初中物理第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械單元復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案

1、. .no4：第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械單元復(fù)習(xí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1會(huì)建立本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，能完整梳理本章知識(shí)。2理解杠桿、滑輪、輪軸、斜面特點(diǎn)并進(jìn)行應(yīng)用。3理解做功的兩個(gè)必要因素，能運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算。 4理解功率的物理意義，能運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算。 5理解機(jī)械效率的物理意義，會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率?！局R(shí)梳理】一、杠桿1定義：_叫杠桿。說(shuō)明：杠桿可直可曲，形狀任意。有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來(lái)幫助確定支點(diǎn)。如：魚(yú)桿、鐵鍬。of1l1l2f22五要素組成杠桿示意圖。支點(diǎn)：_的點(diǎn)。用字母o 表示。動(dòng)力：_力。用字母 f1 表示。阻力：_力。用字母 f2 表示。說(shuō)明 動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿

2、上。 動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反動(dòng)力臂：從_到_的距離。用字母l1表示。阻力臂：從_到_的距離。用字母l2表示。畫(huà)力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫(huà)線(xiàn)、三作垂線(xiàn)、四標(biāo)簽 找支點(diǎn)o； 畫(huà)力的作用線(xiàn)（虛線(xiàn)）； 畫(huà)力臂（虛線(xiàn)，過(guò)支點(diǎn)垂直力的作用線(xiàn)作垂線(xiàn)）； 標(biāo)力臂（大括號(hào)）。3研究杠桿的平衡條件： 杠桿平衡是指：_。 實(shí)驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。 結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：_。寫(xiě)成公式f1l1=f2l2 也可寫(xiě)成：f1 / f2=l2 / l14應(yīng)用：省力杠桿條件：_舉例：_費(fèi)力杠桿條件：_舉例：_二

3、、滑輪1定滑輪：定義：_的滑輪。實(shí)質(zhì)：定滑輪的實(shí)質(zhì)是：_特點(diǎn)：_對(duì)理想的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦）f_g繩子自由端移動(dòng)距離sf(或速度vf) _重物移動(dòng)的距離sg(或速度vg)2動(dòng)滑輪：定義：_的滑輪。（可上下移動(dòng)，也可左右移動(dòng)）實(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的_。特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但_方向。理想的動(dòng)滑輪（不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力）則：f=_只忽略輪軸間的摩擦則 拉力f=_繩子自由端移動(dòng)距離等于_倍的重物移動(dòng)的距離三、滑輪組 ： 1把定滑輪和動(dòng)滑輪組裝在一起，組成滑輪組，是否可以既省力又改變力的方向呢？討論并完成：用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成滑輪組，能設(shè)計(jì)出幾種組

4、合方式？（把方案在右框中畫(huà)出并動(dòng)手組裝）根據(jù)組裝的滑輪組，數(shù)一數(shù)鉤碼被幾段繩子承擔(dān)？ 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)又是鉤碼重的幾分之一？ 進(jìn)一步分析得出：使用滑輪組時(shí)，提起重物所用的力由什么決定？_；滑輪組用幾根繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的_。2.滑輪組的省力情況： 滑輪組特點(diǎn)：既可以 ，又可以 。3.省力公式：使用滑輪組時(shí)拉力省了幾分之一，繩子自由端（拉力端）移動(dòng)的距離就費(fèi)了幾倍。即：（不計(jì)摩擦及動(dòng)滑輪重）f=，則，s繩=nh物滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一 方法：奇動(dòng)偶定（1） 若不計(jì)摩擦及動(dòng)滑輪重時(shí)f= （2）若必需考慮動(dòng)滑輪的重力時(shí)f=(g物+g動(dòng)) 四、機(jī)

