九年级物理上册第十一章核心知识点汇总（苏教版）

1 / 9 九年级物理上册第十一章核心知识点汇总（苏教版） 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 九年级物理上册第十一章核心知识点汇总（苏教版） 一、滑轮 1、竖直提升重物的典型例题 例 1、在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重 G为 4000N 的砖块匀速吊运到高为 10m 的楼上，用时 40s，卷扬机提供的拉力 F 为 2500N。求在此过程中： (1)有用功 ;(2)拉力 F 的功和功率 ;(3)滑轮组的机械效率。 难点突破：所谓 “ 有用功 ” ， 就是 “ 对我们有用的功 ” 。在利用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿竖直方向提升重物时，我们的目的都是让重物升到我们所需的高度。所以有用功就应是滑轮钩克服物体重力向上拉物体的力和物体在此力作用下升高的高度的乘积。根据二力平衡知识，物体所受的重力和我们 (滑轮钩 )克服物体重力向上拉物体的力应是一对平衡力。再根据功的定义，功 “ 等于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离的乘积 ” ，所以，此时克服物体重力做的有用功就是 “ 物重乘以重物上升高度 ” ，即 W 有用=G物 h 物。而我们做的总功就应是作用在绳子自由端的力和2 / 9 绳子自由端移动距离 的乘积。即 W总 =F绳 S绳。机械效率 =W有 /W 总 =G 物 h 物 /F 绳 S 绳。在动滑轮和滑轮组中，我们要注意 S 绳 =nh物。 通过读题，我们可以知道： G 物 =4000N， h 物 =10m， t=40s，F 绳 =2500N。另外，从图上我们还可知，动滑轮上有 2 段绳子， n=2。 正确解法： (1)W有 =G物 h 物 =400010j=4104j; (2)W 总 =F 绳 S 绳 =F2h 物 =2500210j=5104j ，P=W/t=5104j/40s=103W; (3)=W 有 /W总 =4104j/5104j=80% 。 2、水平拉动重物的典型例题 例 2、小勇用右上图所示滑轮组拉着物体匀速前进了，则绳子自由端移动的距离为 m。若物体与地面的摩擦力为 9N，则他所做的功是多少 ?如果小勇对绳的拉力 F=4N，该滑轮组的机械效率为多少 ? 难点突破：在使用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿水平方向匀速拉动重物时，物体在滑轮钩的水平拉力下匀速移动。我们的目的恰好也是让物体在水平方向移动，所以我们做的有用功就滑轮钩的拉力和物体在水平方向上移动的距离 L的乘积。因物体匀速直线运动，根据二力平衡知识，滑轮钩的拉力和物体与地面的摩擦力是一对平衡力，即 拉力与摩擦力相3 / 9 等。所以有做功可以这样计算： W 有用 =fL。特别强调此时的有用功不是 W 有 =G物 h 物。总功就是作用在绳子上的拉力 F和绳子自由端移动距离 S 的乘积。即 W 总 =F绳 S 绳。所以机械效率 =W 有 /W总 =fL/F绳 S 绳。 此题我们读题不难知道 f=9N， h 物 =， F 绳 =4N。另外从图知，动滑轮上有 3 段绳子，所以 n=3; 正确解法： (1)S绳 =nh物 =3= (2)W有 =fL=9N= (3)=W 有 /W总 =fL/F绳 S 绳 =/(4N)=75% 二、斜面 例 3、如图所示，斜面长 S=10m，高 h=4m。 用沿斜面方向的推力 F，将一个重为 100N的物体由斜面底端 A 匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了 100j 的功。求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功 ;(2)斜面的机械效率 ;(3)推力 F 的大小。 难点突破：使用任何机械都不省功。斜面也不例外。我们使用斜面推物体时，虽然省了力但费了距离。如图中 S=10mh=4m。不管我们使用斜面做了多少功，我们的目的只是把物体提到离地面一定高度的地方。所以我们做的有用功实际上就是克服物体重力向上提的力和物体被提高高度的乘积，即W 有用 =G物 h 物。因物体和斜面之间有磨擦 ，我们在推物体4 / 9 过程中还要克服摩擦力做 100j 的功。这个功不是我们所想要的，因此我们叫它额外功。额外功等于物体与斜面之间的摩擦力 f 与在斜面上移动的距离 L 的乘积，即 W 额外 =fL。推力 F 和物体在斜面上通过的距离 S 的乘积就是总功了。即W 总 =F推 S 斜面长。有用功加上额外功等于总功，即 W 总 =W有用 +W额外。一般我们用 L 表示斜面的长， h 表示斜面的高，f 表示物体与斜面之间的摩擦力， G 表示物重， F 表示沿斜面向上推 (拉 )物体的力。则机械效率 =W 有 /W 总 =G 物 h 物/FL=G物 h 物 /(G物 h 物 +FL)。 此题中，已知斜面的长 L=10m，斜面的高 h=4m，物重 G=100N，W 额外 =100j。求 W 有用、斜面机械效率 、推力 F。 正确解法： (1)W有用 =G物 h 物 =100N4m=400j; (2)W 总 =W 有用 +W 额外 =400j+100j=500j， =W 有 /W 总=400j/500j=80%; (3)F推 =W总 L 斜面长 =500j/10m=50N。 