浙教版九年级上科学教学辅导书电子稿：第三章能量的转化和守恒.doc

第三章 能量的转化和守恒第一节 能量的相互转化知识点自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同的物体之间相互转移。所谓的消耗能量、利用能量和获得能量的实质是能量相互转化和转移的过程。如：雪崩时的能量转化:势能转化为动能 人造卫星:太阳能转化为电能青蛙跃起扑食的过程:化学能转化为动能和势能 胶片感光成像:光能转化为化学能特技跳伞:势能转化为动能和热能 森林火灾:化学能转化为热能植物生长:光能转化为化学能 水电站(工作时):机械能转化为电能题剖析例1：水力资源的开发一般是将水能转化为电能，长江三峡水电站建成后装机容量1820万千瓦，这些电能最终来源于( ) A.水的势能 B.水的动能 C.太阳能 D.水本身具有的能量分析：太阳辐射能是地球上各种能量的最主要来源，它促进冰雪融化、水分蒸发、空气流动等，是谁循环的动力。而永不停息的谁循环又是水力发电站赖以生存的前提，因为这些电能最终来源于太阳能。答案：C. 基础过关1、神舟六号飞船进人轨道后，太阳能电池帆板打开，并自动调整位置，使太阳光垂直照射在帆板上，这样就能产生足够的电能，用于各种仪器设备正常工作。这种太阳能电池帆板的作用是（B） A.将太阳能转化为化学能 B.将太阳能转化为电能. C.将电能转化为太阳能 D.将热能转化为太阳能2、请指出以下各过程中能量的转化情况。火箭发射: 内能-机械能 植物的光合作用：光能-化学能 激光切割金属：光能内能3、2008年5月8日我国成功实现奥运圣火在珠穆朗玛峰的传递。登山的火炬手必需携带氧气瓶，这里氧气的作用是供火炬手_。火炬中的燃料燃烧需要氧气，这是利用氧气_的性质。火炬燃烧时把燃料的_能转化为内能和光能。答案：呼吸 支持燃烧（或“助燃”） 化学4、“氢氧化钠在水中溶解，温度要升高；硝酸铵在水中溶解，温度要降低。”这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？答案：前者化学能热能，后者热能化学能能力提高1、三峡水电站是目前世界上最大的水电站，2006年5月20日三峡大坝全线建成。(1)三峡水电站工作时，把水的机械能转化成 能；(2)发电机是根据法拉第发现的 现象制成的；(3)目前，我国城乡主要依靠燃煤供电。三峡水电站利用水力发电.相当于每秒能为国家节约1.6吨燃煤。如果这些燃煤中碳的质量分数为75，则相当于每秒可以减少 吨二氧化碳的排放。答案：(1)电(2)电磁感应(或磁生电)(3)4.42、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是：( A )A.在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能B.电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能C.电热水器工作过程中，内能转化为电能D.跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能中考在线1、（2008连云港市）下图为田湾核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是：( C )核反应堆汽轮机发电机电A.聚变；核能内能化学能电能 B.聚变；核能内能机械能电能 C.裂变；核能内能机械能电能D.裂变；核能内能化学能电能2、（2008绍兴市）小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：可能由秋千摆动幅度(摆动中人离开中心的最大距离)决定。于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如下表。实验序号 小球到固定点距离l(摆长)/米小球质量/克摆动幅度/米小球往返摆动20次的时间/秒 小球往返摆动 一次的时间/秒10.7200.O533.21.721.0200.0839.72.O31.0300.O539.82.O41.0300.O839.72.051.3200.O545,32.3请回答下列问题：(1)要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：天平、 (2)从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由决定； (3)实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是； (4)摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调 (选填“长”或“短”)。 答案：(1)刻度尺、秒表 (2)小球到固定点距离 (3)机械能有?肖耗或受到摩擦或受到空气阻力等(4)短新课预告学习了能量的相互转化以后，我们不禁要问，到底能量相互之间转化了多少呢？下一课时，我们就要学习有关能量的转化与量度之做功。