教与学八年级物理全册 第十章 机械与人总结提升课件 （新版）沪科版.ppt

物理 新课标 hk 物理 八年级全一册 下 第十章机械与人 本章总结提升 第十章机械与人 本章知识框架 知识框架 第十章机械与人 重点梳理 1 杠杆 1 定义 在物理学中 在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒称为杠杆 2 力臂 从支点到力的作用线的距离 从支点到动力作用线的距离叫做动力臂 从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂 画力臂时 首先确定杠杆的支点 再确定力的作用线 然后使用直角三角板画出从支点到力的作用线的垂线 垂足要落在力的作用线上 用大括号标出支点到垂足间的线段即为力臂 写上字母l1或l2 力臂常用虚线画出 第十章机械与人 3 杠杆示意图杠杆具有五要素 即支点 动力 使杠杆转动的力叫做动力 阻力 阻碍杠杆转动的力叫做阻力 动力臂和阻力臂 杠杆的示意图中要明确表示出杠杆的五要素 4 杠杆的平衡条件在几个力的作用下 如果杠杆处于静止不动或匀速转动状态则杠杆平衡 杠杆平衡条件是 动力 动力臂 阻力 阻力臂 用公式表示为 f1l1 f2l2 第十章机械与人 5 杠杆的分类 第十章机械与人 说明 1 三种杠杆对我们都是有用的 人们可以根据工作的需要选择使用以上三种杠杆中的任一种 以达到省力或省距离的目的 2 省力杠杆 省力费距离 费力杠杆 费力省距离 既省力 又省距离的杠杆是不存在的 可见鱼和熊掌不可兼得 第十章机械与人 2 滑轮 1 定滑轮与动滑轮 第十章机械与人 第十章机械与人 第十章机械与人 2 滑轮组的省力情况 第十章机械与人 3 如何绕滑轮组 奇动偶定法 a 当承重的绳子段数n为偶数时 绳子的固定端在定滑轮上 即 偶定 如不改变作用力的方向 需要的定滑轮比动滑轮少一个 如要改变作用力的方向 则需要再加一个定滑轮 即定滑轮数等于动滑轮数 b 当承重的绳子段数n为奇数时 绳子的固定端在动滑轮上 即 奇动 如不改变作用力的方向 需要的定滑轮数等于动滑轮数 如果要改变作用力的方向 则需要再加一个定滑轮 第十章机械与人 图10 t 1设计滑轮组可遵循原则 奇动偶定 一动配一定 偶数减一定 变向加一定 如图10 t 1所示 要求 不考虑滑轮的重 拉力为重力的三分之一 完成绕线 第十章机械与人 倒绕法 在组装滑轮组的过程中 如果知道了拉力的方向 可采用 倒绕法 即根据拉力的方向 首先确定绳子自由端的位置 若用力向下拉绳子 则绳子自由端在定滑轮上 若用力向上拉绳子 则绳子自由端在动滑轮上 然后按从外到内的顺序沿滑轮缠绕 最后确定绳子的固定端 如图10 t 2甲 乙所示 图10 t 2 第十章机械与人 3 机械功 1 做功的两个必要因素 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过一段距离 这两个因素缺一不可 2 不做功的三种情况 物体受到力的作用 但没有通过距离 这个力对物体不做功 例如 用力推物体而没有推动 举着物体不动 推力和举力都没有对物体做功 第十章机械与人 物体不受外力 由于惯性而运动 例如踢出去的足球 足球虽然通过了一段距离 但在这段距离的方向上没有受力 没有力对足球做功 物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直 这种情况 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 人在水平面上推车前进 车的重力对车不做功 第十章机械与人 第十章机械与人 第十章机械与人 第十章机械与人 第十章机械与人 6 机械能机械能的转化和守恒 动能和势能之间可以相互转化 而在它们相互转化的过程中 如果没有机械能与其他形式的能之间的转化 即没有如空气阻力 摩擦力等原因造成的机械能损失 只有重力和弹力做功的体系内 