中考新突破江西省中考物理 第一部分 教材同步复习 第11章 机械与功课件 教科版.ppt

第十一章机械与力 第一部分教材同步复习 知识要点 归纳 1 杠杆 只要在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体都可以做杠杆 2 杠杆的五要素 组成杠杆的示意图如图所示 1 支点 杠杆绕着转动的支撑点 用字母o表示 2 动力 使杠杆转动的力 用字母f1表示 杠杆 3 阻力 阻碍杠杆转动的力 用字母f2表示 4 动力臂 从支点到动力的作用线的距离 用字母l1表示 5 阻力臂 从支点到阻力的作用线的距离 用字母l2表示 备注 力臂的画法一定点 支点 二画线 力的作用线 从点 支点 向线 力的作用线 引垂线 力臂长同此线段 支点到垂足 动力 动力臂 阻力 阻力臂 f1l1 f2l2 5 杠杆的分类及应用 省力 费距离 费力 省距离 不省力 不省距离 1 定滑轮 1 定义 使用时 滑轮的轴固定不动的滑轮 2 工作特点 使用定滑轮时 只是为了 不会改变 3 实质 杠杆 滑轮 改变力的方向 拉力的大小 等臂 省一半的力 改变力的方向 省力 省力 改变力的方向 n倍 备注 滑轮组绕线作图方法 1 画滑轮组最省力的绕线 就必须使得与动滑轮相连的绳子段数最多 2 根据拉力和重力的关系画滑轮组绕线 就必须先求出重力g和拉力f的比值 确定与动滑轮相连绳子的段数n 若n为整数 则按照 奇动偶定 的原则 从里到外 的顺序依次绕线即可 若n为小数 则按照进一的方法 如n 3 2则按n 4 方法确定n 然后按照 奇动偶定 的原则 从里到外 的顺序依次绕线 功 作用在物体上的力 力的方向上通过的距离 乘积 f s w gh 备注 以下三种情况力对物体不做功 1 劳而无功 物体受到力的作用但没有通过距离 这个力对物体没有做功 例如 推桌子时 未推动 搬石头时 未搬动 2 不劳无功 由于惯性而运动的物体 虽然通过了一段距离 但物体没有受到力的作用 这种情况也没有做功 例如推铅球时 铅球离开手后 手对铅球不做功 3 垂直无功 物体运动方向跟力的方向垂直 这种情况下虽然有力的作用 物体也通过了一段距离 但这个距离不是在力的方向上通过的距离 这个力也没有做功 例如提着物体在水平路面上运动一段距离 提力不做功 功率 p f v 机械效率 备注 1 提高机械效率的方法 增大有用功或减小额外功 具体表现为 1 增大提升物体的重力 增大有用功 2 减小机械本身的重力 减小克服机械重力做的额外功 3 定时润滑 减小克服机械间的摩擦而做的额外功 3 测量滑轮组的机械效率 见实验方法指导 改变世界的机械 改变用力大小 改变物体的运动速度 fl 实验方法 指导 1 提出问题 当杠杆在动力和阻力作用下静止时 我们就说杠杆平衡了 杠杆平衡时 动力和动力臂 阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系呢 2 猜想假设 1 可能 动力 动力臂 阻力 阻力臂 2 可能 动力 支点到动力作用点间距离 阻力 支点到阻力作用点间的距离 3 设计实验 用杠杆 支架 钩码等器材组装如下图所示的实验装置 4 进行实验 1 调节杠杆两端的 使之在水平位置平衡 2 通过调节钩码的数量和位置 使杠杆再次平衡 3 通过分析动力 阻力 动力臂 阻力臂之间的关系 得出杠杆平衡条件 平衡螺母 5 实验结论 分析三至四次实验记录的数据 发现每次杠杆平衡时 动力 阻力 动力臂 阻力臂可能不一样 但动力与动力臂的乘积总是等于阻力与阻力臂的乘积 即 动力 动力臂 阻力 阻力臂 注意事项 1 让杠杆处于水平位置平衡有两个目的 一是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响 因为这时杠杆重力的力臂为零 二是方便直接从杠杆上读出力臂 2 实验过程中调节杠杆平衡时 不能再调节平衡螺母 只能调节钩码的数量和位置 3 做实验时应多选几个任意点 而不是只选特殊的点 实验要做三次以上 甚至还可以用弹簧测力计来做实验 目的是能够得到一个普遍规律 避免偶然性 4 在实际中 有时我们也会采用一些简便的方式来判断是否平衡 如杠杆支点两边力臂的格数乘以两边钩码的个数相等时 也是平衡的 针对训练1在 探究杠杆的平衡条件 实验中 1 实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母 使杠杆在水平位置平衡 如发现杠杆左端偏高 则可将右端的平衡螺母向 调节 2 实验中 用如图所示的方式悬挂钩码 杠杆也能在水平位置平衡 杠杆上每格等距 但老师却往往提醒大家不要采用这种方式 