉤碼上升上升的高的高度度h/m測力測力計(jì)示計(jì)示數(shù)數(shù)F/N測力測力計(jì)移計(jì)移動(dòng)距動(dòng)距離離s/m機(jī)械機(jī)械效率效率/%140.11.80.3260.12.40.383340.11.40.557440.21.41.057第25頁/共29頁(1)實(shí)驗(yàn)中測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上_拉 動(dòng)彈簧測力計(jì)且

17、在拉動(dòng)過程中讀數(shù)。 (2)(2)第1 1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為_。(3)(3)分析表中數(shù)據(jù)可知：第2 2次實(shí)驗(yàn)是用_圖的； 第4 4次實(shí)驗(yàn)是用_圖做的。 (4)(4)分析第1 1、2 2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組， _ _可以提高滑輪組的機(jī)械效 率；分析第1 1、3 3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑 輪組，提升相同的重物，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多( (即動(dòng)滑 輪總重越重) )，滑輪組的機(jī)械效率_。 勻速勻速 74% b c增大提升物體的重力增大提升物體的重力 越小越小 (5)(5)分析第3 3、4 4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與 物體被提升的高度_。 無關(guān)無關(guān) 第26頁/共29頁例、如圖所示是一個(gè)兩面光滑的斜面，大于，同一個(gè)物體分別在AC和BC斜面受拉力勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，所需拉力分別為FA、FB，所做功分別為WA、WB，則下列判斷正確的是 ( )BAFAFB，WAWB BFAFB，WAWBCFAFB，WAWB DFAFB，WAWB第27頁/共29頁功、功率和機(jī)械效率功、功率和機(jī)械效率知識(shí)縱橫知識(shí)縱橫功功功率功率機(jī)械效率機(jī)械效率定義定義物體在力的方向物體在力的方向上移動(dòng)一段距離上移動(dòng)一段距離單位時(shí)間內(nèi)所單位時(shí)間內(nèi)所做的功做的功有用功與總功有用功與總功的比值的比值物理物理意義意義表示力的作用成表示力的作用成效效表示