中考物理復習第十講簡單機械和功市賽課公開課一等獎省名師獲獎?wù)n件

第十講簡單機械和功第1頁考點梳理知識精講簡單機械和功杠桿杠桿杠桿平衡條件分類及應(yīng)用滑輪功力學中功功計算常考舉例功率功分類機械效率第2頁杠桿杠桿定義：如圖所表示，一根硬棒，在力作用下能繞著①________轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿.②____：杠桿能夠繞其轉(zhuǎn)動點O.③____：使杠桿轉(zhuǎn)動力F1.④____：妨礙杠桿轉(zhuǎn)動力F2.動力臂：從支點O到⑤__________距離l1.阻力臂：從支點O到⑥__________距離l2.五要素固定點O支點動力阻力動力作用線阻力作用線第3頁杠桿平衡條件:動力×動力臂＝阻力×阻力臂.用F1、F2、l1、l2分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂，杠桿平衡條件能夠?qū)憺椋孩達_______.F1l1=F2l2第4頁杠桿種類力臂關(guān)系力關(guān)系特點應(yīng)用舉例省力杠桿動力臂⑧__阻力臂動力<阻力⑨____________用羊角錘拔釘子費勁杠桿動力臂<阻力臂動力⑩__阻力費勁但省距離用魚竿釣魚等臂杠桿動力臂__阻力臂動力＝阻力力、距離都不省天平、蹺蹺板>省力但>=11費距離第5頁圖示定義實質(zhì)特點F移動距離（s）和G移動距離（h）關(guān)系應(yīng)用定滑輪使用時軸固定不動滑輪____杠桿能夠改變________，但不省力

_____旗桿頂部定滑輪等等臂力s=h121314方向第6頁圖示定義實質(zhì)特點F移動距離（s）和G移動距離（h）關(guān)系應(yīng)用動滑輪軸能夠隨被吊物體一起運動滑輪____杠桿能夠___，但_________________________________電動起重機動滑輪省力能改變力s=2h15161718方向而且費距離省力不第7頁圖示定義實質(zhì)特點F移動距離（s）和G移動距離（h）關(guān)系應(yīng)用滑輪組把定滑輪和動滑輪組合在一起,組成滑輪組.若負擔物重繩子為n段，則繩端施加力為物重(忽略動滑輪自重)既能夠———，又能夠改變————_______常使用滑輪組提升重物省力力方向s=nh192021第8頁其它簡單機械輪軸實質(zhì)：一個能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)____.使用斜面特點：___力___距離；高度相同，斜面越長，越___力.杠桿省費省22232425第9頁力學中功定義：物理學中，把力與物體在_________經(jīng)過距離乘積稱為機械功，簡稱功.做功兩個必要原因：一個是________________；另一個是____________________________.不做功三種情況力方向作用在物體物體在這個力方向上移262728上上力動距離第10頁不做功三種情況1.有力沒有_____.比如：用力搬石頭而沒有搬動.2.有距離沒有____.比如：小車在水平光滑平面上做勻速直線運動.3.力與距離____.比如：人提著滑板在水平路面上行走.距離力垂直293031第11頁功計算定義：力學中，功等于力與物體在力方向上移動距離_____.公式：W=____，其中F表示力，單位是牛，s表示物體沿力方向移動距離，單位是米，W表示功，單位是?！っ?，它有一個專門名稱叫做焦耳，簡稱___，符號是___.乘積Fs焦J32333435第12頁常考舉例：將地面上物理書本撿起放到桌子上，人對書本做功約為2J；從地上拿起一個雞蛋，緩緩舉過頭頂大約做功1J.第13頁定義：__與___________之比叫做功率，是表示做功____物理量.它在數(shù)值上等于________內(nèi)所做功.表示式：P＝___.在國際單位制中，功單位是焦耳，時間單位是秒，則功率單位是____,簡稱___，符號是___，其它慣用功率單位是____.