三、杠杆 例 4.用一个杠杆来提升重物。已知动力臂是阻力臂的 3 倍，物体重 600N，手向下压杠杆的动力是 210N，物体被提升 20cm。求： (l)手压杠杆下降的高度 ;(2)人做了多少总 功 ;(3)人做了多少额外功 ;(4)杠杆的机械效率是多大。 难点突破：根据动力臂是阻力臂的 3 倍，可知动力移动距离5 / 9 是物体上升高度的 3 倍，即 S=20cm3=60cm= 。我们的目的是把重物提升 20cm，因此，和使用竖直滑轮、斜面提升重物一样，我们做的有作功应是克服物体重力做的功，即 W 有用=G物 h 物。人做的总功等于手向下压杠杆的动力乘以动力移动的距离，即 W 总 =FS。额外功等于总功减去有用功 (W 额外=W 总 W 有用 )，所以要先求有用功。杠杆机械效率等于有用功除以总功，即 =W 有 /W 总 =G 物 h 物 /(F 动力 S 动力移动 )。 通过读题，我们可以知道， S 动力移动 =， G 物 =600N,F动力=210N,h 物 =20cm.我们要求：手压杠杆下降的高度 S 动力移动、人做的总功 W 总、人做的额外功 W 额外、杠杆的机械效率 。 正确解法： (1)物体上升高度 h=20cm=，动力移动距离： S 动力移动=3h=3=; (2)人做的总功： W 总 =FS=210N=126j; (3)W 有用 =G 物 h 物 =600N=120j ， W 额 =W 总 -W 额=126j-120j=6j; (4)=W 有 /W总 =120j/126j=%。 6 / 9 功 率： 和比较物体运动快慢一样，比较物体做功快慢有两种方法： a.做相同的功，比较所用时间的多少。时间越少，做功越快 b.相同的时间内，比较做功的多少。做功越多，做功就越快 c.如果做功的多少和所用时间都不同，就比较单位时间内所做功的多少。单位时间内做功越多。做功就越快。 为了比较物体运动快慢，我们引入了速度的概念，为了比较物体做功的快慢，我们引入功率的概念 . 1、功率定义：单位时间内所做的功 2、物理意义：表示做功快慢的物理量。 3、公式： 说明： 式有极大的用处，但由于书本没出现 ，被绝大多数同学忽视，它的含义是某力 F 产生的功率 P 等于力 F 与 F 的速度 V 的乘积。 4、单位：瓦特，简称瓦， W 常用单位 kW1kW=1000W 1w=1j/s，表示 1 秒钟内所做的功为 1j。 功： 1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功 ;即：使用任何机械都不省功。 7 / 9 2、说明： (请注意理想情况功的原理可以如何表述 ?) 功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机 械是没有的。 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。 我们做题遇到的多是理想机械 (忽略摩擦和机械本身的重力 )理想机械：使用机械时，人们所做的功 (FS)=直接用手对重物所做的功 (Gh)。 3、应用：斜面 理想斜面：斜面光滑 ; 理想斜面遵从功的原理 ; 理想斜面公式： FL=Gh，其中： F：沿斜面方向的推力 ;L：斜面长 ;G：物重 ;h：斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为 f，则： FL=fL+Gh;这样 F 做功就大于直接对物体做功 Gh。 滑轮： (1)定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向。 (实质是个等臂杠杆 )。 定义：中间的轴固定不动的滑轮。 实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆 8 / 9 特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 对理想的定滑轮 (不计轮轴间摩擦 )F=G 绳子自由端移动距离 S(F)(或速度 v(F)=重物移动的距离S(G)(或速度 V(G) (2)动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向，要费距离。 (实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆 ) 定义：和重物一起移动的滑轮。 (可上下移动，也可左右移动 ) 实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆。 特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 理想的动滑轮 (不计轴间摩擦和动滑轮重力 )则： F=(1/2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力 F=(G(物 )+G(动 )/2绳子自由端移动距离 S(F)(或 V(F)=2倍的重物移动的距离 S(G)(或 V(G) (3)滑轮组：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。 1、定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。 2、特点：可以省力，也 可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力