中考物理沖刺復習 第十二章 簡單機械課件 新人教版.ppt

第十二章簡單機械 考綱內容 第1課時杠桿滑輪 考情分析 考點梳理 剖析重點實驗 重難點突破 課堂精煉 考綱內容 考點1認識杠桿及相關概念 考點2知道杠桿的平衡條件及其應用 考點3認識定滑輪和動滑輪 知道定滑輪 動滑輪 滑輪組的作用 能從實際生活中識別出簡單機械 考情分析 近幾年中考對本章知識的考查主要集中在杠桿的五要素 杠桿的平衡條件及應用 滑輪的應用等方面 考查難度適中 復習過程中應該注重知識在物理現(xiàn)象中的靈活運用以及實驗能力方面的訓練 主要以填空 選擇 計算 實驗題 綜合題為主 考點梳理 1 定義 在力的作用下能繞著轉動的棒 2 杠桿有關的名詞 1 使杠桿繞著轉動的固定點叫 用符號表示 2 使杠桿轉動的力叫 用符號表示 3 阻礙杠桿轉動的力叫 用符號表示 一 杠桿 固定點 支點 硬 O 動力 F1 阻力 F2 4 從支點到動力作用線的距離叫 用符號表示 5 從支點到阻力作用線的距離叫 用符號表示 3 杠桿的平衡條件 即 動力臂 阻力臂 l1 I2 動力 動力臂 阻力 阻力臂 F1l1 F2l2 4 杠桿的分類 大于 省 費 小于 費 省 等于 1 定滑輪 定義 只繞軸轉動而不隨重物一起移動的滑輪 實質是 杠桿 如圖1 特點 不能但是能改變 理想的定滑輪 不計輪軸間摩擦 F G 二 其他簡單機械 等臂 省力 力的方向 2 動滑輪 定義 繞軸轉動且隨重物一起移動的滑輪 實質是 動力臂為阻力臂2倍的杠桿 如圖2 特點 能省的力 但不能改變 理想的動滑輪 不計軸間摩擦和動滑輪重 則 F G 2 省力 力的方向 一半 3 滑輪組 定義 定滑輪 動滑輪組合成滑輪組 特點 使用滑輪組既能又能 滑輪組省力情況 幾段繩子承擔重物和動滑輪的總重 提起重物所用的力就是物重的幾分之一 理想的滑輪組 不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力 拉力 F 只忽略輪軸間的摩擦 則拉力F 省力 G物 n 改變力的方向 G物 G動 n 繩子自由端移動距離s繩 或速度v繩 與重物移動的距離s物 或速度v物 的關系 s繩 v繩 怎樣判斷滑輪組的省力情況 用 隔離法 把重物和動滑輪從滑輪組中 隔離 出來 直接與動滑輪連接的繩子的根數(shù)為n 則有n根繩子承擔動滑輪及重物 ns物 nv物 組裝滑輪組方法 根據(jù) 奇動偶定 的原則 n為奇數(shù)時 繩子先從動滑輪開始 n為偶數(shù)時 繩子先從定滑輪開始 然后從里向外 逐個繞在滑輪上 如果知道F的方向 用 逆繞法 即根據(jù)F的方向將繩子從外輪引出 然后從外向里 逐個繞在滑輪上 每個滑輪上只能穿繞繩子一次 不能交叉重復 然后固定好 4 輪軸 是由一個軸和一個大輪組成 能繞共同軸線轉動的杠桿 使用輪軸時F1R F2r 5 斜面 是一種費了距離但能力的簡單機械 FL Gh F 斜面高度一定時 斜面越 越 省 Gh L 緩 省力 例1 2014 錦州 在探究 杠桿的平衡條件 實驗中 所用的實驗器材有杠桿尺 支架 細線 質量相同的鉤碼若干 1 將杠桿裝在支架上 發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉 此時應將杠桿兩側的平衡螺母同時向調 2 調節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是方便 