注：P=Fv(勻速直線運動).單位換算：1kW=_____W.?？寂e例：中學生跳繩功率約為60W；優(yōu)異運動員短時間運動功率約一千瓦；小轎車功率為數(shù)十千瓦至數(shù)百千瓦.功做功所用時間快慢36373839444540414243單位時間瓦特瓦W千瓦1000第14頁功分類有用功：不論是否使用簡單機械，必須要做功，用W有表示.額外功：使用簡單機械時，并非我們需要而又不得不做功，用W額表示.總功：有用功與額外功之和，用W總表示，即：W總＝_________.46W有+W額第15頁機械效率定義：將有用功跟____比值叫做機械效率，用符號___表示.公式：___________.功原理：使用任何機械都不可防止地要做額外功，有用功總是____總功，所以機械效率總是小于1.提升機械效率辦法：改進結(jié)構(gòu)，使機械更合理，更輕巧等.47總功η小于484950第16頁一重難點突破杠桿相關(guān)作圖例1題圖例1如圖是靜止在水平地面上拉桿旅行箱示意圖，O是輪子轉(zhuǎn)軸，O′是箱體重心.以O(shè)為支點，畫出力F力臂和箱體所受重力示意圖.例1題答圖如答圖所表示LG第17頁方法指導杠桿力臂作圖步驟：一找點：首先在杠桿示意圖上，確定支點O.二畫線：畫出動力作用線及阻力作用線，畫時候要用虛線將力作用線適當延長.三作垂線段：從支點O向力作用線引垂線，作出垂足，則從支點到垂足距離就是力臂.四標長和短：力臂用實線，在兩端加箭頭表示（或用虛線表示并用大括號標明）力臂，并在旁邊標上對應(yīng)字母如L1或L2，來表示動力臂和阻力臂.第18頁二滑輪組省力情況及機械效率大小判斷例2題圖例3題圖第19頁例2

用相同滑輪和繩子分別組成如圖所表示甲、乙兩個滑輪組，把相同物體提升相同高度，在不計繩重及機械摩擦情況下，甲所用拉力____乙所用拉力；甲滑輪組效率____乙滑輪組效率（均選填“大于”“等于”或“小于”）.大于等于第20頁例3

如圖所表示，使用滑輪組提升重物時，能提升機械效率是（忽略繩重和摩擦）()A.改變繞繩方式B.減小動滑輪質(zhì)量C.減小提升重物高度D.減小被提升物質(zhì)量B第21頁方法指導（1）滑輪組中負擔物重繩子段數(shù)n判斷方法：n能夠經(jīng)過“隔離法”來確定，如上圖所表示，在動滑輪和定滑輪之間畫一條虛線，有幾段繩子經(jīng)過動滑輪（或者有幾段繩子與動滑輪相連），n就等于幾.第22頁方法指導（2）滑輪組省力情況分析：①不考慮摩擦力和機械本身重力時，F(xiàn)=G物；②只考慮動滑輪重力，不計摩擦和繩重時，F(xiàn)＝(G滑+G物).(3)繩子自由端移動距離與物體移動距離判斷：①滑輪組縱放，即使用滑輪組拉著物體在豎直方向上運動時，物體移動距離與繩子自由端移動距離關(guān)系：s繩=nh物.第23頁方法指導②滑輪組橫放，即使用滑輪組拉著物體在水平方向上運動時，物體移動距離與繩子自由端移動距離關(guān)系：s繩=ns物.(4)滑輪組組裝依據(jù)負擔物重繩子段數(shù)n奇偶性確定繩子固定端位置，即“奇動偶定”：①n為奇數(shù)，繩子固定端在動滑輪上；②n為偶數(shù)，繩子固定端在定滑輪上.第24頁三功、功率計算例4一輛汽車以20m/s速度在水平路面上沿直線勻速行駛5分鐘，汽車質(zhì)量為1500kg，行駛時所受阻力為車重0.2倍，則牽引力為_______N，此時汽車功率為___kW，重力做功為___J（取g=10N/kg）.603×1030第25頁例5如圖所表示是工廠里用來吊運貨物行車滑輪組.某次作業(yè)時，行車用時9s將重6000N貨物勻速豎直提升3m，接著又在水平方向移動6m，則行車在水平移動貨物過程中，對貨物重力所做功是__J.在豎直提升貨物過程中，對貨物重力所做功是______J，行車滑輪組提升貨物時功率為_____W.例5題圖2000018000第26頁四機械效率計算例6題圖第27頁例6

