中考物理 八年级 第十一、十二章课件.ppt

第十一 十二章机械与功机械能 知识点一简单机械1 杠杆 1 定义 在力的作用下 能绕 的硬棒 支撑点转动 2 五要素a 支点 杠杆 的固定点 如图中的 b 动力 的力 如图中的 c 阻力 的力 如图中的 d 动力臂 从 的距离 如图中的 e 阻力臂 从 的距离 如图中的 绕着转动 点o 使杠杆转动 f1 阻碍杠杆转动 f2 支点到动力作用线 l1 支点到阻力作用线 l2 3 平衡条件a 文字表达式 b 字母表达式 动力 动力臂 阻力 阻力臂 f1l1 f2l2 4 杠杆的分类 l1 l2 省力费距离 f1 f2 距离 f1 f2 天平 注意 力臂是支点到力的作用线的垂直距离 不一定在杠杆上 力的作用线是通过力的作用点沿着力的方向所画的一条直线 2 滑轮及其作用 注意 绳子的段数n是与动滑轮接触的绳子段数 不计摩擦和机械本身的重力时才有f g成立 不计摩擦只计动滑轮重力时有f g g动 成立 3 轮轴 由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成 大的称为 半径为r 小的称为 半径为r 根据杠杆的平衡条件 可知作用在轮上的力f与作用在轴上的力g的关系为 轮 轴 fr gr 4 斜面 斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜 如果不考虑物体与斜面间的摩擦 把物体沿斜面用力f推上去所做的功应等于直接把物体提升h高度所做的功 即 由此得力f的计算公式为 可以看出 如果不计摩擦 斜面长是斜面高的几倍 拉力或推力就是物体所受重力的 所以说斜面是一种 机械 螺旋是特殊的 平面 fl gh 几分之一 省力 斜面 知识点二功和功率1 功 1 定义 的乘积 2 做功的两个必要因素a 力 作用在 b 距离 物体沿 3 公式 4 单位 符号为j 1j n m 力与物体沿力的方向移动距离 物体上的力 f 力的方向移动的距离 s w fs 焦耳 1 2 功率 1 物理意义 表示 的物理量 2 定义 3 公式 4 单位 符号为w 1w j s 做功快慢 单位时间内做功的多少 瓦特 1 知识点三机械效率1 功的原理 使用任何机械都不能 2 有用功 额外功和总功 1 有用功 的功 记作w有用 2 额外功 无用的但 做的功 记作w额外 3 总功 是总共做的功 记作w总 4 关系 w总 省功 我们需要的有价值 又不得不 有用功加上额外功 w有用 w额外 3 机械效率 1 概念 跟 的比值 2 公式 由于w有用 w总 所以 总小于1 4 影响滑轮组机械效率的因素 1 2 3 机械装置间的 有用功 总功 被提升的物重 动滑轮的重力 摩擦 知识点四机械能及动能和势能的相互转化1 能量 一个物体能够 就具有能量 2 机械能 1 分类 对别的物体做功 2 动能a 概念 物体由于 而具有的能量 b 影响因素 物体的 和 3 重力势能a 概念 物体由于 而具有的能量 b 影响因素 物体的 和 运动 质量 速度 位置较高 质量 高度 4 弹性势能a 概念 物体由于 而具有的能量 b 影响因素 物体的 5 动能和势能之间可以相互 发生弹性形变 弹性形变的程度 转化 考点一杠杆 3年2考 命题角度 杠杆类型的判断例1 2017 菏泽中考 下列工具中 在使用时属于费力杠杆的是 思路点拨 结合图片和生活经验 先判断杠杆在使用过程中 动力臂和阻力臂的大小关系 再判断它是属于哪种类型的杠杆 自主解答 b 解题技巧 杠杆类型的判断方法 首先确定支点的位置 然后比较动力臂和阻力臂的长度关系 从而判断它是属于哪种类型的杠杆 命题角度 利用杠杆平衡条件进行计算例2 2015 菏泽中考 用一杆秤称得物体的质量是2kg 如图所示 根据杆秤上秤钩 提纽和秤砣三者的位置关系 估测出秤砣的质量大约是kg 思路点拨 根据图示估算出动力臂与阻力臂间的关系 然后由杠杆平衡条件分析解答即可 自主解答 0 5 解题技巧 利用杠杆平衡条件进行计算 关键要根据公式f1l1 f2l2确定其中的三个物理量 从而根据其变形式 求出第四个物理量 命题角度 杠杆力臂的画法例3 2017 