第二节 能量的转化和量度（第一课时）知识点功做功的二个必要因素作用在物体上的力物 体在力的方向上通过的距离 定义：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积公式：W = FS 注意：FS应具备同时性的同体性单位：焦耳；1牛顿米 = 1 焦耳例题剖析例1：一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？ 分析：人对车的力为50N，在这个力的作用下车子前进了2m，所以人对车做的功直接利用公式便可求得，而物体重为200M,但在重力的方向上没有移动距离，因此重力没有对物体做功。解：W人 = F S = 50N 2m =100JW重 =F S = 200N 0m = 0J答 ：人对车做功100J，重力对车没有做功. 例2：例1：在甬台高速公路工程中，需要将一株千年古樟移动，施工人员对古樟的树叶做了修剪，再在其四周深挖，把古樟连根带土挖起，宛如一个长方体的大“花盆”（如图示）。然后施工人员在“花盆”下铺上平行轨道，用4个推力均为5106N的千斤顶将古樟沿轨道缓慢滑动了35m。移动前，施工人员在古樟进行修剪是为了降低古樟的 作用；古樟连根带土的体积约为约为 3500m3,若平均密度按2.0103kg/m3计算，它的质量约为多少？在整体平移过程中，4个千斤顶对“花盆”共做了多少功？在移动过程中采取哪些措施可以减少摩擦？请举两例 。分析：本题以“巧移古樟”为知识背景，综合考查生物、生理知识。属于“拼盘式”综合。解答这类题通常采用各个击破的方法，即找准问题所涉及的学科，选用相应学科知识解答。如果不同学科的问题间相互联系，则应找准问题的“切入点”，按一定思维顺序分析解答。本题涉及生物知识及物理知识，但二者之间没有内在联系。古樟的叶具有蒸发水分的作用，移动前，施工人员进行修剪是为了减少叶的数量从而减少水分的蒸发量，确保古树成活。由m=V可直接计算古樟及根部土块的质量。由W=Fs直接计算千斤顶对“花盆”做的功。由影响摩擦力大小的因素结合实际情况，制定减小摩擦的措施。解答：修剪是为了降低古樟的 蒸腾 作用.m=V=2.0103kg/m33500m3=7.0106kg.由W=Fs=45106N35m=7108J.将滑动摩擦改为滚动摩擦、加润滑油。基础过关1、如图所示，两个演员在做杂技“顶竿”表演，顶竿者的肩膀上竖立着一根直竹竿，竹竿的上端有一位重300牛的小演员。请问：(1)当小演员沿竿竖直下滑2米，则重力对他做了多少功?(2)当小演员静止在竿上时，若顶竿者肩部的受力面积是20厘米2，不计竹竿的重，则顶竿者肩部受到的压强是多少?答案： (1)WFsGh300N2m600J答：重力做功600J。(2)pFS=GS 1.5105Pa答：顶竿者肩部受到的压强为1.5105Pa。2、我国将于2007年发射绕月飞行的“嫦娥一号”卫星。卫星在近地面升空过程中，势能的变化是（ A ）A变大B.变小C.不变D.无法判断3、下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起 ( )（2）人再一次用力把箱子提起 ( )（3）人用力提着皮箱在原地不动 ( )（4）人提着箱子在水平路面上走了50米( )（5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上( )（6）人把箱子放在电梯上,电梯从1楼上升到10楼 ( )（7）人提着皮箱在电梯中上升( )能力提高1、起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起 思考：（1）第二次与第一次比较说明了什么？在力一样大时，功的大小跟物体沿力的方向移动的距离成正比.（2） 第三次与第一次相比说明了什么？在距离相同时，功的大小跟作用在物体上的力成正比。2、某同学参加大扫除，负责提水。试分析在以下的过程中，他对水桶是否有做功。(1)提水沿楼梯走到二楼；(2)提水沿走廊走到教室门口；(3)提水在门口站一会儿。 答案：（1）有做功；（2）没有做功；（3）没有做功中考在线1、（2008衢州）杭州湾跨海大桥在建造过程中多项成果具有世界一流水平，其中一项是自行设计制造了2400吨液压箱梁纵移台车。若该台车将2000吨整体预制好的箱梁竖直上移10米，在此过程中该台车对箱梁做的功为焦（g取10牛/千克）。答案：21082、（2008杭州市）土培塘桥建于1985年，桥长55米，宽5米，位于杭州严家弄路和京杭大运河的交叉处，被认定为危桥予以拆除（见下左图），传统的拆除方法，既要安排爆破，又要搭建钢架，费时费力，又会使残留物淤积河道，影响航运，现使用了一种新的拆除方法，只需要两到三天就可完成拆迁。拆桥的步骤是：把两艘载重500吨的船开到桥下，排去船上的水，使船体上升，托起重280吨的桥身，离开桥墩60厘米，然后使用牵引设备，横向拖拽桥身到岸上，在陆地上拆卸桥梁。假设桥的质量分布均匀，两船作用于桥身的位置各离桥两端15米处，下右图是拆桥的示意图。问：（1）若要使桥同时脱离桥墩两船应怎样排水？