剖析重點實驗 杠桿的平衡條件 左 直接從杠桿上測出力臂 3 某同學進行正確的實驗操作后 能不能根據(jù)圖3甲這一組數(shù)據(jù)得出探究結論 填 能 或 不能 理由是 4 如圖甲所示 杠桿在水平位置平衡 如果在杠桿兩側各去掉一個相同的鉤碼 則杠桿 填 左 或 右 端將下沉 5 如圖乙所示 用彈簧測力計在C處豎直向上拉 當彈簧測力計逐漸向右傾斜時 若使杠桿仍然在水平位置平衡 則彈簧測力計的示數(shù)將 填 變大 變小 或 不變 原因是 不能 實驗次數(shù)太少 得出的結論具有偶然性 變大 左 其力臂變小 6 實驗結束后 小明提出了新的探究問題 若支點不在杠桿的中點時 杠桿的平衡條件是否仍然成立 于是小組同學利用如圖乙所示裝置進行探究 發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置 用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時 測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符 其原因是 杠桿自重的影響 例1圖4所示的用具中 屬于費力杠桿的是 重難點突破 一 杠桿的分類 B 點撥 先確定各個圖的動力臂與阻力臂的關系再進行比較 吳曉是一名釣魚愛好者 如圖5所示 吳曉用力向上拉魚竿 把魚拉出水面 此時 釣魚竿可以看成一個 A 省力杠桿 增大兩只手之間的距離能省力一些B 省力杠桿 減小兩只手之間的距離能省力一些C 費力杠桿 減小兩只手之間的距離能省力一些D 費力杠桿 增大兩只手之間的距離能省力一些 變式拓展1 D 例2畫出圖6所示的杠桿的力臂 二 畫力臂 答案 點撥 1 找出支點O 2 畫力的作用線 即沿力方向所在的直線 用虛線畫 3 畫力臂 過支點垂直力的作用線作垂線 4 標出力臂 畫出圖7中的動力臂l1和阻力臂l2 答案 變式拓展2 例3如圖8所示 畫出使輕質杠桿保持平衡的最小力F的示意圖和對應的力臂 答案 三 解決杠桿平衡時動力最小問題 點撥 此類問題中阻力 阻力臂為一定值 要使動力最小 必須使動力臂最大 要使動力臂最大需要做到 在杠桿上找一點 使這點到支點的距離最遠 動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向 如圖11所示 甲物體靜止于水平地面上時 對地面的壓強為p1 輕質杠桿AB的支點為O OB 3AO 現(xiàn)在杠桿的A端用輕繩將甲物體吊起 在杠桿的B端懸掛質量為4kg的乙物體 杠桿在水平位置平衡 此時甲物體對地面的壓強為p2 且p1 3p2 g取10N kg 求 1 杠桿A端受到的拉力是多少N 2 甲物體的重力是多少N 變式拓展4 答案 1 120N 2 180N 提示 甲物體懸掛在杠桿上平衡時受三個力作用 由p1 3p2 可得F1 3F2 即第二種情況的支持力是重力的1 3 例5使用圖12所示裝置提升物體 既能省力 又能改變力的方向的是 C 五 認識定滑輪 動滑輪 滑輪組的作用 點撥 1 先判斷承受繩子的段數(shù)n 直接與動滑輪連接的繩子的根數(shù)為n 則有n根繩子承擔動滑輪及重物 2 由F G物 n可判斷F的大小 3 F的方向向上不可以改變力的方向 F的方向向下就可以改變力的方向 在如圖13所示的各種情況中 用同樣大小的力將重物勻速提升 若不計摩擦和滑輪重 物重最大的是 C 變式拓展5 