第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械復(fù)習(xí)課

1、20162016年物理中考復(fù)習(xí)年物理中考復(fù)習(xí) 第八講第八講 簡(jiǎn)單機(jī)械簡(jiǎn)單機(jī)械準(zhǔn)備：八下課本：準(zhǔn)備：八下課本： 頁(yè)頁(yè) 超越中考：超越中考： 8686 頁(yè)頁(yè)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)1.1.杠桿杠桿有哪些要素？杠桿的平衡條件是有哪些要素？杠桿的平衡條件是什么什么？如何分析杠桿的動(dòng)態(tài)平衡？生活？如何分析杠桿的動(dòng)態(tài)平衡？生活中有哪些是省力、費(fèi)力、等臂杠桿？中有哪些是省力、費(fèi)力、等臂杠桿？2.2.定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組工作各有什定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組工作各有什么特點(diǎn)？么特點(diǎn)？3.3.什么是機(jī)械現(xiàn)率？影響滑輪組、斜面什么是機(jī)械現(xiàn)率？影響滑輪組、斜面、杠桿的機(jī)械效率有哪些因素？如何計(jì)、杠桿的機(jī)械效率有哪些因素？如何計(jì)

2、算效率？算效率？知識(shí)體系知識(shí)體系物理新課標(biāo)（RJ）1杠桿的五要素杠桿的五要素支點(diǎn)支點(diǎn)O、動(dòng)力動(dòng)力F1 、阻力阻力F2 、動(dòng)力臂動(dòng)力臂 l1 、阻力臂阻力臂 l2 圖示杠桿的力臂圖示杠桿的力臂 例：例：畫出圖中力畫出圖中力F對(duì)對(duì)支點(diǎn)支點(diǎn)O的力臂的力臂l 。FOl知識(shí)點(diǎn)一：杠桿知識(shí)點(diǎn)一：杠桿P89 例例1 類題類題1.1 .組裝好如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)節(jié)杠桿組裝好如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡杠桿在水平位置平衡。.在杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，在杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，移移 動(dòng)鉤碼的位置，使動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡杠桿在水平

3、位置平衡。記下記下F1、l1、F2、l2，填入表格。，填入表格。.改變力和力臂的值，改變力和力臂的值，再做兩次再做兩次，把每次，把每次F1 、l1、 F2 、l2的值填入表格中。的值填入表格中。 為什么？為什么？有什么優(yōu)點(diǎn)？有什么優(yōu)點(diǎn)？多次測(cè)量的目的是？多次測(cè)量的目的是？2 2探究杠桿的平衡條件（實(shí)驗(yàn)步驟）探究杠桿的平衡條件（實(shí)驗(yàn)步驟）杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件 動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂=阻力阻力 阻力臂阻力臂 F1l1=F2l2 1221FlFl 兩個(gè)力與它們的力臂成反比。兩個(gè)力與它們的力臂成反比。思考：思考：右圖所示杠桿平衡嗎？右圖所示杠桿平衡嗎？作如下變化，杠桿能平衡嗎？作如下變化，杠桿能

4、平衡嗎？若左側(cè)加一個(gè)相同鉤碼；若左側(cè)加一個(gè)相同鉤碼；若右側(cè)減一個(gè)鉤碼；若右側(cè)減一個(gè)鉤碼；支點(diǎn)右移一格；支點(diǎn)右移一格；左側(cè)鉤碼組左移一格。左側(cè)鉤碼組左移一格。P90 例題例題4P93 實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 例題例題1P89 例題例題2 類題類題2.1 類題類題2.2 省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂。省力，但費(fèi)省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂。省力，但費(fèi)距離。距離。 費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂。省距離，但費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂。省距離，但費(fèi)力。費(fèi)力。 等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂。不省力也不等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂。不省力也不費(fèi)力。費(fèi)力。 例：開瓶起子、羊角錘起釘子、剪鐵皮的剪子例：開瓶起子、羊角錘起釘子、剪鐵