每只船应排出多少吨水？（2）若仅用左船排水，则桥面先脱离桥墩（填“左”或“右”），此时左船至少排水多少吨？（3）若整桥水平上升60cm，问两船克服重力做的功为多少？解答：（1）两船同时等速排水因桥的重力由两只船承担，而两船所处的位置是对称的，故两船对桥的作用力相同，所以每只船应排出l40吨水。（2）左； 以B点为支点，设左船对桥的支持力为F，根据杠杆的平衡条件FCB=GAB/210m可得：FGAB/2CB（2801039.855）/240l886500（牛）m=F/g=1886500/9.8192500（千克）=192.5（吨） 答：左船至少排水l92.5吨。（3）根据W=FS，得W=Gh=2801039.80.61646.4103（焦耳）答：两船克服桥重力做功1646.4103焦耳。3、（2008佛山市）如图所示的水平地面上，一个底面积为0.16m2、重为4000N的物体，在2000N的水平推力作用下，8s内匀速前进了10m.求：（1）推物体前进的速度是多大？（2）物体在运动过程中受到摩擦力是多大？（3）推力在这8s内对物体做了多少功？（4）物体对地面的压强是多大？解：（1）（2）根据二力平衡可知，物体匀速前进时，有：f = F推 =2000N（3）W= F推s=200010J=2104J（4）新课预告做功的多少即为能量转化的多少，那么到底哪些物体能量转化更快，做功更多呢？怎样来体现这一点呢？这就是我们下一课时需要学习和掌握的有关功率的问题。第二节 能量的转化和量度（第二课时）知识点1、功率是反映物体做功快慢的物理量。2、功率的定义：单位时间里完成的功叫功率3、功率的计算公式： P=W/t P=Fv4、功率的单位：瓦 常用单位还有：千瓦、兆瓦5、1焦耳/秒 = 1 瓦 1千瓦=1000瓦 1兆瓦=106瓦 （1马力 = 735瓦）例题剖析例1：一台拖拉机匀速耕地，所受阻力是180000牛，半小时耕地0.9千米。则此过程中拖拉机功率为多少？分析：因为拖拉机匀速耕地，所以动力等于所受阻力都为180000牛，而在这个力的作用下前进了0.9千米，则所做的功便可求解，做完这个功所用的时间为半小时，根据功率公式P=W/t可直接求解。解： W=Fs=180000牛900米=162000000焦 P=W/t=162000000焦/(0.53600秒)=90000瓦 答：此过程中拖拉机功率为90000瓦。基础过关1、跳绳是一项很好的健身运动。某同学作了相关的测量：小军的体重为400牛，跳起时重心升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功_焦；若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为_瓦。答案：8；202、一架起重机在5分钟内把60000牛的重物匀速举高25米，它的功率是多少千瓦？解: W=Fs=60000牛25米=1500000焦 P=W/t=1500000焦/300秒=5000瓦=5千瓦 答：起重机的功率是5千瓦.3、联系速度的科学意义，请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什么意思？ 答案：电风扇的功率为80瓦，即80焦/秒,它表示该风扇1秒钟时间内做功80焦耳。4、关于功率,下列叙述正确的是( C ) A.做功用的时间越少,功率越大。 B.功率越大,做的功越多。 C.在相同的时间里,做功越多,功率越大。 D.做功的时间越多,功率越大。 能力提高1、近年来，国家发改委屡次调高成品油价格，市区出租车司机油费增加。为此.他们在车站候客排队时常常采用推着出租车的方法，来减少汽油的消耗。现有一位出租车司机，推着一辆质量为1300千克的出租车在水平路面上匀速前进了5米，已知出租车匀速前进时受到的阻力为300牛，求： (1)这位出租车司机在此过程中对车所做的功为多少焦？ (2)若此过程所需时间为10秒，则这位出租车司机对车做功的功率为多少瓦？答案：解：（1）WFs 300牛5米=1500焦 （2）P=W/t 1500焦10秒150瓦2、甲、乙两个同学体重之比是4：5，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为7：8，那么甲、乙做功之比为4:5，功率之比为32:35。3、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为3：2，则（ B ）A、两辆汽车的牵引力之比为3：2 B、两辆汽车的牵引力之比为2：3C、两辆汽车做功之比为3：2 D、两辆汽车做功之比为2：3中考在线1、（2008衢州）下表是某辆四轮轿车的部分数据：轿车的基本参数氙气大灯的技术参数车身质量（千克）1900额定电压（伏）12长/宽/高（毫米）5175/1899/1480耗电功率（瓦）35油耗（升/百千米）7.4电瓶的技术参数最大输出功率（千瓦）150电压（伏）12最高时速（千米/小时）210充电时间（小时）20轮胎宽度（毫米）200容量（安小时）50（1）该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米（沿车长的方向），则此时该轿车对水平路面的压强约为多大（g取10牛/千克）？ （2）该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电，最多能供氙气大灯正常工作多长时间？（3）该轿车在高速公路上以108千米/小时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，求轿车所受到的阻力。导流板（4）有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是。ABCD（5）汽车排放的尾气中含有CO、NO、NO2等，这些气体会造成大气污染，为了降低危害，在汽车上安装了一种称为“催化式排气净化器”的装置，使大约90%的CO、NO、NO2可转化为CO2、N2，这是由于这些气体在装置中发生了变化。解：（1）S1=0.2米0.05米=0.01米2 S=40.01米2=0.04米2 F=G=mg=1900千克10牛/千克=19000牛 =4.75105帕 该轿车对水平路面的压强约为4. 75105帕。（2）W=UIt=12伏50安3600秒=2.16106焦 =30857秒 电瓶最多能供30857秒时间的电。（3）P=Fv f = F=4000牛 轿车所受到的阻力为4000牛。（4）C ； （5）化学2、（2008金华）在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用。如图所示所示的重型吊机在某次起吊中，吊起了20000千克的重物(钢绳的重和摩擦不计，取g10Nkg)。求：(1)当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛?(2)若重物以0.1米秒的速度匀速竖直上升15秒，重型吊机对重物所做的功为多少焦?(3)在重物以0.1米秒的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功率为多少瓦? 解：（1）根据二力平衡得 F=G=mg=2000kg10N/kg=2105N (2)根据V=S/t得 S=Vt=0.1m/s15s=1.5m W=FS=2105N1.5m=3105N （3）根据P=W/t=3105N/15s=2104W或根据P=FV=2105N0.1m/s=2104W。3、（2008江门市）如图所示，小明在跑步机上锻炼身体.设他在跑步机上以5ms的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N.求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程? (2)他在这段时间内做了多少功?(3)他做功的功率是多少? 解：(1)由V=S/t 得：S=vt=5ms3060s=9000m=9km(2)W=Fs=40N9000m=360000J(3)P=W/t=360000J/1800s=200w答：(1)共跑了9km(2)人跑步时做功360000J(3)人跑步时的功率为200w.新课预告学习了能量的转化、量度以后我们能解释生活中很多的实际问题了，我们可以将这些知识都应用到一些机械设备上，例如杠杆、滑轮等，下一课时，我们将进入杠杠的世界去了解这种最简单的原始机械。第三节 认识简单机械（第一课时）知识点一 杠杆1.杠杆：在力的作用下能绕固定点的硬棒叫做杠杆。2.杠杆的五要素（1） 支点：使杠杆绕着转动的固定点。（2） 动力：使杠杆转动的力。（3） 阻力：阻碍杠杆转动的力（4） 动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离。（5） 阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。3.杠杆平衡：指杠杆保持静止状态或匀速转动状态4.研究杠杆的平衡（1） 把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态（便于直接在杠杆上测出力臂大小）。（2） 在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次达到水平位置，处于平衡状态。（3） 用直尺量出动力臂L1和阻力臂L2的大小。（4） 动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积5.杠杆平衡原理：动力动力臂=阻力阻力臂，即F1L1=F2L2二 杠杆的分类（1） L1L2时，叫省力杠杆，其特点是省了力但费了距离。如开瓶盖的起子、铡刀、老虎钳、道钉撬等。（2） L1L2时，叫费力杠杆，其特点是费了力但省了距离。如钓鱼杆、筷子、镊子、缝纫机脚踏板等。L1=L2时，叫等臂杠杆，其特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离。如天平、定滑轮等。例题剖析例1：画出渔民扳鱼网的杠杆示意图（图1）。