菏泽曹县模拟 如图所示为生活中使用的 开瓶起子 请在图中画出作用在 开瓶起子 上动力f1的力臂和阻力f2的示意图 思路点拨 首先确定杠杆的支点 然后根据力臂的定义由支点向动力的作用线引垂线 垂线段的长度即为动力臂 注意 在此题中瓶盖对起子的力即为阻力 自主解答 如图所示 解题技巧 力臂的画法 1 如图所示 下列器件中属于省力杠杆的是 b 2 2017 菏泽牡丹区模拟 如图所示 手持弹簧测力计竖直向上拉 使杠杆处于水平平衡状态 弹簧测力计的示数是5n oa 80cm ab 20cm 则物体的重是 a 20nb 4nc 1 25nd 条件不足 无法判断 b 3 2017 菏泽巨野模拟 如图所示杠杆中 动力f的力臂是 a oab occ acd ob a 4 2017 聊城中考 如图所示 在 探究杠杆的平衡条件 实验中 已知杠杆上每个小格长度为2cm 当弹簧测力计在a点斜向上拉 与水平方向成30 角 杠杆 使杠杆在水平位置平衡时 下列说法正确的是 a 动力臂为0 08mb 此时为省力杠杆c 弹簧测力计的示数为4nd 钩码总重为2n d 考点二滑轮及滑轮组 3年未考 例4 2017 台州中考 小柯用图中装置提升重为400n的物体 不计摩擦和滑轮自重 下列说法正确的是 a 两个滑轮均为定滑轮b 人将绳子拉过1m 物体也上升1mc 物体匀速上升时 人对绳子的拉力为200nd 使用该装置不能省力 但能改变力的方向 思路点拨 定滑轮实质是等臂杠杆 不省力也不费力 但可以改变力的方向 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆 省力但费距离 自主解答 c 解题技巧 在忽略滑轮与轴之间的摩擦和绳重的情况下 使用滑轮组时 重物和动滑轮的总重由几段绳子承担 提起重物所用的力就等于总重的几分之一 5 工人们为了搬运一个笨重的机器 设计了如图的四种方案 机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管 其中最省力和最省功的方案分别是 a b c d a 6 如图所示 某人在a处提起物体 请在图中画出最省力的绳子绕法 答案 如图所示 考点三功和功率 3年2考 例5 2017 菏泽中考 我国自主研发的 蛟龙4500 深海潜水器的质量是2 104kg 长度有8m 高为3 5m 宽度是3m 潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示 潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12m g取10n kg 问 1 牵引机械对潜水器的拉力有多大 2 牵引机械对潜水器所做的功是多少 3 假如牵引机械提升时间为2min 牵引机械的功率应为多少 思路点拨 1 潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升时 处于平衡状态 受到的力是平衡力 2 根据w gh算出牵引机械对潜水器所做的功 3 根据p 算出牵引机械的功率 自主解答 解 1 牵引机械对潜水器的拉力 f g mg 2 104kg 10n kg 2 105n 2 潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12m 牵引机械对潜水器所做的功 w gh 2 105n 12m 2 4 106j 3 牵引机械的功率 答 1 牵引机械对潜水器的拉力为2 105n 2 牵引机械对潜水器所做的功是2 4 106j 3 牵引机械的功率应为2 104w 讲 物体做功需满足两个必要条件对物体做功有两个必要条件 一是物体受到了力 二是物体在力的方向上通过一段距离 以下三种情况力不做功 推而未动 搬而未起 物体由于惯性而运动 力和运动的方向相互垂直 练 链接跟踪训练第8题 7 2017 菏泽郓城模拟 王敏同学听到上课铃响了 她一口气从一楼跑到三楼 用时10s 那么她在上楼过程中 克服自己重力做功的功率最接近 a 3wb 30wc 300wd 3000w c 8 2017 菏泽曹县模拟 