5、皮的剪子例：釣魚桿、使用筷子、用大掃帚掃地例：釣魚桿、使用筷子、用大掃帚掃地例：天平例：天平 定滑輪定滑輪3 3杠桿分類杠桿分類 判斷杠桿是何類杠桿，唯一的標(biāo)準(zhǔn)是看判斷杠桿是何類杠桿，唯一的標(biāo)準(zhǔn)是看動(dòng)動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系。力臂和阻力臂的大小關(guān)系。判斷下列杠桿各屬于哪類杠桿？判斷下列杠桿各屬于哪類杠桿？P90 例題例題5物理新課標(biāo)（RJ）第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械 典例精析把方向典例：杠桿的動(dòng)態(tài)平衡典例：杠桿的動(dòng)態(tài)平衡 例例1如圖如圖122所示，杠桿所示，杠桿OA可繞可繞支點(diǎn)支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)，B處掛一重物處掛一重物G，A處用一處用一豎直力豎直力F。當(dāng)杠桿和豎直墻之間夾角逐漸。當(dāng)杠桿和豎直墻之間夾角逐漸

6、增大時(shí)，為了使杠桿平衡，則（）增大時(shí)，為了使杠桿平衡，則（）AF大小不變，但大小不變，但FG BF大小不變，但大小不變，但FGCF逐漸減小，但逐漸減小，但FG DF逐漸增大，但逐漸增大，但FG圖122A例例2 2一塊截面積為矩形一塊截面積為矩形ABCDABCD的均勻金屬塊的均勻金屬塊重重2 000 N2 000 N，它的長(zhǎng)寬之比為，它的長(zhǎng)寬之比為4:34:3，將它置于，將它置于水平地面上如圖所示，若在水平地面上如圖所示，若在A A點(diǎn)用力點(diǎn)用力F F抬起金抬起金屬塊的一端，則力屬塊的一端，則力F F至少為至少為 N N。 ABDCGl2Fl112lFGl 800變式：變式：杠桿由圖中位置到水平位

7、置的過(guò)程杠桿由圖中位置到水平位置的過(guò)程中，力中，力F如何變化？如何變化？力力F始終與杠桿始終與杠桿垂直垂直力力F的方向始終的方向始終水平水平力力F的方向始終的方向始終豎直豎直F變大變大F變大變大F不變不變變式：如圖變式：如圖AOB為一杠桿，為一杠桿，O為支點(diǎn)，杠桿為支點(diǎn)，杠桿重不計(jì)，重不計(jì)，AOOB。在杠桿右端。在杠桿右端A處用細(xì)繩處用細(xì)繩懸掛重為懸掛重為G的物體，當(dāng)?shù)奈矬w，當(dāng)AO段處于水平位置時(shí)段處于水平位置時(shí)，為保持杠桿平衡，需在，為保持杠桿平衡，需在B端施加最小的力端施加最小的力為為F1；當(dāng)；當(dāng)BO段在水平位置時(shí)保持杠桿平衡段在水平位置時(shí)保持杠桿平衡，這時(shí)在，這時(shí)在B端施加最小的力為端施

8、加最小的力為F2，則，則()AF1F2BF1F2CF1F2 D無(wú)法比較無(wú)法比較BP89 例題例題3 類題類題3.1 類題類題3.2類題類題3.3 2動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂阻力臂2倍的杠桿。倍的杠桿。1定滑輪實(shí)質(zhì)：是等臂杠定滑輪實(shí)質(zhì)：是等臂杠桿桿F1F2l2l1OF1F2l2l1O知識(shí)點(diǎn)二：滑輪、滑輪組知識(shí)點(diǎn)二：滑輪、滑輪組3滑輪組滑輪組拉力大小與重力大小的關(guān)系：拉力大小與重力大小的關(guān)系： 動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承重，拉動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承重，拉力就是總重的幾分之一。力就是總重的幾分之一。 拉力與重物移動(dòng)距離的關(guān)系：拉力與重物移動(dòng)距離的關(guān)系： 繩子自由端