例6按要求完成圖14中滑輪組的繞法 六 組裝滑輪組 答案 點撥 根據(jù) 奇動偶定 的原則 n為奇數(shù)時 繩子先從動滑輪開始 n為偶數(shù)時 繩子先從定滑輪開始 某工人利用滑輪組豎直向下拉 將重物勻速提起 請在圖15中完成此要求 答案 變式拓展6 如圖16所示 某人用該滑輪組勻速提起重力是90N的物體 所用的拉力是50N 求 1 該滑輪組動滑輪的重力是多大 2 若用該滑輪組勻速提起重力是50N的物體 所用拉力是多大 3 若將物體提高10m 繩子末端移動的距離是多少 整題中不計繩重及摩擦 七 有關滑輪組的計算 1 此滑輪組由2段繩子承擔物重 所以F 1 2 G物 G動 則G動 2F G物 2 50N 90N 10N 2 F 1 2 G物 G動 1 2 50N 10N 30N 3 s 2h 2 10m 20m 答案 點撥 先確定繩子的段數(shù)n 再根據(jù)F G物 G動 n或變形得到 1 2 問 3 確定滑輪組承擔物重的繩子段數(shù) 根據(jù)繩端移動距離和物體上升高度之間的關系s nh來計算繩子末端移動的距離 如圖17所示 通過滑輪組用200N的拉力在20s內將重為480N的物體勻速提高2m 不計繩重和摩擦 求 1 動滑輪重 2 繩自由端的移動速度 3 若重物再增加150N 要使重物勻速上升 作用在繩自由端的拉力至少多大 變式拓展7 1 小剛家廚房里有一把多功能剪刀 圖18中標注了該剪刀的相關用途 對于它的使用 以下分析正確的是 A 做啟瓶器使用時 它是一個費力杠桿B 做剪刀使用時 物體越靠近O點越省力C 做削皮刀使用時 刀刃很鋒利 是為了增大壓力把果皮削掉D 做擠壓鉗使用時 擠壓齒尖銳 是為了減小壓強把果殼擠開 B 課堂精煉 2 圖19是某運動員在水平地面上做俯臥撐時的情景 她的重心在A點 體重為500N 設地面對兩個手掌的支持力為F 在運動員身體撐起的過程中 A 支持力F一定不做功B 支持力F一定做功C 支持力F 500ND 支持力F 500N A 3 用下列簡單機械 使物重同為G的物體都處于靜止狀態(tài) 不計摩擦 機械自重及繩重 其中用力最小的是 A 4 如圖21所示 把一根質量忽略不計的木棒AOB從O點懸掛 AO 3OB 當在B端掛一個重為300N重物時 要使木棒在水平位置靜止 則需要在A點施加的豎直向下的動力F為N 若保持動力F始終豎直向下 將重物緩慢提升 則拉力F的大小將 填 變小 變大 或 不變 100 不變 5 2015 泰州 有一杠桿經(jīng)過調節(jié) 處于水平平衡狀態(tài) 如圖22所示 在A點懸掛三個鉤碼 每個鉤碼重均為0 5N 要使杠桿水平平衡 需在B點懸掛個鉤碼 取走懸掛在B點的鉤碼 改用彈簧測力計在C點豎直向上拉 使杠桿水平平衡 測力計的拉力為N 如改變測力計拉力的方向 使之斜向右上方 杠桿仍然水平平衡 測力計的讀數(shù)將 2 3 增大 6 2012 廣東 如圖23 請在杠桿A處畫出把物體拉起時的最小拉力F1 并畫出拉力F1的力臂L1 答案略 7 2014 廣東 如圖24所示 利用鐵架臺 帶有刻度的杠桿 細線 數(shù)量足夠的鉤碼等實驗器材探究杠桿的平衡條件 1 實驗前杠桿如圖所示 為使杠桿處在平衡狀態(tài) 應將杠桿右端的平衡螺母B向 填 左 或 右 調 2 記錄實驗數(shù)據(jù)的表格如下表 請將表頭欄目 實驗所記錄的數(shù)據(jù)補充完整 水平 右 水平 2 動力 F1 N 