第十一講簡(jiǎn)單機(jī)械和功1

2009年中考《物理》總復(fù)習(xí)

第一輪雙基強(qiáng)化第十一講簡(jiǎn)單機(jī)械第一頁(yè)，共三十九頁(yè)。一、陜西中考題回放1、【2007年陜西28（1）題、2分】如圖1甲中的“真好倒”熱水瓶，非常適合老人和兒童使用。請(qǐng)?jiān)趫D1乙中畫(huà)出重力G的力臂L。第二頁(yè)，共三十九頁(yè)。2、【2005年30（2）題，（2分）】在西安古城墻上展示了一種古代作戰(zhàn)工具——“搭天車(chē)”，其結(jié)構(gòu)如圖所示。作戰(zhàn)時(shí)用絞車(chē)將飛梯沿F方向拉起，搭上城垛，士兵沿斜梯和飛梯攀上城墻。試畫(huà)出圖中飛梯所受重力G的力臂l1和拉力F的力臂l2。第三頁(yè)，共三十九頁(yè)。3、【2006年27題，3分】滅火器的結(jié)構(gòu)如圖所示。使用時(shí)，把手相當(dāng)于一個(gè)______（填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿，它推動(dòng)壓桿下移，打開(kāi)氣閘閥門(mén)。壓桿下部制成尖形能夠________（填“增大”或“減小”）壓強(qiáng)，便于將氣閘閥門(mén)打開(kāi)。當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)后，在氣體壓力的作用下，液體從噴嘴噴出，表明內(nèi)部的氣體壓強(qiáng)比外部大氣壓強(qiáng)________（填“大”或“小”）。省力增大大第四頁(yè)，共三十九頁(yè)。二、中考要求1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)使用簡(jiǎn)單機(jī)械改變力的大小和方向。2、了解機(jī)械使用的歷史發(fā)展過(guò)程。認(rèn)識(shí)機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用。3、知道機(jī)械功的概念。能用生活、生產(chǎn)中的實(shí)例解釋機(jī)械功的含義。4、結(jié)合實(shí)例理解功率的概念。了解功率在實(shí)際中的應(yīng)用。5、理解機(jī)械效率。第五頁(yè)，共三十九頁(yè)。三、要點(diǎn)、熱點(diǎn)詳解（一）杠桿1、定義：在物理學(xué)中，將一根在力的作用下可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱(chēng)做杠桿。2、與杠桿有關(guān)的名詞（杠桿的五要素）:（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)（O點(diǎn)）；（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（F1）；（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（F2）；（4）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離（l1）；（5）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離（l2）。第六頁(yè)，共三十九頁(yè)。3、杠桿的平衡條件：（1）實(shí)驗(yàn)探究：

（2）杠桿的平衡條件（阿基米德杠桿原理）：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×臂阻力臂

（F1l1=F2l2）變型式：F1/F2=l2/l1第七頁(yè)，共三十九頁(yè)。4、杠桿的分類(lèi)與應(yīng)用實(shí)例種類(lèi)力臂關(guān)系力的關(guān)系優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例省力杠桿l1＞l2F1＜F2省力費(fèi)距離撬棒、起子費(fèi)力杠桿l1＜l2F1＞F2費(fèi)力省距離鑷子、前臂等臂杠桿l1＝l2F1＝F2等力等距天平、定滑輪第八頁(yè)，共三十九頁(yè)。例與練（一）例1、（08安徽）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的力臂，并求出此狀態(tài)下拉力F1=____N.6第九頁(yè)，共三十九頁(yè)。練習(xí)11、（08江蘇）如圖所示，下列器件中屬于省力杠桿的是（）B第十頁(yè)，共三十九頁(yè)。2、（08蘭州）請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖（要求保留作圖痕跡）。FG第十一頁(yè)，共三十九頁(yè)。（二）滑輪1、定滑輪（1）構(gòu)造：使用時(shí)，軸的位置保持不變的滑輪。（2）實(shí)質(zhì)：（3）特點(diǎn)：

