【新人教版】中考物理名师点拨总复习《简单机械 功》复习ppt课件.ppt

简单机械功 简单机械 杠杆 种类 平衡条件 F1 L1 F2 L2 滑轮 定滑轮 动滑轮 n 2 滑轮组 S nh 只改变力的方向 省力杠杆L1 L2 F1 F2 费力杠杆L1F2 等臂杠杆L1 L2 F1 F2 五要素 特点 应用旗杆 设计和组装 省力 费距离公式 特点 省一半力 费二倍距离 先确定绳子股数n 再根据奇动偶定原则 轮轴 斜面 省力机械 省力公式 理想机械FL GH实际机械FL GH fL 平衡条件 F1R F2r 功 功率及机械效率 做功的两个必要因素 做功多少 W FS Pt 做功快慢 功率的单位瓦千瓦 功率的计算 做功效率 机械效率的影响因素 功的计算 机械效率计算 作用在物体上的力F 在力的方向上通过的距离S 功的原理使用任何机械都不省功 功的单位焦耳J 机械摩擦阻力 斜面 滑轮组 倾斜程度粗糙程度 竖直方向 水平方向 与接触面间的摩擦机械摩擦阻力 机械自重 物体的重力 知识点1 杠杆五要素的判断及作图 1 杠杆五要素的判断2 作一般力的力臂及已知力臂作力3 作杠杆中最小的动力 知识点2 杠杆平衡条件及应用 1 杠杆平衡条件的理解2 判断杠杆的类型3 怎样改变杠杆的动力大小问题4 杠杆转动时的动力变化问题 知识点3 探究杠杆的平衡条件 1 探究杠杆的平衡条件 实验操作的判断及评估2 杠杆是否平衡的判断 知识点4 定滑轮特点和应用知识点5 动滑轮特点和应用1 判断动滑轮是否省力方法2 动滑轮省一半力条件知识点6 探究定滑轮和动滑轮特点知识点7 滑轮组特点及应用1 滑轮组拉力计算 水平放置和竖直放置 2 滑轮组的设计和组装 知识点8 判断是否有力对物体做功明确不做功的三种情况知识点9 比较和计算做功多少 知识点10 功率物理意义的理解知识点11 功率的计算知识点12 功的原理使用机械不省功为什么还要用机械正确理解不省功的含义 知识点13 机械效率概念的理解知识点14 影响滑轮组的机械效率因素知识点15 滑轮组机械效率计算知识点16 斜面机械效率的计算知识点17 实验探究 测定斜面机械效率 1 小白兔和小黑兔想平分胡萝卜 请小猴来帮忙 小猴用细线拴住一端粗 一端细的实心胡萝卜并悬挂起来 静止后胡萝卜的轴线水平 如图所示 在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A B两段 小猴分的两段胡萝卜等重吗 请你帮忙分析一下 O GA GB L1 L2 友情提示 杠杆平衡了 不是力相等 而是力和力臂的乘积相等 F1L1 F2L2 跟踪练习 两个小孩坐在跷跷板上 当跷跷板处于平衡时 A 两个小孩的重力一定相等B 两个小孩到支点的距离一定相等C 轻的小孩离支点近一些D 重的小孩离支点近一些 O F1 F2 L1 L2 原理 F1L1 F2L2 D 2 杠杆分类 在下列机械中 羊角锤 钓鱼竿 天平 钢丝钳 筷子 理发剪刀 铁匠剪刀 缝纫机的脚踏板 铡草用的铡刀 镊子 11 铁锹 12 道钉撬 13 定滑轮 14 动滑轮 它们中属于省力杠杆的是 属于费力杠杆的是 属于等臂杠杆的是 7912 14 8 10 11 13 3 怎样撬石头更省力 F2 F2 F 友情提示 应用杠杆平衡条件 本题阻力一定 想要减少动力 就要想办法改变力臂 具体做法是 移动力的作用点或调整施力方向 可加长动力臂或减少阻力臂 直接移动支点或反方向用力都可改变支点位置 从而同时改变两个力臂的长度 F1 F1L1 F2L2 FA 跟踪练习1 2012 19 如图所示 一位母亲推着婴儿车行走 当前轮遇到障碍物时 母亲向下按扶把 若把婴儿车视为杠杆 