足球运动员用500n的力踢一个重为6n的球 足球离开运动员的脚后又在水平草地上向前运动了50m 在这50m中 运动员对足球所做的功是 j 足球的重力做的功是 j 0 0 9 2015 菏泽中考节选 边长为10cm的正方体木块放入水中 有的体积浸没在水中 在木块上面放一重物 木块浸入水中的深度增加2cm 已知水的密度 水 1 103kg m3 g取10n kg 求 1 此重物所受的重力 2 在重物使木块下沉的过程中重物对木块所做的功 答案 解 1 木块漂浮在水中 重物的重力等于木块所增加的浮力大小 则g f浮 水gv排 1 103kg m3 10n kg 2 10 10 10 6m3 2n 2 在重物使木块下沉的过程中重物对木块所做的功 w gh 2n 0 02m 0 04j 答 1 重物所受的重力为2n 2 重物对木块所做的功为0 04j 考点四机械效率 3年2考 命题角度 有用功和总功例4 2016 菏泽中考 组合机械的斜面长4m 高2m 将重为100n的物体从斜面的底端匀速拉到顶端 如图所示 需用的拉力为40n 需要的时间是5s 那么 将物体从底部拉到顶部所做的有用功是j 拉力做的总功的功率是w 思路点拨 1 知道斜面高h 利用w gh求将物体从底部拉到顶部所做的有用功 2 知道斜面长 图中使用的是动滑轮 拉力端移动的距离等于斜面长的2倍 利用w fs求总功 利用p 求总功的功率 自主解答 20064 解题技巧 确定有用功和总功的方法 1 一般情况下克服机械本身的摩擦力或重力做功是额外功 2 提升重物时克服物体重力做的功是有用功 3 动力对机械做的功是总功 命题角度 探究影响滑轮组机械效率的因素例7 2016 菏泽中考 某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率 将两个相同的钩码提升同样的高度 则的机械效率较高 主要原因是 思路点拨 由图可分析 两种情况下机械所做的有用功相同 额外功不同 又可根据总功等于有用功加上额外功 推导出两次所做的总功 从而可知两次机械效率的大小关系 自主解答 甲做的有用功相同 图乙使用动滑轮做的额外功多 总功多 有用功和总功的比值小 解题技巧 影响滑轮组机械效率的因素主要有动滑轮的个数 提升物体的重力 摩擦等 根据控制变量法 若其他因素都相同 只有某一个物理量不同 则所探究因素即为该变量 10 甲 乙两个滑轮组如图所示 其中的每一个滑轮都相同 用它们分别将重物g1 g2提高相同的高度 不计滑轮组的摩擦 下列说法中正确的是 a 若g1 g2 拉力做的额外功相同b 若g1 g2 拉力做的总功相同c 若g1 g2 甲的机械效率大于乙的机械效率d 用甲 乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物 机械效率不变 c 11 请用已知量的符号表示下列机械的有用功和总功 12 某人用斜面装置将重为120n的物体匀速从斜面的底部拉到顶部 已知斜面长为5m 高是2m 拉力f 60n 则此人做的有用功为 j 总功为 j 240 300 考点五机械能及其相互转化 3年1考 例8火车进站时仍具有较大的动能 要使火车停下来需要刹车 造成能量的损失 小红想 怎么样才能让火车到车站时把动量转化为其他形式的能量先储存起来 这样火车就可以不刹车而停下来 当火车开动时 再将这些能量转化加以利用 从而避免能量的浪费呢 请你根据小红的思路 在方框中简单画出你设计的火车站台 用于停靠火车的平台 思路点拨 火车进站时具有动能 可将其转化为重力势能储存起来 在出站时 再将重力势能转化为动能 使火车运动 根据这一思路进行设计 自主解答 如图所示 解题技巧 分析动能与势能相互转化的一般步骤 1 明确要研究对象和所要研究的过程 2 根据物体在初始状态的位置 速度 形变情况 确定物体具有的动能 势能 3 根据物体在最终状态的位置 速度 形变情况 确定物体具有的动能 势能 4 分析运动过程中是否受到摩擦力 如果不考虑摩擦力 动能与势能总和不变 一种能量减小 则另一种能量增加 能量发生了转化 13 2017 滨州中考 2016年8月16日 我国用长征二号丁运载火箭成功