阻力臂 l2 m 0 2 0 3 考綱內容 考情分析 考點梳理 剖析重點實驗 重難點突破 課堂精煉 第2課時機械效率 考綱內容 考點1理解有用功 額外功和總功 考點2理解機械效率 考點3會測定某種簡單機械 滑輪組或斜面 的機械效率 考情分析 近年來廣東省試題主要考查機械效率的計算 探究滑輪組和斜面的機械效率 功 功率和機械效率的內容是力學知識的綜合體現(xiàn) 功 功率和機械效率的計算和實驗是中考的重點知識 各個題型時常出現(xiàn) 同學們在復習中要對概念的理解 計算和實驗多加掌握 考點梳理 1 有用功 使用機械時 為完成某項任務而的功 用符號表示 2 額外功 把不需要但又不得不做的功叫做 用符號表示 3 總功 與之和 用公式W總 表示 一 各種功 必須做 W有 額外功 W額 有用功 額外功 W有 W額 1 概念 跟的比值 2 公式 3 特點 使用任何機械都不可避免地要做額外功 有用功總是小于總功 所以機械效率總是1 機械效率通常用百分數(shù)表示 4 滑輪組的機械效率的測量 原理 W有用 W總 Gh Fs 應測物理量 鉤碼重力G 鉤碼提升的高度h 拉力F 繩的自由端移動的距離s 器材 除鉤碼 鐵架臺 滑輪 細線外 還需要刻度尺 彈簧測力計 二 機械效率 有用功 總功 W有 W總 小于 滑輪組的機械效率當不計繩重與機械間的摩擦時 滑輪組的機械效率只與 有關 與 等無關 同一滑輪組 提升物體越重 滑輪組的機械效率越 提升同一物重 動滑輪組的重力越大 滑輪組的機械效率越 被提升物體重力 動滑輪的重力 物體上升的高度h 繩子移動的距離s 對繩子的拉力 高 低 5 測斜面機械效率時要測的物理量有 斜面機械效率公式 原理 6 斜面的機械效率只跟和有關 與其他因素無關 當斜面的粗糙程度一定時 斜面越緩 斜面機械效率越 斜面的傾斜程度一定時 斜面越粗糙 斜面機械效率越 斜面高h 斜面長L 物體的重力G 在斜面上對物體的拉力F Gh FL 斜面的粗糙程度 斜面的傾斜程度 低 低 例1同學們在探究 影響滑輪組機械效率高低的因素 時提出了下列假設 滑輪組的機械效率高低可能與動滑輪重有關 滑輪組的機械效率高低可能與被提物體的重有關 滑輪組的機械效率高低可能與物體被提升高度有關 滑輪組的機械效率高低可能與承重繩子段數(shù)有關 剖析重點實驗 一位同學設計了如圖25所示的四個滑輪組 并將所測實驗數(shù)據(jù)填入下表 66 7 80 1 在表中填上第3次和第4次實驗的機械效率 2 根據(jù)實驗 填 或 可知 滑輪組的機械效率高低與被提物重有關 3 根據(jù)實驗 和 可知 滑輪組的機械效率與無關 4 通過實驗可以發(fā)現(xiàn) 不同滑輪組提升相同重物時 動滑輪越重 機械效率越 5 要研究滑輪組機械效率高低是否與物體被提升高度有關 應該選用 填 同一 或 不同 滑輪組 提升 填 相同 或 不同 的高度去研究 承擔物重的繩子段數(shù) 小 或低 同一 不同 例1小明打水時把桶掉進井底 他要把桶打撈上來 他對做的功是有用功 對做的功是額外功 重難點突破 桶 一 理解有用功 額外功和總功 水 點撥 判斷做的是有用功還是額外功 先要明確工作目的是什么 小明的目的是打撈桶 所以對桶做的功是有用功 變式拓展1 如圖26所示 小王站在高3m 長6m的斜面上 將重200N的木箱 沿斜面勻速從底端拉上頂端 拉力大小恒為120N 所花時間是10s 求 1 小王對物體做的有用功 2 小王做的額外功 