这时杠杆的支点是后轮 当后轮遇到障碍物时 母亲向上抬起扶把 这时婴儿车可视为省力杠杆 填 省力 或 费力 A a 图支点是A b 图支点是B b 种用法省力B a 图支点是A b 图支点是B a 种用法省力C a b 两图支点都是B b 种用法省力D a b 两图支点都是A a 种用法省力 4 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处靠近 这样做的目的是为了 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 3 2006 21 图13是一种利用杠杆原理制成的供搬运重物上楼用的爬楼车 O O 两处为轴连接 请你根据爬楼车的使用过程 图14 分析说明爬楼车是费力杠杆还是省力杠杆 2 2007 10 瓶盖起子有图6 a b 两种用法 A B是开盖时起子和瓶盖接触的两点 在瓶盖和瓶口的接触点中 D和E分别是离手最远和最近的两点 开盖时手对起子施加的力F作用在G点 瓶口对瓶盖的阻力可以认为作用于瓶盖的中心C点 图中没有标出 如果瓶盖在打开的过程中没有发生明显的弯折 则 4 作杠杆中最小的动力 如图所示 AOB为一机械设备的简化示意图 我们可以把它看成杠杆 自重不计 已知AO 2OB 固定O点 使OB处于水平位置 此时B端挂一重为40N的物体 要使杠杆不发生转动 至少需在A端施加F N的力 在图上画出此时力F的方向 20 友情提示 1 最小动力的做法 动力作用点离支点最远 支点和动力作用点连线做力臂 2 力的方向过力的作用点与该连线垂直 动力和阻力在支点同侧二力方向大致相同 动力和阻力在支点异侧二力方向大致相反 重为G的均匀木棒竖直悬于O点 在其下端施一水平拉力F 让棒缓慢转到图中所示位置时 三个力中最小的力是 再继续转动到水平位置 在转动的过程中分析下列三种情况力的大小怎样变化 若用始终保持水平的力F1 大小 用始终与杠杆垂直的力F2 大小 用始终保持竖直向上的力F3 大小 友情提示 竖直用力力不变 水平垂直力变化 竖直位置力最小 水平位置力最大 可用极限法分析 5 杠杆转动时施加的动力如何变化 跟踪练习1 如图所示 一均匀圆棒一端系在墙上 可自由转动 另一端一直用竖直向上的力F将棒由A处拉到B处过程中 能表示拉力F与从A到B位置关系的图是 友情提示 阻力臂和动力臂都是变量 但它们的比值不变 即动力和阻力的比值不变 A B C D 2 如图所示杠杆 在A端施一个始终与杠杆垂直的力F 当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时 F大小的变化情况是 A 大小不变B 由小变大C 先变大后变小D 先变小后变大 G 2 如图所示杠杆 在A端施一个始终与杠杆垂直的力F 当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时 F大小的变化情况是 A 大小不变B 由小变大C 先变大后变小D 先变小后变大 2 如图所示杠杆 在A端施一个始终与杠杆垂直的力F 当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时 F大小的变化情况是 A 大小不变B 由小变大C 先变大后变小D 先变小后变大 6 实验 探究杠杆平衡条件 考点1 实验操作的判断与评估实验台上有如下实验器材 一个带支架的杠杆 天平 一个量程为0 5N的弹簧测力计 六个质量均为100g的钩码和两段细绳 刻度尺 量筒 烧杯 1 实验所需的器材是 2 实验前要把杠杆的中点支在支架上 目的是消除杠杆自身重力的影响 