如圖甲所表示，用彈簧測力計將重為3.9N物塊從斜面底端勻速拉至頂端，則物塊所受拉力為___N，已知斜面高為2m，長為4m，則拉力做功為____J，斜面機械效率為____.若用圖乙所表示裝置勻速提升該重物上升0.5m，當其機械效率與斜面相同時，豎直向上拉力為____N，該過程所做額外功為____J.0.652.610.475%1.73第28頁方法指導機械效率計算公式為,對于四種簡單機械機械效率計算總結(jié)以下:簡單機械有用功(物體重為G,高度為h)W有用＝Gh第29頁方法指導總功(F為拉力，s為繩端移動距離)W總＝Fs(s=vt)W總＝Fss=nh(n為動滑輪負擔繩子段數(shù))W總＝Fs機械效率第30頁試驗試驗突破基礎(chǔ)小試驗1.如圖所表示蠟燭蹺蹺板，用小刀對蠟燭兩端進行加工，使蹺蹺板能在水平位置平衡，點燃蠟燭兩端，蠟燭上下擺動，蹺蹺板應(yīng)用了原理_________.命題點杠桿平衡條件杠桿平衡第31頁_______________________________.2.如圖所表示，在用圖示三種方法提升重物過程中，比較彈簧測力計示數(shù)可得出定滑輪特點：___________________________；動滑輪特點：命題點動滑輪和定滑輪特點省力，但不改變力方向且費距離不省力，但能夠改變力方向第32頁教材重點試驗試驗一探究杠桿平衡條件命題點：1.杠桿平衡螺母調(diào)整(左高左調(diào)，右高右調(diào))2.讓支點處于杠桿中央目標(減小杠桿本身重力對試驗造成影響)3.調(diào)整杠桿使其在水平位置平衡目標(便于準確測量力臂)4.彈簧測力計使用和讀數(shù)第33頁5.在杠桿平衡時，兩邊同時增減砝碼后杠桿是否平衡判斷（看兩邊力和力臂乘積是否相等，若不相等，則哪邊乘積大，杠桿就向哪邊傾斜）6.測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計示數(shù)改變(測力計示數(shù)將變大，因為拉力力臂變小了)7.試驗進行屢次目標(一次試驗數(shù)據(jù)含有偶然性，屢次試驗結(jié)論才含有普遍性)第34頁8.試驗評定試驗結(jié)論：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1L1=F2L2）第35頁例1如圖所表示，探究小組利用鐵架臺、帶有刻度杠桿、細線、若干相同鉤碼、彈簧測力計（單位：N）等試驗器材探究杠桿平衡條件，在探究試驗中例1題圖第36頁（1）在掛鉤碼前，小組發(fā)覺杠桿左端高右端低（如圖所表示），應(yīng)將杠桿兩端平衡螺母向調(diào)整___（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，這么做目標是為了方便讀出_____.（2）接著小組在杠桿兩側(cè)掛上不一樣數(shù)量鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡（如圖乙），這時杠桿兩側(cè)受到作用力大小_____（選填“大于”“等于”或“小于”）各自鉤碼所受重力大小.若在A、B下方再增掛一個相同鉤碼，則杠桿___端將下沉（選填“左”或“右”）.左力臂左等于第37頁（3）如圖丙是已經(jīng)調(diào)整平衡杠桿，用彈簧測力計在杠桿C處豎直向上拉，在A處掛上適當鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計讀數(shù)為_____，鉤碼總質(zhì)量為___kg.(g取10N/kg)3.0N0.2第38頁【解析】（1）杠桿重心右移應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)整，直至重心移到支點處；因為力臂是支點到力作用線垂直距離，調(diào)整杠桿在水平位置平衡時，能夠方便讀出力臂；（2）杠桿兩側(cè)受到作用力大小等于各自鉤碼所受重力大??