机械能的总量保持不变 即机械能守恒定律 第十章机械与人 整合拓展创新 类型一简单机械 本类型试题主要涉及杠杆的分类 杠杆最小力问题和设计滑轮组 对于生活中常见的杠杆 要牢记并理解其是省力杠杆还是费力杠杆 并且能够通过画力臂来判断 怎样使用杠杆最省力是中考命题的一个热点 动力臂越长 阻力臂越短 越省力 另外 要会设计并组装滑轮组 第十章机械与人 d 第十章机械与人 解析 动力臂大于阻力臂的是省力杠杆 反之是费力杠杆 省力杠杆费距离 费力杠杆省距离 钳子 独轮车 起子 羊角锤 核桃夹是省力杠杆 理发剪刀 铁锹 镊子是费力杠杆 第十章机械与人 d 第十章机械与人 第十章机械与人 解析 把油桶看成是一个杠杆 支点是油桶与台阶上端的接触点 本题就转换为一个杠杆平衡问题 利用杠杆平衡条件 动力臂最长最省力 过支点的直径是最长的力臂 所以沿该直径垂直斜向上画出的动力即为最小的力 第十章机械与人 例4在 研究杠杆平衡条件 的实验中 1 实验前没有挂钩码时 若杠杆右端下倾 则应将左端的平衡螺母向 选填 左 或 右 调节 使杠杆在水平位置平衡 2 在如图10 t 5所示的装置中 每个钩码重1n 杠杆上每格等距 杠杆自重不计 要使杠杆在水平位置平衡 小张在a处应挂 个1n重的钩码 而邻组的小强在b处施加一个竖直方向的力 也使杠杆在水平位置平衡 则这个力的方向应 大小为 n 左 2 竖直向上 1 2 第十章机械与人 图10 t 5 3 本实验得出杠杆的平衡条件是 f1l1 f2l2 或动力 动力臂 阻力 阻力臂 第十章机械与人 针对训练 图10 t 8 b 解析 只有当动力臂l1 oa时 动力臂最大 动力最小 由图可知 f2的力臂恰好是oa 故选b 第十章机械与人 2 把质量相等的a b两物体挂在如图10 t 9所示滑轮组下面 不计绳子 滑轮的重力和摩擦 放手后 a a上升b a下降c a b均静止d 无法判断 图10 t 9 b 第十章机械与人 解析 b所在的滑轮为动滑轮 动滑轮省一半的力 a所在的滑轮为定滑轮 定滑轮不省力 a与b质量相等 重力相等 将b拉起只需a重力的一半即可 所以a下降 b上升 故选b 第十章机械与人 后轮 省力 第十章机械与人 解析 当前轮遇到障碍物向下按扶把时 婴儿车绕后轮转动 所以后轮是支点 当后轮遇到障碍物向上抬起扶把时 婴儿车绕前轮转动 所以前轮是支点 这时动力臂大于阻力臂 婴儿车可视为省力杠杆 第十章机械与人 图10 t 11 80 第十章机械与人 第十章机械与人 第十章机械与人 解析 动力f最小时 其力臂最长 即从支点到动力作用点的距离为最长力臂l 在a点作力臂l的垂线 方向向上 即为最小动力f 第十章机械与人 弹簧测力计没有沿竖直方向拉杠杆 第十章机械与人 水平 第十章机械与人 2 实验中 改变支点两侧钩码的位置和个数 一般要做三次实验 得到三组数据并进行分析 这样做的目的是 3 如图所示 杠杆处于平衡状态 如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后 杠杆 选填 能 或 不能 保持平衡 多次实验寻找杠杆平衡的普遍规律 不能 第十章机械与人 类型二功和功率 第十章机械与人 例5在下面的情景中 人对物体做了功的是 a 小华用力推车 但没有推动b 小强举着杠铃静止不动c 小悦背着书包静立在原地d 小翔把一桶水从井中提起 d 第十章机械与人 解析 物理学中的功是指有力作用在物体上 并且物体在力的方向上通过一段距离 这两个因素缺一不可 a b c选项中 人对物体施加了力 但物体没有在力的方向上移动距离 所以没有做功 点评 功是物理学中的重要概念 要注意区分其与日常生活中所说的 工作 或 做工 第十章机械与人 例6某商场二楼到三楼的自动扶梯高度是4m 扶梯长6m 孙琪同学体重为500n 自动扶梯把孙琪同学从二楼运送到三楼的过程中对她做功为 j 如果要测算自动扶梯对她做功的功率 还应该测量的物理量是 2000 上楼时间 第十章机械与人 