分析：人拉鱼网的力沿拉绳方向，是动力。竹杆支在河岸随拉绳而抬高将鱼网提出水面，因此竹杆的支点在河岸处。鱼网及鱼是阻碍竹杆扳起的，是阻力。解答：根据图1所示实验情况，画出的杠杆示意图如图2所示。【说明】力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。在杠杆的示图上画力臂的方法是：先找出支点，再画出力的作用线，然后用直角三角板画出力臂。例2：一根扁担长1.4m，前后两筐内分别装有300N和400N的货物。问：人肩挑处离前筐多远才能平衡？（不计扁担及筐的质量）分析:人肩挑处应看作支点。应用杠杆平衡公式即可得解。解:设前筐重力G1，肩到前筐距L1， 后筐重力G2，肩到后筐距L2。由G1L1=G2L2，即G1L1=G2(1.4m-L1)， 答: 肩挑处应离前筐0.8m处，扁担平衡。基础过关1、下图中利用杠杆原理制成的是（ A ）2、下列所示的杠杆中，属于费力杠杆的是（D）3、下列关于力臂的说法中，正确的是（ B ）A、动力臂是指支点到动力作用点的距离B、阻力臂是指支点到阻力作用线的垂直距离C、动力臂与阻力臂之和等于杠杆长D、当力的作用线通过支点时，力臂最大4、在力的作用下能够绕固定点转动的_叫杠杆；杠杆处于静止或_的状态叫杠杆平衡，杠杆的平衡条件是_；当杠杆的动力臂比阻力臂_时是费力杠杆，但可省_. 答案：硬棒；匀速转动；F1L1=F2L2；短；距离5、下面举出的是几种根据杠杆原理制成的工具：A.钳子；B.铡刀；C.镊子；D.理发剪子；E.剪铁皮剪子；F.天平；G.定滑轮；H.起钉锤；I.指甲刀;J.起子； K.缝纫机踏板.其中_是省力杠杆，_是费力杠杆，_等臂杠杆. 答案：ABEHIJ； CDK ；FG能力提高1、如图所示，甲是我们常使用的指甲钳，乙是它的示意图。请细心观察，此钳哪些部位分别应用了哪些物理知识及原理，请你写出二个应用不同原理的例子。；。答案：钳口（D）很锋利-压力一定时，减小受力面积可增加压强； 钳柄（AC）上有粗糙的刻纹-增大摩擦 指甲钳的CBA部分-省力杠杆2、皮划艇是我国的奥运优势项目之一，比赛中，运动员一手支撑住浆柄的末端(视为支点)，另一手用力划桨，此时的船桨是：（ B ）A.等臂杠杆 B.费力杠杆 C.省力杠杆 D.省功杠杆3、园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了：（ D ）A.增大阻力臂，减小动力移动的距离B.减小动力臂，减小动力移动的距离C.增大动力臂，省力 D.减小阻力臂，省力4、一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为41，则该杠杆是_杠杆，动力与阻力之比是_.若此杠杆受到的阻力是60 N，则当动力为_ N时，杠杆处于平衡状态. 答案：省力；14 ；155、有一杆秤，若秤砣末端掉了一小块物体，则测得的物体质量比真实值_；若秤盘端掉了一小块物体，则测得的物体质量比真实值_；若两端末同时掉了同质量的一小块物体，则测得物体的质量比真实值_. 答案：大；小；大中考在线1、（2008柳州北海）如图所示为小明自制的风力板，口板为迎风板，其迎风面承受风力，b板为压重板，它水平放置，m为压重板上的铁板(a、b板重力不计)。当压重板上铁板重力一定时，风力大到一定程度，风力板就会倾倒，在这过程中，风对迎风板的作用力当作动力，当作阻力，压重板上的铁板越重，风力板倾倒时记录的风力越.小明通过查阅资料和实验，在压重板上加上重力不同的铁板，制成能测风力18级的8个风力板，构成一套风力探测仪。在南风盛行的某地，小明用这套风力探测仪测定当天最强的风力。(1)在开阔地的水平地面放置风力探测仪时，小明应.(2)小明确定当天最强风力的方法是.答案：(铁板的)重力；大； (1)将八个风力板的迎风面； 朝南放置； (2)每天结束时，以倾倒风力板中记录风力最大的作当天最强风力。2、（2008北京市）实验台上有如下实验器材：一个带支架的杠杆、一个量程为05N的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验。证明“在杠杆平衡时，如果动力臂和阻力臂保持不变，则动力跟阻力成正比”。（1）在你所设计的实验中，如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置，用点B表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置，请在图中的杠杆上标出A点和B点。（2）请写出主要实验步骤。 答案：（1）见右图（2）用细绳做成两个绳套，分别拴牢在杠杆的A和B点处，调节杠杆使其在水平位置平衡。将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置。在A点处依次挂1个、2个、3个、4个、5个、6个钩码，在B点处依次竖直向上拉弹簧测力计，分别使杠杆在水平位置平衡。将每次实验操作中挂在杠杆上的钩码的总质量和相应的弹簧测力计示数记录在表格中。