3 小王對木箱做功的總功率 4 斜面的機械效率 1 600J120J 3 72W 4 83 3 例2關于機械效率 下列說法正確的是 A 機械效率越高 所做的有用功越多B 總功少的機械 效率越高C 額外功少的機械 機械效率越高D 總功一定時 有用功多的機械的效率高 D 二 理解機械效率 點撥 使用機械時 機械效率是指有用功在總功中占的比例 機械效率高說明有用功在總功中占的比例大 但有用功不一定多 變式拓展2 下列關于機械效率的說法正確的是 A 機械效率小于1B 有用功越多 機械效率越高C 功率大的機械 機械效率高D 額外功越少的機械 機械效率越高 A 例3 2013 遼陽 用如圖27所示的滑輪組提升物體 已知物重為200N 拉力為120N 物體被提升了2m 所用時間為2s 那么此滑輪組的機械效率是 拉力的功率是W 83 3 三 計算機械效率 240 點撥 機械效率1 基本公式 W有 W總 2 滑輪組還可分為豎直方向拉物體和水平方向拉物體兩種情況 1 豎直方向拉物體時 W有 W總 Gh Fs 2 水平方向拉物體前進時 W有 W總 fl Fs f指物體水平方向所受的阻力 l指物體移動的距離 F指繩子自由端所受的拉力 s指繩子自由端移動的距離 3 由P W t求出拉力的功率 變式拓展3 小明用如圖28所示滑輪組將一個放在水平地面上的物體勻速拉動 物體移動了3m 物體重為2000N 與地面的接觸面積為0 5m2 運動過程中物體受到的摩擦力為450N 繩自由端受到的拉力F為200N 求 1 小明對物體做的有用功 2 拉力F做的功 3 該裝置的機械效率 答案 1 W有 fl 450N 3m 1350J 2 W總 Fs 200N 9m 1800J 3 W有 W總 100 450N 3m 200N 9m 100 75 1 2015 河北 用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖29所示的甲 乙兩個滑輪組 在繩自由端用大小分別為F1和F2的拉力 將相同的物體勻速提升相同的高度 若不計繩重和摩擦 下列說法不正確的是 A F1大于F2B F1和F2做的功一定相等C 甲 乙的機械效率不相等D 繩子自由端移動的距離不相等 物體運動時間可能相等 C 課堂精煉 2 2013 廣東 如圖30所示 用滑輪組將物塊從位置A勻速拉到位置B 請在圖中畫出最省力的繞線方法 物塊移動的距離為cm 若此時繩自由端所用拉力為10N 物塊受到的摩擦力為18N 滑輪組的機械效率為 10 60 3 2010 廣東 如圖31所示 某人站在A處用一根繩子和兩個滑輪提起物體B 所用的拉力F 100N 物體B重300N 不計滑輪重和繩重 不計摩擦力 畫出最省力的繞線 答案 不計滑輪重和繩重 不計摩擦力 承擔物重的繩子段數(shù)為n G F 300N 100N 3滑輪組由3段繩子承擔物重 繞線如圖所示 4 2014 呼和浩特 已知斜面傾角為30 斜面高為2m 小兵同學用繩子沿斜面將重為400N的木箱由斜面底端勻速拉到頂端 拉力大小為300N 繩重不計 求 1 小兵對木箱做的有用功 2 斜面的機械效率 3 斜面對物體施加的摩擦力 5 2011 巴東 如圖32所示 搬運工人用滑輪組提升重540N的物體 所用的拉力F為200N 物體以0 2m s的速度勻速上升了10秒 不計繩重 繩與滑輪的摩擦 求 1 物體上升的高度 2 拉力F所做的功 3 若物重只有240N 滑輪組的機械效率 謝謝