（4）應(yīng)用等臂杠桿不省力但可以改變力的方向，F(xiàn)=G，s=h第十二頁(yè)，共三十九頁(yè)。2、動(dòng)滑輪（1）構(gòu)造：使用時(shí)，軸的位置隨物體一起移動(dòng)的滑輪。（2）實(shí)質(zhì)：

（3）特點(diǎn)：

（4）應(yīng)用動(dòng)力臂是阻力臂的2倍的杠桿能省一半的力，F(xiàn)=G/2，但費(fèi)距離，s=2h.第十三頁(yè)，共三十九頁(yè)。3、滑輪組（1）構(gòu)造：

由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的機(jī)械。F=G/2S=2hF=G/3S=3hF=G/3S=3hF=G/4S=4hF=G/4S=4hF=G/5S=5h第十四頁(yè)，共三十九頁(yè)。（2）特點(diǎn)：（3）應(yīng)用可以省力，有的還可以改變力的方向，（滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體的力就是物重的幾分之一，即F=G/n（不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦），但費(fèi)距離，s=nh.第十五頁(yè)，共三十九頁(yè)。例與練（二）例2、（08蘭州）在下列所示的各個(gè)圖中，物G重都為12N，當(dāng)物體靜止時(shí)，拉力F各是多少？（不計(jì)摩擦和機(jī)械重）F1=____NF2=____NF3=____NF4=____N31264第十六頁(yè)，共三十九頁(yè)。練1、（08河北）如圖所示，人對(duì)繩子的自由端的拉力都是F，且物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)滑輪自身重力和摩擦，比較四個(gè)物體重力最大的是（）A.G1B.G2C.G3D.G4C第十七頁(yè)，共三十九頁(yè)。2、練習(xí)繞線方法：第十八頁(yè)，共三十九頁(yè)。（三）輪軸1、構(gòu)造：2、原理：F1R=F2r或F1/F2=r/R3、作用：由于R＞r，F(xiàn)1＜F2，所以輪軸是一種能省力的杠桿。由具有公共轉(zhuǎn)軸的輪和軸組成的機(jī)械。4、應(yīng)用實(shí)例：門(mén)把手、汽車(chē)方向盤(pán)、扳手等第十九頁(yè)，共三十九頁(yè)。例與練（三）例3、【陜西2008年26題、4分】司機(jī)師傅很輕松地轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)就能改變汽車(chē)的行駛方向，為什么會(huì)有這樣的效果呢？同學(xué)們利用如圖所示裝置進(jìn)行了研究，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著繞在大輪上的細(xì)繩向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小輪繞著同的軸心可以提升物體，要使掛在小輪上重力為2Ｎ的物體勻速上升10cm，則測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.8Ｎ，上升的距離為30cm，由此可知，利用此裝置可以

（填“省力”或“省功”），其機(jī)械效率是

%.省力83.3第二十頁(yè)，共三十九頁(yè)。（四）斜面1、構(gòu)造：與豎直面連接搭建的斜坡，稱(chēng)為斜面。2、原理：根據(jù)功的原理，F(xiàn)s=Gh，由于s＞h，F(xiàn)＜G，所以斜面也是一種省力的簡(jiǎn)單機(jī)械。3、應(yīng)用：供輪椅通行的斜坡、盤(pán)山公路、引橋等。第二十一頁(yè)，共三十九頁(yè)。例與練（四）例4、【陜西2007年26題、3分】如圖所示，為方便殘疾人上下臺(tái)階，一些公共場(chǎng)所設(shè)計(jì)了專(zhuān)用通道（斜面）。沿通道上臺(tái)階和直接上臺(tái)階比較，可以____（選填“省力”或“省功”）。若將重700N的小車(chē)沿8m長(zhǎng)的斜面勻速推上1.2m高的平臺(tái)，沿斜面所用的推力為150N，在此過(guò)程中斜面的機(jī)械效率為_(kāi)___%。省力70第二十二頁(yè)，共三十九頁(yè)。四、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)總結(jié)