3、（2008广州市）如图所示，绳子OO悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码.重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是图7中哪一幅图：（B）新课预告不仅杠杆是生活中常见的机械，还有滑轮，它在生活中还有更多妙用之处，我们将学习它。第三节 认识简单机械（第二课时）知识点滑轮种类结构实质特点注意点定滑轮等臂杠杆能改变力的方向，不能改变力的大小F = GS = h动滑轮动力臂为阻力臂两倍的杠杆能改变力的大小，不能改变力的方向F = 1/2GS = 2h滑轮组既能改变力的大小，又能改变力的方向F = 1/nGS= nh（n为与动滑轮相连的绳子条数）注意：滑轮组绕线法则：奇动偶定（与动滑轮相连后的绳子条数n为奇数时，绳子起点在定滑轮上，n为偶时起点在动滑轮上），先内后外（从里面的小滑轮逐步向外绕线，不得重复与交叉）。例题剖析例1：如图所示，物体A是立方体铁块，边长是20cm。当水平拉力F=80N时，物体A恰好做匀速直线运动，已知铁的密度是7.8103kg/m3，物体A运动时受到地面的阻力是物重的O.3倍。求物体A对水平地面的压强是_Pa。解答：该题考查压强知识点，有一定计算量。要算压强，这里有两种方法： V=a3=(O.2m)3=O.008m3，S=a2=(O.2 m)2=O.04m2。m=V=7.8lO3kg/m30.008m3=62.kg 。F=G=mg=62.4kg 9.8 N/kg=611.52N ，P=F/S=611.52N/0.04m2=15288Pa 。 由于这是立方体(柱体)我们也可以用p=gh来计算固体物体对地面的压强。P=gh-O.2 m7.8103kg/m39.8N/kg=15288 Pa。答案：15288 Pa例2：在学习功的原理后，为了验证结论，小柯找来杠杆和动滑轮做实验，记录数据如下：记录实验提升重物做功动力做功物重(N)高度(m)功(J)动力(N)距离(m)功(J)杠杆1024O.52动滑轮4O.31.22.2O.61.32(1)将表中“”空的数字为 _。(2)他发现提升重物做功和动力做功在动滑轮实验中不相等，原因是_。分析：(1)根据W=Fs，s=W/F=2J/10N=O.2m。(2)根据功的原理可知“利用任何机械时，人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功”。那这里为什么直接用手提升重物所做的功为1.2 J，而在利用动滑轮提升重物时所做的功为1.32 J呢?原来这里动力除了要对重物做功，还要克服动滑轮的重力及摩擦力做功。动力所做的为总功，克服重物所做的为有用功，克服动滑轮的重力及摩擦力做功为额外功。三者关系是W总 =W额 + W有。总功当然比有用功多。答案：(1)0.2 (2)动力要克服动滑轮的重及摩擦力等做功基础过关1.滑轮组是由_和_组成的，使用滑轮组既可_又可以改变用力的_.答案：定滑轮 动滑轮 省力 方向2. 许多学校都装有升旗杆，在旗杆的上端装有一种简单机械，下列哪种机械适合A.杠杆 B.定滑轮 C.动滑轮 D.轮轴答案：B甲 乙3、用一个滑轮组提升重物，当拉力F将绳子自由端拉下2 m时，物体才上升0.5 m，由此可知该滑轮组是一个_(填“省力”“费力”)机械.如果物重是400 N，则拉力F=_ N.(不计滑轮和绳重，不考虑摩擦) 答案：省力；100能力提高1、如图甲、乙所示的滑轮组装置，所有摩擦不计，分别用F1、F2竖直匀速拉动重物G ，已知每个滑轮重为G/2，则力F1和F2之比为( C )。A.1:1 B.3:2 C.2:3 D.3:42、某公司要搬运一台笨重的机器进车间，为了省力，某工人设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管)，其中不省力的是( D )。A B C D中考在线1、（2008恩施市）在图中，甲、乙两个滑轮组都由相同的滑轮组合而成。如图丙：大轮重10N，小轮重5N，连杆重1N。先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体（G=500N），如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是：( B ) A.F1=129N F2=133N B.F1=129N F2=129NC.F1=133N F2=133ND.F1=133N F2=129N2、（2008义乌市）某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如图所示，取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来(摩擦不计)，在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡。如果该同学身高160cm、质量40kg，平躺到木板上后在托盘中再加上重为137.2N的物体，木板再次水平平衡。(1)该装置中滑轮的作用是 。