5、械效率（）1概念：有用功： 。 額外功： 總功： 。2 和 的比值叫機(jī)械效率。 3計(jì)算公式是： 。 （ 注意： 任何機(jī)械的效率都 1。）4影響機(jī)械效率大小的因素有：機(jī)械自重及 。【知識(shí)梳理】一、杠桿1定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定長(zhǎng)度的，在外力作用下不變形的物體。（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。2杠桿的五要素（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用字母“o”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支點(diǎn)是相對(duì)固定的。（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“f1”表示。（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“f2”表示

6、。（4）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的垂直距離，用“l(fā)1”表示。（5）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的垂直距離，用“l(fā)2 ”表示。注意：無(wú)論動(dòng)力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個(gè)力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力。力臂是點(diǎn)到線(xiàn)的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。力的作用線(xiàn)通過(guò)支點(diǎn)的，其力臂為零，對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)不起作用。3杠桿示意圖的畫(huà)法：（1）根據(jù)題意先確定支點(diǎn)o；（2）確定動(dòng)力和阻力并用虛線(xiàn)將其作用線(xiàn)延長(zhǎng)；（3）從支點(diǎn)向力的作用線(xiàn)畫(huà)垂線(xiàn)，并用l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂。杠桿的平衡條件： 杠桿的

7、平衡條件實(shí)驗(yàn)（1）首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力臂l1和l2恰好在杠桿上，這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀出力臂長(zhǎng)度大小了，而杠桿在傾斜位置平衡，力臂的數(shù)值就就不能從杠桿上讀出。由此，只有杠桿在水平位置平衡時(shí)，我們才能夠直接從杠桿上讀出動(dòng)力臂和阻力臂的大小，因此本實(shí)驗(yàn)要求杠桿在水平位置平衡。（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中再調(diào)節(jié)平衡螺母就會(huì)破壞原有的平衡。4杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，或f1l1=f2l2。杠桿的應(yīng)用：1省力杠桿：動(dòng)力臂l1阻力臂l2，則平衡時(shí)f1f2，這種杠桿使用時(shí)可省力（即用較小的

8、動(dòng)力就可以克服較大的阻力），但卻費(fèi)了距離（即動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大于阻力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動(dòng)的距離大）。2費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂l1阻力臂l2，則平衡時(shí)f1f2，這種杠桿叫做費(fèi)力杠桿。使用費(fèi)力杠桿時(shí)雖然費(fèi)了力（動(dòng)力大于阻力），但卻省距離（可使動(dòng)力作用點(diǎn)比阻力作用點(diǎn)少移動(dòng)距離）。3等臂杠桿：動(dòng)力臂l1=阻力臂l2，則平衡時(shí)f1=f2，這種杠桿叫做等臂杠桿。使用這種杠桿既不省力，也不費(fèi)力，即不省距離也不費(fèi)距離。既省力又省距離的杠桿時(shí)不存在的。二、 其他簡(jiǎn)單機(jī)械滑輪：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿

9、的平衡條件來(lái)分析。根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動(dòng)滑輪。定滑輪：工作時(shí)，中間的軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。實(shí)質(zhì)：是個(gè)等臂杠桿。軸心o點(diǎn)固定不動(dòng)為支點(diǎn)，其動(dòng)力臂和阻力臂都等于圓的半徑r，根據(jù)杠桿的平衡條件：，可知，因?yàn)橹匚飫蛩偕仙芍?，則，不省力。f1bbggf2f1bagol1l2不動(dòng)可動(dòng)aa1shs=h特點(diǎn)：不省力，但可改變力的方向。 所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力（圖中f1方向向下）能得到一個(gè)與該力方向不同的力（圖中得到使重物g上升的力）。動(dòng)力移動(dòng)的距離與重物移動(dòng)的距離相等。（如上右圖所示）對(duì)于定滑輪來(lái)說(shuō)，無(wú)論朝哪個(gè)方向用力，定滑輪都是一個(gè)等臂杠桿，所用拉力都等于物體的重