定義：能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×臂阻力臂（F1l1=F2l2）分類(lèi)：省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿應(yīng)用：撬棒、開(kāi)瓶扳手、夾子、羊角錘、筷子、笤帚、剪刀、天平構(gòu)造定滑輪實(shí)質(zhì)：等臂杠桿特點(diǎn)：不省力但可以改變力的方向應(yīng)用：旗桿定裝定滑輪，建筑工地起重吊臂頂裝定滑輪等構(gòu)造滑輪動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂的2倍的杠桿特點(diǎn)：省一半的力但費(fèi)距離應(yīng)用實(shí)質(zhì)：由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的機(jī)械滑輪組特點(diǎn)：可以省力，有的可以改變力的方向，但費(fèi)距離應(yīng)用：起重機(jī)、吊車(chē)等構(gòu)造：由具有公共轉(zhuǎn)軸的輪和軸組成輪軸特點(diǎn)：是一種能省力的杠桿應(yīng)用：方向盤(pán)、起子等構(gòu)造：斜坡(斜面)斜面特點(diǎn)：能省力應(yīng)用：引橋、盤(pán)山公路等簡(jiǎn)單機(jī)械第二十三頁(yè)，共三十九頁(yè)。五、擴(kuò)展：實(shí)驗(yàn)探究與綜合問(wèn)題例1、（08大連）如圖所示，在“研究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，杠桿上每小格的長(zhǎng)度都相同，兩邊掛上鉤碼后杠桿平衡，如果把兩邊的鉤碼都同時(shí)向里移動(dòng)一個(gè)格，則杠桿（）A.仍能平衡B.不能平衡，A端上升C.不能平衡，B端上升D.無(wú)法判斷C第二十四頁(yè)，共三十九頁(yè)。變題（實(shí)驗(yàn)方法）（08安徽）在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了（）A．減小摩擦B．使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C．多次測(cè)量取平均值減小誤差D．獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律D第二十五頁(yè)，共三十九頁(yè)。例2、（08蘭州）如圖所示，滑輪下掛重500N的物體G，滑輪重40N，繩和杠桿都是輕質(zhì)的，要在圖示位置使杠桿平衡，在杠桿的A點(diǎn)所加的豎直向上的力F應(yīng)是（杠桿上的標(biāo)度的間距相等）（）A.270NB.360NC.540ND.720NB第二十六頁(yè)，共三十九頁(yè)。練習(xí)、如圖所示，升國(guó)旗用桿頂上安裝滑輪（甲圖）是為了____________；而塔吊中使用滑輪組（乙圖）主要是為了________；如果在乙圖中用104N的拉力F將重為1.8×104N的重物勻速豎直提升10m，用了時(shí)間20s，那么該滑輪組的機(jī)械效率是________，拉力F的功率是________W.改變力的方向省力