9、移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)繩子自由端移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的距離的n倍。倍。s = nh1+FGGn 物物輪輪（）解析：解析： n 應(yīng)為整數(shù)應(yīng)為整數(shù) n = 4典例典例一根繩子最多能承受一根繩子最多能承受300 N的拉力，要的拉力，要提起提起1 000 N的重物，應(yīng)用什么樣的滑輪組？的重物，應(yīng)用什么樣的滑輪組？(動(dòng)滑輪重力不計(jì)要求向下拉且滑輪個(gè)數(shù)最動(dòng)滑輪重力不計(jì)要求向下拉且滑輪個(gè)數(shù)最少少)用這個(gè)滑輪組最多能提起多重的物體？用這個(gè)滑輪組最多能提起多重的物體？1000N3 3300NGn.F物1FGn 物物4 30012NN0=0GnF 物F P90 例題例題6 類題類題6.1 類題類題6.2高度相同

10、的高度相同的斜面，斜面斜面，斜面越長(zhǎng)越省力！越長(zhǎng)越省力！P91 例題例題8知識(shí)點(diǎn)三：斜面、輪軸知識(shí)點(diǎn)三：斜面、輪軸 輪軸輪軸是由兩個(gè)半徑不等的圓柱固定在同一是由兩個(gè)半徑不等的圓柱固定在同一軸線上組成的，大的為輪，小的為軸。是一軸線上組成的，大的為輪，小的為軸。是一個(gè)個(gè)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的的杠桿杠桿。輪軸的示意圖輪和軸的中心輪和軸的中心O是支點(diǎn)，如果是支點(diǎn)，如果動(dòng)力動(dòng)力F1是作用在輪上的，阻力是作用在輪上的，阻力F2是作用在軸上的，則是作用在軸上的，則OA是是動(dòng)力臂，動(dòng)力臂， OB是阻力臂，而是阻力臂，而OA即為輪半徑即為輪半徑R，OB即為軸半徑即為軸半徑r，由杠桿的平衡條件可知：，由杠桿

11、的平衡條件可知：FlRF2rP91 例題例題7有用功：有用功：使用機(jī)械完成使用機(jī)械完成某一任務(wù)時(shí)，所某一任務(wù)時(shí)，所必須做必須做的且的且對(duì)人們有用對(duì)人們有用的功，的功，叫有用功，記為叫有用功，記為W有有。額外功：額外功：使用機(jī)械時(shí)使用機(jī)械時(shí)并并非人們需要但又不得不非人們需要但又不得不做做的功，叫額外功，記的功，叫額外功，記為為W額額?？偣Γ嚎偣Γ河杏霉εc額外功的總和，叫做總功，有用功與額外功的總和，叫做總功，記為記為W總總；即；即W總總= W有有W額額。知識(shí)點(diǎn)四：機(jī)械效率知識(shí)點(diǎn)四：機(jī)械效率1.在用水桶提水時(shí)，有用功是什么？額在用水桶提水時(shí)，有用功是什么？額外功是什么？總功又是什么？外功是什么？總

12、功又是什么？2.在把水中的桶打撈上來(lái)時(shí)，有用功是在把水中的桶打撈上來(lái)時(shí)，有用功是什么？額外功是什么？總功又是什么？什么？額外功是什么？總功又是什么？由此可見：當(dāng)工作目的發(fā)生變化時(shí)，有由此可見：當(dāng)工作目的發(fā)生變化時(shí)，有用功和額外功都發(fā)生了變化。用功和額外功都發(fā)生了變化。有用功跟總功的比值有用功跟總功的比值1.機(jī)械效率是個(gè)比值，沒(méi)有單位，常機(jī)械效率是個(gè)比值，沒(méi)有單位，常用百分?jǐn)?shù)表示；用百分?jǐn)?shù)表示；2.任何機(jī)械的效率都小于任何機(jī)械的效率都小于1；額外功產(chǎn)生的主要原因有額外功產(chǎn)生的主要原因有=W有有 / W總總1.克服機(jī)械自重做功；克服機(jī)械自重做功；2.克服摩擦做功?？朔Σ磷龉Α1.1.水平拉物體

13、水平拉物體典例典例2.2.豎直拉物體豎直拉物體f3.3.水中打撈物體水中打撈物體4.4.沿斜面拉物體沿斜面拉物體如圖甲是建筑工地上的塔如圖甲是建筑工地上的塔式起重機(jī)示意圖，它是通式起重機(jī)示意圖，它是通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)如圖乙所示過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)如圖乙所示滑輪組起吊物料的。如果滑輪組起吊物料的。如果這個(gè)滑輪組把這個(gè)滑輪組把6103N的重物在的重物在10s內(nèi)勻速提升內(nèi)勻速提升10m，繩索自由端的拉力，繩索自由端的拉力F=2.1103N，不計(jì)一，不計(jì)一切摩擦和繩重，則下列說(shuō)法正確的是切摩擦和繩重，則下列說(shuō)法正確的是A.拉力做的功是拉力做的功是6.3104JB.繩索自由端的速度是繩索自由端的速度是10m/sC.