当杠杆静止时 发现杠杆左端下沉 此时应向调节 使杠杆在 平衡 这样做的好处是方便直接在杠杆上测出力臂 3 实验过程中 小刚同学在杠杆的两端挂上了不同数量的钩码 发现杠杆右端下沉 这时他应该将向调节 直到杠杆再次在原位置平衡 于是小刚得出了杠杆平衡条件为 他这样得出结论是否合理 接下来的实验步骤应该是改变力和力臂再做两次实验 这样做的目的是 4 甲乙两组同学分别记录了3次实验数据如下表所示 他们在交流时甲组发现他们的错误 发生错误的原因是不同单位的物理量不能相加 这四个物理量中的三个应该任意设定 不能有任何人为设置的规律 考点2 杠杆是否平衡的判断 5 如图所示 在平衡的杠杆两端各加一个同规格的砝码 杠杆是否仍然平衡 要使杠杆恢复平衡可以做怎样的调整 6 小华将1个2N的钩码挂在杠杆左后 又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上 如图所示 要使杠杆在水平位置平衡 且弹簧测力计的示数最小 则小华应沿方向拉弹簧测力计 此时弹簧测力计的示数为 友情提示 判断依据杠杆平衡条件 友情提示 1 测量前杠杆不平衡调节平衡螺母 左低右调 右低左调测量过程中杠杆不平衡则要加减砝码或拨动游码2 多次测量的目的是为了避免实验结论的偶然性 得到普遍规律 物理量的设定应该是任意的不能有人为设置的规律 3 分析数据时 不同物理量不能相加减 一 分析使用动滑轮是否省力方法 友情提示 方法一 看动力作用的位置省力用法 动力作用在动滑轮的边缘上费力用法 动力作用在动滑轮的轴上 方法二 受力分析法分析向上 右 的力有哪些 向下 左 的力有哪些 再根据受力平衡比较力的大小 2 2004年烟台 小红学习了滑轮之后 用一根绳和一根滑轮 借助木桩设计出图13 甲 装置 将船拉上海滩 小明分析后 认为不太合理 请在图13 乙 中画出你的方法 把绳和滑轮画出来 并标出木桩的位置 跟踪练习1 同一物体沿相同水平地面被匀速移动 如下图所示 拉力分别为F甲 F乙 F丙 不记滑轮与轻绳间的摩擦 从大到小为 1 如图所示 某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体 不计摩擦 则该同学所用拉力F是 若拉力变为沿F1方向 则力F1可能是 A 20NB 25NC 30ND 35N 二 使用动滑轮省一半力的条件 友情提示 实际上只有不考虑轮重及摩擦且动滑轮上的两股绳子互相平行时才省一半力 否则力要变大 当动滑轮重大于等于物体重力时 使用动滑轮不省力 利用图中的滑轮组 用240N向下的拉力将重为900N的物体和20N重的动滑轮匀速提升到高处 绳的自重及摩擦不计 请画出滑轮组上绳的绕法 友情提示 先明确承担物重的绳子股数 n G物 G动 F 此时n不一定为整数 如果n为小数 应取整数 注意不能用四舍五入 必须用进一法 再确定绳子固定端 绳子股数是偶数从定滑轮开始 奇数从动滑轮开始 即 奇动偶定 滑轮组拉力计算及组装竖直放置的滑轮组 如图所示 物体A重100N A与水平面间的摩擦力为30N 不计滑轮与绳子间的摩擦 若用该滑轮组使A沿水平方向匀速运动 则拉力F为多少 水平放置的滑轮组 省力 F 1 n G物 G动 n G物 G动 F 竖直方向 F 1 nf摩n f摩 F 水平方向 S绳 nhn S绳 h 特点 方向 费二倍距离S 2hV绳 2V物 只改变力的方向 费距离 不费距离S hV绳 V物 距离 力 1 不做功的三种情况 有力无距离这叫 劳而无功 例如 用力推车车不动有距离无力这叫 不劳无功 例如 小车在光滑的水平面上匀速滚动力和距离垂直这叫 垂直无功 例如 