60％

1.5×104第二十七頁(yè)，共三十九頁(yè)。六、自主復(fù)習(xí)內(nèi)容和要求１、詳細(xì)閱讀九（上）課本第十一章《簡(jiǎn)單機(jī)械和功》Ｐ1～28頁(yè)內(nèi)容，完善筆記并做好歸納總結(jié)。２、《5/3》練習(xí)（要求：實(shí)驗(yàn)探究、計(jì)算綜合題必須有詳細(xì)過(guò)程。）３、08中考題選練。第二十八頁(yè)，共三十九頁(yè)。這一專(zhuān)題我們要得到3～8分！！第二十九頁(yè)，共三十九頁(yè)。擴(kuò)展：陜西往屆考題回顧1、【2006年26題，3分】小燕同學(xué)用圖示的滑輪組做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)。測(cè)出物體重1.45N，使物體勻速上升0.1m的拉力為0.6N。則有用功為_(kāi)___J，總功為_(kāi)___J機(jī)械效率是______%。0.1450.1880.6或81第三十頁(yè)，共三十九頁(yè)。2、【2005年34題，10分】在某建筑工地上，為了搬運(yùn)建筑材料，常常采用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械。示意圖中滑輪A與滑車(chē)連接，滑輪D固定在地面塔架上。鋼絲繩拉力F由電動(dòng)機(jī)提供。此滑輪組在1min內(nèi)將質(zhì)量為0.45t的建筑材料勻速提升12m，拉力F所做的功為7.2×104J（鋼絲繩重和摩擦不計(jì)，g取10N/kg）。（1）滑輪組的機(jī)械效率。（2）鋼絲繩拉動(dòng)的速度。（3）根據(jù)已知條件，再提出一個(gè)有關(guān)問(wèn)題并計(jì)算（上述已計(jì)算出的物理量除外）。第三十一頁(yè)，共三十九頁(yè)。3、【2004年34題、8分】如圖1所示是起重汽車(chē)起吊2t貨物時(shí)的實(shí)物圖。當(dāng)貨物以1m/s的速度上升2m后再水平移動(dòng)3m.已知滑輪組的機(jī)械效率是80%。（g取10N/kg，起吊貨物時(shí)支架與吊臂相對(duì)固定）（1）觀察實(shí)物圖，在圖2中畫(huà)出滑輪組鋼繩的繞法。（2）起重機(jī)起吊該貨物時(shí)的有用功率是多少？（3）起重機(jī)起吊該貨物時(shí)，每段鋼繩的拉力有多大？第三十二頁(yè)，共三十九頁(yè)。4、（08年31題，7分）小芳同學(xué)觀察到許多建筑材料的截面多是V形或U形，這引起了她的好奇心。[提出出問(wèn)題]物體承受的壓力與哪些因素有關(guān)？[猜想與假設(shè)]猜想一：物體承受的壓力與物體的形狀有關(guān)。猜想二：物體承受的壓力與物體的材料有關(guān)。于是小芳利用如圖所示的裝置，選取了紙條、細(xì)繩、火柴盒和若干火柴棒，對(duì)猜想一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。第三十三頁(yè)，共三十九頁(yè)。于是小芳利用如圖所示的裝置，選取了紙條、細(xì)繩、火柴盒和若干火柴棒，對(duì)猜想一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。［進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)］（１）選取材料,長(zhǎng)、寬、厚相同的紙條若干。（2）（1分）將一張紙條折成V形，放在裝置上，在紙條兩端距中點(diǎn)（支點(diǎn)）相同距離處，各掛一相同的火柴盒，在兩端火柴盒中逐漸增加數(shù)量

相同

的火柴棒，直到紙條被壓彎折為止，記錄一端火柴盒中火柴棒根數(shù)。（3）將紙條分別折成U型、圓弧型，重復(fù)步驟（2）。（4）更換紙條，將以上實(shí)驗(yàn)再做兩次?！桃恢?，相等第三十四頁(yè)，共三十九頁(yè)。[分析與論證](2分)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是（寫(xiě)出一條即可）完全相同的紙條，圓弧型承受的壓力最大（或物體承受的壓力與形狀有關(guān)）（注：其它答案只要合理均予計(jì)分）.√參考答案中“完全相同的紙條，圓弧形承受的壓力最大”無(wú)“完全相同”扣1分；其它補(bǔ)充答案：完全相同的紙條，U形承受的壓力最?。ɑ騐形居中）完全相同的紙條，承受的壓力從大到小分別是圓弧形、V形和U形；第三十五頁(yè)，共三十九頁(yè)。[交流與合作]（第1空2分，第2、3空各1分，共4分）（1）生產(chǎn)、生活和建筑中利用物體形狀影響其承受壓力的事例很多，如巨大的鐵橋中多處使用了U形鋼材。請(qǐng)你舉出一個(gè)利用v形或圓弧形結(jié)構(gòu)的實(shí)例

.參考答案：v形：①角鋼②廠房的屋架③塔吊支架；圓弧形：①隧道頂②橋洞③拱形橋（注：其它答案只要合理均予以計(jì)