10、力g。（不計(jì)繩重和摩擦）動(dòng)滑輪：工作時(shí)，軸隨重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。（如下左圖所示）hs=2hof2gf1l2l1f1向上向上實(shí)質(zhì)：是個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿。（如上中圖所示）圖中o可看作是一個(gè)能運(yùn)動(dòng)的支點(diǎn)，其動(dòng)力臂l1=2r ，阻力臂l2=r，根據(jù)杠桿平衡條件：f1l11=f2l2，即f1·2r=f2·r，得出，當(dāng)重物豎直勻速向上時(shí)，f2=g，則。特點(diǎn)：省一半力，但不能改變力的方向。動(dòng)力移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的2倍。（如上右圖所示）對(duì)于動(dòng)滑輪來(lái)說(shuō)：（1）動(dòng)滑輪在移動(dòng)的過(guò)程中，支點(diǎn)也在不停地移動(dòng)；（2）動(dòng)滑輪省一半力的條件是：動(dòng)滑輪與重物一起勻速移動(dòng)；動(dòng)力f1的方向

11、與并排繩子平行；不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦?；喗M：由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。特點(diǎn)：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即（條件：不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦）。動(dòng)力移動(dòng)的距離s和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍，即s=nh。如下圖所示。（n表示承擔(dān)物重繩子的段數(shù)）ffffffn=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=5 s=2h s=3h s=3h s=4h s=4h s=5h a b c d e f滑輪組的組裝：（1） .根據(jù)的關(guān)系，求出動(dòng)滑輪上

12、繩子的段數(shù)n；（2） 確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)；（3）根據(jù)施力方向的要求，確定定滑輪個(gè)數(shù)。確定定滑輪個(gè)數(shù)的原則是：一個(gè)動(dòng)滑輪應(yīng)配置一個(gè)定滑輪，當(dāng)動(dòng)滑輪上為偶數(shù)段繩子時(shí)，可減少一個(gè)定滑輪，但若要求改變力的作用方向時(shí)，則應(yīng)在增加一個(gè)定滑輪。在確定了動(dòng)、定滑輪個(gè)數(shù)后，繩子的連接應(yīng)遵循“奇拴動(dòng)、偶拴定”的規(guī)則，由內(nèi)向外纏繞滑輪。f1f2l1l2o輪軸：由兩個(gè)半徑不同的輪子固定在同一轉(zhuǎn)軸的裝置叫做輪軸。半徑較大的輪叫輪，半徑較小的輪叫軸。gflh實(shí)質(zhì)：輪軸可看作是杠桿的變形。如上圖所示。特點(diǎn)：當(dāng)把動(dòng)力施加在輪上，阻力施加在軸上，則動(dòng)力臂l1=r，阻力臂l2=r，根據(jù)杠桿的平衡條件：f1l1=f2l2，即f1r=

13、f2r，rr，f1f2，即使用輪軸可以省力，也可以改變力的方向，但卻費(fèi)了距離。斜面：如圖所示斜面是一種可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，但卻費(fèi)距離。當(dāng)斜面高度h一定時(shí)，斜面l越長(zhǎng)，越省力（即f越?。?；當(dāng)斜面長(zhǎng)l相同時(shí)，斜面高h(yuǎn)越小，越省力（即f越小）；當(dāng)斜面l越長(zhǎng)，斜面高h(yuǎn)越小時(shí)，越省力（即f越?。?。三、機(jī)械效率一、知識(shí)儲(chǔ)備一：了解功的原理、有用功、額外功和總功1功的原理內(nèi)容： 。(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)2有用功：_。3額外功：_。4總功：_；計(jì)算公式：w總=_。5使用簡(jiǎn)單機(jī)械提升重物，有用功、總功的計(jì)算方法：有用功w有用=_，總功w總=_二、知識(shí)儲(chǔ)備二：機(jī)械效率的計(jì)算1機(jī)械效率：