这主要因为该种方式 填选项字母 a 一个人无法独立操作b 需要使用太多的钩码c 力臂与杠杆不重合d 力和力臂数目过多 左 d 3 在图中 不改变支点o右侧所挂的两个钩码及其位置 保持左侧第 格的钩码不动 将左侧另外两个钩码改挂到它的下方 杠杆仍可以水平平衡 4 某同学进行正确的实验操作后 得到的数据为f1 6n l1 20cm f2 4n和l2 30cm 该同学根据这些数据能否得出实验结论 理由是 2 不能 一次实验获得的 数据有偶然性 不能反映普遍规律 5 使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验 也能得出杠杆平衡条件 这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较 你认为哪种实验方案好 并说明理由 在 位置做实验方案好 理由是 水平 便于测量力臂 同时又可以消除 杠杆自重的影响 4 进行实验 1 按照图甲组装滑轮组 记下钩码和弹簧测力计位置 2 竖直向上匀速拉动弹簧测力计 使物体升高 得出弹簧测力计示数即拉力f数值 用刻度尺测出物体上升高度h和弹簧测力计移动距离s 3 计算w有 w总和机械效率 4 改变钩码数量如图乙 再做2次实验 5 实验结论 使用同一滑轮组 提升物体重力不同 机械效率 且提升物体重力越大 机械效率越 不同 高 6 实验拓展 1 本实验还可探究滑轮组的机械效率跟动滑轮重力的关系 2 利用本实验原理还可探究斜面机械效率跟斜面倾斜程度的关系 注意事项 1 实验操作时要尽可能缓慢匀速竖直向上拉绳子 2 滑轮组额外功的重要来源 克服动滑轮重力 克服机械摩擦及绳重等所做的功 针对训练2 2015 江西二模 在 测滑轮组机械效率 的实验中 1 图甲是小强实验中的情景 下表是他记录的一组数据 由表中数据可计算出 滑轮组对钩码做的有用功为0 1j 人做的总功为 j 对以上两个计算结果进行比较其不合理之处是 结合弹簧测力计放大图 可知小强的错误是 2 小红在小强实验的基础上多使用了一个滑轮也做了实验 如图乙所示 小红多使用一个滑轮 目的是为了改变 0 06 总功小于有用功 测力计读数错误 应为0 8n 拉力的方向 3 这两位同学使用各自的滑轮组提升相同重物时 若忽略绳重及摩擦 它们的机械效率 选填 相同 或 不相同 理由是 4 如果这两位同学用弹簧测力计拉着物体加速上升 测得滑轮组的机械效率将会 选填 偏高 偏低 或 不变 5 如果将重力大于2n的钩码挂在图甲中滑轮组下 根据题中已有的信息判断出这时滑轮组的机械效率应在 范围内 相同 动滑轮重力相同 提升重物也相同 偏低 83 3 97 3 三年中考 讲练 例1 2015 江西18题 炎热的夏天 王爷爷驾着一辆功率为120kw的小轿车 带着家人前往井冈山休闲度假 途中在一段平直的高速公路上 以90km h的速度匀速行驶 求 1 5min内行驶的路程 2 这段路程中小车受到的阻力 计算类 例2 2015 江西23题 探究杠杆的平衡条件 探究题 提出问题 如图1所示 是一种常见的杆秤 此时处于水平位置平衡 发现一 小明在左侧挂钩上增加物体 可观察到提纽左侧下沉 他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现 发现二 接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡 说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡 那么 杠杆在满足什么条件时才平衡呢 制定计划与设计实验 实验前 轻质杠杆处于如图2所示的状态 使用时 首先应将杠杆的平衡螺母向 选填 左 或 右 调节 使杠杆处于水平位置平衡 这样做的好处是 实验结论 如图3所示 他们进行了三次实验 对实验数据进行分析 得出杠杆的平衡条件是 拓展应用 如图4所示 是用手托起重物的示意图 图中前臂可以看作是一个 杠杆 选填 省力 费力 或 等臂 此杠杆的支点是图中的 点 假如托起6n的重物 请你根据图4所示 估算出手臂要用的动力大约是 n 解题思路 本题考查杠杆平衡条件的探究 提出问题 小明在左侧挂钩上增加物体 改变了杠杆所受的力 改变了杠杆的平衡 小新移动秤砣改变秤砣对杆力的力臂 使其恢复水平位置平衡 说明通过改变力臂的长短也可以改变杠杆的平衡 制定计划与设计实验 图2可知 杠杆的右端上翘 应将杠杆的平衡螺母向右调节 使杠杆处于水平位置平衡 这样做便于测量力臂 并能消除杠杆自身重力的影响 实验结论 由图3 设每个钩码的重力为g 每个小格的长度为l 分析三次实验 甲图 3g 3l 3g 3l