；設(shè)杠桿一個小格為L，一個鉤碼重力為G，分別加掛一個相同鉤碼后；左邊＝5G×3L，右邊＝7G×2L，左邊＞右邊，所以，杠桿不能平衡，杠桿右端上升，左端下沉；第39頁（3）題圖中彈簧測力計分度值為0.2N，彈簧測力計示數(shù)為3.0N；設(shè)杠桿一個小格為L，鉤碼質(zhì)量為G，依據(jù)杠桿平衡條件可得，G×3L＝3.0N×2L，則,所以鉤碼總質(zhì)量.第40頁____（選填“能”或“不能”），理由是____________________________________________________.補充設(shè)問（1）試驗時，讓支點在杠桿中央是為了__________________________________.補充設(shè)問（3）題圖減小杠桿本身重力對試驗造成影響

只做一次試驗得出結(jié)論往往含有偶然性和片面性，不具普遍性（2）某同學進行正確試驗操作后，能不能依據(jù)一組數(shù)據(jù)得出探究結(jié)論？不能第41頁補充設(shè)問（3）若用如圖所表示平衡裝置進行試驗，將彈簧測力計逐步向右傾斜時，仍要使杠桿在原來位置平衡，此時拉力力臂將_____,彈簧測力計示數(shù)將_____（均選填“變大”“變小”或“不變”）.變大變小第42頁補充設(shè)問（4）下表是試驗中得到數(shù)據(jù)，據(jù)此分析能夠發(fā)覺這次試驗不妥之處____________________________________________.試驗次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.5103.0521.0202.01031.0302.015動力臂是阻力臂兩倍，試驗數(shù)據(jù)不含有普遍性第43頁試驗二測量滑輪組機械效率命題點：1.測量器材(彈簧測力計和刻度尺)2.彈簧測力計讀數(shù)3.依據(jù)繩子段數(shù)，畫出滑輪組繞法4.彈簧測力計拉動方式(勻速豎直向上運動，確保拉力等于彈簧測力計示數(shù))第44頁5.有用功、總功、機械效率計算(W有＝Gh、W總=Fs、)6.試驗中分別記下鉤碼和彈簧測力計起始位置目標（測量鉤碼和彈簧測力計移動距離）7.影響滑輪組機械效率大小原因(滑輪組機械效率與物體重力、機械間摩擦力、動滑輪重力相關(guān))8.控制變量法應(yīng)用第45頁a.探究滑輪組機械效率與所吊重物重力大小關(guān)系（控制滑輪組繞線方式相同，改變滑輪組所吊鉤碼數(shù)量）b.探究滑輪組機械效率與動滑輪重力大小關(guān)系（控制滑輪組所吊鉤碼數(shù)量相同，改變動滑輪數(shù)量或換重力不一樣動滑輪）9.表格數(shù)據(jù)補充10.試驗錯誤分析11.機械效率計算12.分析數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論第46頁例2在探究“滑輪組機械效率”時，小強利用兩組滑輪組進行了4次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得前3組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第4組數(shù)據(jù)，以下表：例2題圖第47頁試驗次數(shù)物重G物/N動滑輪重G動/N鉤碼上升高度h/m動力F/N動力作用點移動距離s/m滑輪組機械效率η/%110.50.10.70.347.6220.50.11.00.360.6340.50.120.34410.10.550.0第48頁(1)依據(jù)表中前3次試驗數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組繞繩方法．如答圖所表示例2題答圖第49頁(2)在試驗中，測量繩端拉力F時，應(yīng)盡可能______勻速向上拉動彈簧測力計，讀出乙圖中彈簧測力計示數(shù)為___N，第3次試驗時滑輪組機械效率為______．(3)由表中第_____