14、_（因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?，所以機(jī)械效率總_，通常用百分?jǐn)?shù)表示) 公式_。2常用的機(jī)械效率計(jì)算公式：定義式：=w有用/w總 ，斜面：=_，定滑輪：=_，動(dòng)滑輪：=_，滑輪組：=_三、知識(shí)儲(chǔ)備三：滑輪組和斜面機(jī)械效率的測(cè)量1測(cè)量原理：_。2測(cè)量工具：_。3滑輪組機(jī)械效率需要測(cè)量的物理量有：_；斜面機(jī)械效率需要測(cè)量的物理量有：_；4提高機(jī)械效率的方法：_等；【課堂檢測(cè)】1 一根粗細(xì)均勻的木棒重500 n，一頭著地，求抬起另一端所需多大的力？2如圖所示，不計(jì)重力的杠桿ob可繞o點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，重為6n的物體p懸掛在杠桿的中點(diǎn)a處，拉力f1與杠桿成30°角，杠桿在水平位置保持平衡。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出拉力f1

15、的力臂，并求出此狀態(tài)下拉力f1_n.3作圖 4如下圖，分別用不同的滑輪或滑輪組勻速提起重為1800n的物體時(shí)，則f1，f2，f3，f45圖4是人用滑輪把貨物提到高處的示意圖，甲圖中的滑輪是_滑輪(填“定”或“動(dòng)”)，使用_圖中的滑輪能夠省力6用如圖5所示滑輪組提起重物，不計(jì)動(dòng)滑輪自重和摩擦，若拉力f為50n，則物重g為 n，若繩子的自由端向上拉0.6m，則重物升高 m。（題型一）7如圖所示，6物重50n，在水平拉力的作用下，使物體沿水平地面勻速前進(jìn)拉力為10n不計(jì)繩和滑輪重，物體受到的阻力 n（題型一） 圖4 圖5 圖68用一個(gè)動(dòng)滑輪把重為200n的貨物勻速提高4m，所用的拉力是125n，則有

16、用功是 j，總功是 j，這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 9工人用一根杠桿提升一桶油，他用250n向下的拉力拉過(guò)1.2m，油桶上升30cm，若杠桿的機(jī)械效率為90%，則油桶重為 n10用一個(gè)滑輪組在6s內(nèi)把84n的重物勻速提升4m時(shí)，在繩的自由端所加拉力大小為40n，自由端通過(guò)的距離為12m則此過(guò)程中，有用功為 j，拉力做功的總功率為 w，滑輪組的機(jī)械效率為 【鞏固提升】11站在地面上的人用滑輪組把重960n的貸物由地面勻速提升到4m的高處，所用的時(shí)間是8s，人作用在繩子自由端的拉力為600n（不計(jì)摩擦和繩重）（1）依據(jù)題意在圖中畫(huà)出繩子的繞法；（2）請(qǐng)根據(jù)已知條件設(shè)疑并解答（至少求出4個(gè)物理量）12用

17、如圖8所示的滑輪組在10s內(nèi)將重物提升了10m,繩子自由端的拉力大小為200n,滑輪組的機(jī)械效率為85%,不計(jì)摩擦,求:(1)拉力的功率； (2)物體的重力； (3)動(dòng)滑輪的重.13如圖1所示，小明用滑輪組勻速提起一個(gè)重為600n的物體a，物體上升的速度為01ms，人拉繩的力為250n，不計(jì)繩重和摩擦，人拉繩做功的功率為？滑輪組的機(jī)械效率為？動(dòng)滑輪重？ 第14題圖14小明利用如圖所示的裝置沿水平方向?qū)⒁粋€(gè)重2000，底面積為0.5m2的物體a向左勻速拉動(dòng)2 m,物體a受到的摩擦力為600，作用在繩端的拉力為250，則物體a對(duì)地面的壓強(qiáng)是_pa；拉力做的功為_(kāi)j；該裝置的機(jī)械效率是_歡迎您的光臨，