14、該滑輪組的動(dòng)滑輪重該滑輪組的動(dòng)滑輪重300ND.該滑輪組的機(jī)械效率是該滑輪組的機(jī)械效率是80%P91 例題例題9 類題類題9.1 類題類題9.2 類題類題9.3= W有有/W總總=GhFs1.動(dòng)滑輪重；動(dòng)滑輪重；2.物重；物重；3.摩擦。摩擦。測(cè)滑輪組的機(jī)械效率：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率：利用如圖滑輪組將貨物運(yùn)送利用如圖滑輪組將貨物運(yùn)送到樓上，圖中每個(gè)滑輪等重，到樓上，圖中每個(gè)滑輪等重，不計(jì)繩子重和摩擦。如果所不計(jì)繩子重和摩擦。如果所送貨物重送貨物重G從從200N開始逐漸增加，直到繩子被拉開始逐漸增加，直到繩子被拉斷。每次均勻速拉動(dòng)繩子，且提升同樣的高度。斷。每次均勻速拉動(dòng)繩子，且提升同樣的高度。圖

15、乙記錄了在整個(gè)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨圖乙記錄了在整個(gè)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物的重力的增加而變化的圖像。請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息物的重力的增加而變化的圖像。請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息完成以下問(wèn)題：完成以下問(wèn)題：每個(gè)滑輪的重是多少？每個(gè)滑輪的重是多少？繩子能承受的最大拉力是多少？繩子能承受的最大拉力是多少？當(dāng)繩子的拉力最大時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是多當(dāng)繩子的拉力最大時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是多 P92 類題類題9.4P94 例例2= W有有/W總總=GhFs斜面的斜面的粗糙程度粗糙程度和斜面的和斜面的傾斜程度傾斜程度1.斜面機(jī)械效率與斜面長(zhǎng)、斜面高、物斜面機(jī)械效率與斜面長(zhǎng)、斜面高、物體重力、勻速拉動(dòng)的速度等因素?zé)o關(guān)；體

16、重力、勻速拉動(dòng)的速度等因素?zé)o關(guān)；2.探究方法：控制變量法；探究方法：控制變量法；3.要沿斜面勻速拉動(dòng)物體。要沿斜面勻速拉動(dòng)物體。 測(cè)斜面的機(jī)械效率：測(cè)斜面的機(jī)械效率：P92 例題例題10P95 例例3 杠桿的機(jī)械效率的探究杠桿的機(jī)械效率的探究 例用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)例用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升。計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升。物理新課標(biāo)（RJ）圖125思考：同一物體從懸思考：同一物體從懸掛位置掛位置A移到移到B，其，其拉力如何變化？效率拉力如何變化？效率如何變化？如何變化？1如圖所示，每個(gè)滑輪均重如圖所示，每個(gè)滑輪均重12 N，用滑輪組拉著，用滑輪組拉著重重1 000 N的物體的物體A沿水平方向以沿水平方向以0.2 m/s的速度勻速的速度勻速向左移動(dòng)，拉力向左移動(dòng)，拉力F的功率為的功率為32 W。（不計(jì)繩重及。（不計(jì)繩重及機(jī)械內(nèi)部摩擦）求：機(jī)械內(nèi)部摩擦）求：（1）拉力）拉力F的大??；的大小； （2）滑輪組的機(jī)械效率。）滑輪組的機(jī)械效率。 AF 1FFGn 動(dòng)動(dòng)摩摩WF hFFWFsnFFG 有有摩摩摩摩摩摩動(dòng)動(dòng)總總摩