(2)在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡”，这样做的目的是 。(3)请通过计算说明该同学的重心位置(g取98N/kg)。答案：新课预告利用杠杆、滑轮等简单的机械设施给人们带来了方便，能省时、省力，但他们也有不足的地方，下一课时我们将通过机械效率的学习，来进一步了解这些简单机械的优劣，并进一步认识下斜面。第三节 认识简单机械（第三课时）知识点一、机械效率（1）有用功：我们把必须要做的这部分功。（2）额外功或无用功：不需要，但又不得不做的那部分功。（3）总功：有用功与额外功的总和。（4）机械效率：有用功跟总功的比值。=W有用/W总=Gh/FL100（5）W总=W有用+W额外 W有用W总1二、测量斜面的机械效率（1）光滑斜面：FL=Gh W额外=0 =100（2）有摩擦的斜面：W总=FL W有用=Gh W额外=FL=Gh/FL（3）斜面的机械效率与斜面的粗糙程度和倾角有关。例题剖析例1：起重机把质量为600千克的重物提升了3米，而它的电动机所做的功是34000焦，起重机的机械效率是多少？（ g取10牛/千克）分析：电动机所做的功为总功，吧物体提升为有用功。解：起重机提升重物所做的功为有用功，因此 W有用 = Fh =mgh = 600千克10牛/千克3米 = 18000焦W总 = 34000焦 所以= W有用/ W总=18000焦/ 34000焦 = 52.94% 答案：52.94%例2：用大小为250N、方向沿着斜面向上的推力F，将重G为400N的货物由斜面底端匀速推到顶端，已知斜面长L为4m ，高为2m，如图所示，则此过程中推力所做的功为_，斜面的机械效率为_ 。分析与解答：推力所做的功就是推力与在推力方向上通过的距离的乘积，即W=Fs=250N4m=1000 J。斜面也是一个简单机械，也存在机械效率问题。我们用斜面的目的是把物体提高，所以克服重力所做的功为有用功，而推力F所做的功则为总功。W有=Gh=400N2m=800 J，W总=1 000 J。= W有/ W总100=800J/1000J100=80。答案：1000 J； 80基础过关1、一科学兴趣小组在探究二力平衡条件时，将小车放在光滑的水平桌面上，两边分别用细线通过定滑轮与重物A、B相连，小车两边的细线在同一直线上且与水平桌面平行，如图所示。当小车静止在桌面上时，A、B的物重GA和GB的关系为（C）A.GAGBB.GAGBC.GAGBD.以上三种说法都有可能2、关于斜面，下列说法中错误的是A.斜面越长就越省力B.斜面也是一种简单机械C.省力但要多移动距离 D.等高的斜面，斜面越长越省力答案：A能力提高1、生活中，除了盘山公路利用了斜面省力的原理，还有哪些方面利用了斜面省力的原理？试举两例.答案：如螺旋千斤顶、螺丝钉.2、右图为某同学自制的天平式空气湿度仪，杠杆处于水平平衡。当空气的水汽含量增多，即湿度变大时，由于木炭有较强的吸水性，结果（B） A.杠杆保持水平 B.木炭端下沉 C.铝片端下沉 D.两端都下沉中考在线1、（2008连云港市）如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？解答：W有用fs物 代入数据得：W有用1.5104 J = 代入数据得： F=400N P=或PFv 代入数据得：P=200W 2、（2008河南省）为了省力，工人师傅常用图3所示的斜面把物体搬运到汽车上。设斜面长为s，高为h，把重为G的物体沿斜面匀速推到车上所用力的大小为F，则搬运物体所做的有用功为，该斜面的机械效率为100%（用题中代表各物理量的字母表示）。答案：Gh ； Gh/Fs3、（2008柳州北海）用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上，所用拉力为80N则总功和滑轮组的机械效率分别是：( B )A.1800J 83.3 B.2160J 83.3C.1400J 80 D.1800J 804、（2008达州市）在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用甲，乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功。：( A ) A、甲乙，W甲W乙 B、甲乙，W甲W乙 C、甲乙，W甲W乙 D、甲乙，W甲W新课预告在能量的世界里，机械能是我们生活中最常见的一类，它包括动能和势能。下一课时我们将走进机械能。第四节 动能和势能知识点1 机械能：动能和势能统称为机械能。（1） 动能：物体由于运动而具有的能。（2） 重力势能：物体由于被举高而具有的能。（3） 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。2、动能和势能的影响因素（1）影响动能的因素是物体的质量和速度。质量相同时，速度大的物体具有的动能大；速度相同时 ，质量大的物体具有的动能大。（2）影响重力势能的因素是物体的质量和高度。质量相同时，高度大的物体重力势能大；高度相同时，质量大的物体重力势能大。