举重运动员举着杠铃沿水平方向走了1米 跟踪练习 1 足球运动员用50N的力踢足球 足球离开运动员的脚后 又向前运动了50m 在足球运动的过程中 运动员对足球做的功是 可整合力的知识 此时足球不受脚的踢力 不劳无功 跟踪练习 一人用水平力推着物体 在较粗糙的水平面上匀速前进一段距离 做功为W1 然后以水平力推着同一物体 在更粗糙的水平面上匀速前进相同的距离 做功W2 那 若后来又以同样大小的水平力推着同一物体 在更粗糙的水平面上前进相同的距离 做功W2 那么 把握要点 排除干扰 A W1 W2B W1 W2C W1 W2D 无法确定 2 比较或计算做功多少只需考虑影响做功的两个必要因素F和S 3 功率是表示做功快慢的物理量 2 四个同学在石峰公园进行登山比赛 如果规定功率最大者获胜 那么最后胜出者一定是 A 体重最大的一个B 时间最短的一个C 速度最大的一个D 做功最快的 跟踪练习1 下列说法正确的是 A 做功越快 功率越大B 做功越多 功率越大C 做功所用时间越长 功率越大D 做功越少 功率越大 1 如图所示 重为100牛的物体A在水平拉力F的作用下 沿水平面以0 4米 秒的速度作匀速直线运动 弹簧秤的示数为5牛 不计滑轮 绳子 弹簧秤的重力 忽略绳子与滑轮间的摩擦 则物体A受到水平面的摩擦力为 牛 若物体A匀速运动2秒钟 拉力F做功为 焦 拉力F的功率为 瓦 4 功率的计算 跟踪练习 某人在同一水平路面上用水平拉力拉同一重物匀速移动一段相同的距离 第一次移动的速度为v 第二次移动的速度为2v 若分别用W1 P1和W2 P2表示两种情况下拉力所做的功和功率 则下列关系正确的是 A W1 W2 P1 P2B 2W1 W2 P1 P2C W1 W2 2P1 P2D 2W1 W2 P1 2P2 例5 汽车司机在平路上一般驾驶得较快 当要上坡特别是上较陡的坡时 司机往往要把档位从高速档调到低速档才能顺利上坡 请问是什么原因 5 功率的推导公式P Fv的应用 1 使用任何机械都不能省功 为什么人们还要使用机械 2 如何理解 不省功 对于理想机械 使用机械所做的功就等于不用机械时所做的功 对于实际机械 使用机械所做的功就大于不用机械时所做的功 跟踪练习 如图所示 AC BC 把一个物体分别沿AC BC推上顶端 所用的推力分别为F1 F2 所做的功分别是W1 W2 在不考虑摩擦的情况下 W1W2 若斜面不光滑W1W2 填 大于 小于 或 等于 6 功的原理 7 区分功 功率 机械效率三个概念 判断 下面说法中是否正确 1 有用功越多 机械效率越高 2 额外功越少 机械效率越高 3 物体做功越慢 机械效率越低 4 做总功越多 机械效率越低 5 做相同的有用功 额外功越少 机械效率越高 6 效率高的机械 功率一定大 7 做功时间长的机械 功率一定小 8 没有摩擦时机械效率为100 9 功率大的机械 做功一定多 10 机械的机械效率越高 表示有用功在总功中所占比例越多 11 机械的机械效率越高 表示做的有用功越多 12 功率大的机械比功率小的机械做功快 13 使用机械可以省力 省力越多 机械效率越高 8 正确区分功 功率 机械效率三个概念 9 结合机械认识三功 10 影响竖直放置的滑轮组机械效率的因素 物体的重力G物 动滑轮的重力G动 摩擦力f提高竖直放置的滑轮组机械效率的方法 G物一定时 减少G动和f 一般不考虑摩擦 滑轮组一定时 增大G物 用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲 乙两个滑轮组 不计绳子与滑轮的摩擦 则甲 乙两个滑轮组相比较 说法正确的是 A 甲滑轮组最省力 机械效率也最高B 乙滑轮组最