解析 本题中扶梯的长度是一个干扰数据 自动扶梯对人做功多少等于人的体重和人升高高度的乘积 与扶梯长度无关 功率大小与做功多少有关 还与做功时间长短有关 所以还应该测量的物理量是上楼时间 第十章机械与人 针对训练 b 第十章机械与人 b 第十章机械与人 解析 水平移动动滑轮时 拉力克服摩擦力做功 摩擦力f 2f 2 5n 10n a错误 动力作用在绳上 物体a的速度为0 4m s 则绳子自由端移动的速度为0 8m s p fv 5 0 8m s 4w b正确 拉力f作用在绳子自由端做功 w fs 5n 2s 0 8m s 8j c错误 物体a受到的支持力和a对水平面的压力是一对相互作用力 第十章机械与人 10 一个工人在水平面上用50n的拉力将200n的一袋大米水平匀速拉动了4m 然后又扛着大米走了20m 接着扛着大米上了3m高的二楼放下大米 问在整个过程中 工人对大米做了多少功 答案 800j 解析 解决此题的关键是利用做功的概念去正确分析工人搬大米的三个过程中 力与移动的距离是否符合做功的两个必要因素 第十章机械与人 第十章机械与人 第十章机械与人 图10 t 17 第十章机械与人 第十章机械与人 类型三机械效率 主要考查滑轮组的机械效率的计算 连带考查滑轮组的绕线 记住计算公式 解答难度不大 探究滑轮组或斜面的机械效率与哪些因素有关是中考命题的热点 运用控制变量的方法 是解题的关键 第十章机械与人 第十章机械与人 1 你选择的猜想是 填写序号 2 要用图中的器材完成你选择的探究 还要补充的器材是 至少写出两种 3 在实验探究的过程中 需要控制不变的因素有 第十章机械与人 答案 见下表 第十章机械与人 解析 由于斜面的机械效率可能与多个因素有关 所以进行探究时 要运用控制变量的方法 逐一研究 探究斜面的机械效率涉及功的计算 功的计算要进行力和距离的测量 所以必需的器材是弹簧测力计和刻度尺 第十章机械与人 第十章机械与人 第十章机械与人 1 在实验操作中 应该使钩码 选填 快速 或 缓慢 上升 2 进行第2次测量时 弹簧测力计示数为 保留三位有效数字 3 进行第3次测量时 弹簧测力计示数为 n 滑轮组做的有用功是 j 4 分析实验数据 实验小组得出的实验结论是 滑轮组的机械效率与 有关 缓慢 78 4 2 4 0 3 物重 或钩码重 第十章机械与人 解析 滑轮组的机械效率与物重 动滑轮重 绳重及摩擦等多个因素有关 因此在实验过程中要采用 控制变量法 实验过程中 操作的要求是 应当利用弹簧测力计竖直匀速向上提升重物 否则测出的拉力不准确 第十章机械与人 针对训练 第十章机械与人 1 由表中数据可计算出滑轮组对钩码做的有用功为 j 人做的总功为 j 2 对以上两个计算结果进行比较 其不合理之处是 结合测力计放大图 可知小强的错误是 3 在该次实验中 所测滑轮组的机械效率应该是 0 1 0 06 有用功大于总功 弹簧测力计的示数读错了 83 3 第十章机械与人 答案 1 800j 2 66 7 3 100n 第十章机械与人 15 2015 德州中考小李用如图10 t 22所示的滑轮组把90kg的物体提升3m 作用在绳子自由端的拉力是400n 不考虑绳重及摩擦 g取10n kg 求 1 滑轮组的机械效率 2 动滑轮的重力 图10 t 22 第十章机械与人 答案 1 75 2 300n 第十章机械与人 类型四机械能 注意分析影响动能 势能大小的因素 本类型题目大多以飞船 卫星发射或回收为背景 分析能量的转化 常出现在填空题中 0 2 大于 第十章机械与人 图10 t 22 第十章机械与人 针对训练 16 据报道 一辆横穿铁路的拖拉机因故障而停在铁轨上 此时从远处驶来一列火车 尽管司机及时采取了紧急制动措施 但是缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞 飞 了 这是因为火车的 a 动能很大b 速度很大c 势能很大d 功率很大 a 第十章机械与