（3）同一物体的弹性形变越大，其弹性势能越大。3、动能和势能的相互转化（1）动能转化为重力势能时，物体的速度不断减小，高度不断增加；重力势能转化为动能时，高度降低，速度增大。（2）动能转化为弹性势能时，速度减小，弹性形变增大；弹性势能转化为动能时，弹性形变减小，速度增大。4、机械能守恒（1）物体通常既具有动能，又具有势能。（2）当物体只受重力和弹性力时（不受阻力时），机械能总量保持不变。即动能减小了多少，势能就增加多少；势能减小了多少，动能就增加多少。例题剖析例1：建筑工地上，打桩机在重锤下落过程中，由_能转化为_能.分析：同一物体在机械能转化过程中，质量不变，只要知道位置(高度)的变化，即可判定重力势能的变化，同样，由速度变化判定动能的变化.动能和势能的变化是同时发生的，而且是一个增加，另一个必然减少.打桩机的重锤下落时，高度越来越低，重力势能越来越小，但速度越来越大，动能越来越大，因此打桩机在重锤下落过程是重力势能转化为动能.答案：重力势，动.例2：骑自行车的人在上坡前，往往要用力蹬几下，试用能量转化的观点来说明这样做的好处.分析与解答：用能量转化的观点解题，必须弄清题设过程中的能量变化，再根据能量变化结果，回答问题.骑自行车上坡的过程是动能转化为势能的过程，上坡前用力蹬车，增大了车的速度，从而增大了车的动能，上坡过程中，这些动能转化为势能，车子就容易爬到坡顶. 例3：1m3的水从10m高处落到地面上，不计空气阻力，重力对物体做功_J，水的重力势能减少_J，动能增加_J.分析：不计空气阻力，说明机械能总量不变.而这一能量转化的过程实际是重力在做功，由WFsmgh 可求出做功的多少，重力做了多少功动能就增加多少，动能增加多少重力势能就减少多少.答案：9.8104 9.8104 9.8104基础过关1、在建筑工地上,常看到如图所示的安全警牌,这是因为,高处的物体具有势能,下落时会转化为动能,从而对人造成伤害。 2、若甲物体的速度比乙物体的速度大，则( D ) A、甲物体的动能一定比乙物体的动能大B.乙物体的动能一定比甲物体的动能大C、甲、乙两物体的动能一定相等D.甲、乙两物体的动能无法比较3、一个物体在不断升高，且其质量不变，则可以肯定的是物体的 ( A )A、势能增大 B.势能增大，动能减小C.机械能增大 D.机械能不变4、下列物体具有哪种能。A.拉长的弹簧具有弹性势能。B.水库中的水(被大坝提高)具有重力势能 。C、桌子上的茶杯具有重力势能。D.正在爬坡的汽车具有 机械能。E.在空中飞行的小鸟具有机械能 。能力提高1、将四枚相同的铁钉钉人同一块木头中，当钉入的深度相同：(1)分别用质量不同的铁锤以大致相同的速度敲击，其中两枚钉子，则较容易将钉子敲进的铁锤是 质量较大(填“质量较大”或“质量较小”)。(2)用同一个铁锤，分别用不同的速度敲击另两枚钉子，则较容易将钉子敲进的是速度较 大 (填“大”或“小”)的铁锤。事实表明： 动能大小与物质质量和 运动速度有关。2、洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面。在此过程中，它的动能将减小 ,这是因为 洒水车的质量减小。质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么 燕子飞得快。3、唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这两条大河蕴藏了大量的机械能 。中考在线1、（2008江门市）如图所示，运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的能转化为箭的能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的能增大。答案：弹性势；动；重力势。2、（2008济宁市）5月12日，汶川特大地震发生后，抗震救灾指挥部决定采用空降的方法抢救被困的灾民。图2为解放军15名空降兵勇士在地形十分复杂、气候特别恶劣，又无地面指挥引导、无地面标识的情况下，奋不顾身地从米高空跳伞的情景。他们跳出飞机舱门,在打开降落伞之前下降的速度越来越大, 这一过程中伞兵勇士的：（ B ）A.动能增大，重力势能增大 B.动能增大，重力势能减小C.动能减小，重力势能增大D.动能减小，重力势能减小3、（2008杭州市）下图所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是奥运会田径项目，当把这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中：（ C ）A.物体的动能一定增大，重力势能一定减小B.物体的动能一直减小，重力势能一直增大C.物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小D.物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大新课预告热量传递在我们身边经常发生，它到底是怎么回事，怎样在进行，学习了物体的内能之后我们便能解