初二简单机械、中考简单机械复习课件.doc

卓越个性化教案课 题第十二章 简单机械教学目标掌握不同杠杆的种类，熟练计算滑轮组的省力情况及机械效率重 点1、杠杆的五要素的画法、杠杆的分类以及杠杆的平衡条件2、滑轮以及滑轮组的省力情况3、有用功、额外功、总功和机械效率难 点杠杆种类的区分、滑轮组的画法以及机械效率的综合运用教学过程：一、杠杆（一）杠杆1定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。2杠杆五要素：五要素物理含义支点杠杆绕着转动的点，用“O”表示动力使杠杆转动的力，用“F1”表示阻力阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示动力臂从支点O到动力F1作用线的距离，用“l1”表示阻力臂从支点O到阻力F2作用线的距离，用“l2”表示3要点透析（1）杠杆的支点一定要在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；（2）动力和阻力是相对而言的，不论动力还是阻力，杠杆都是受力物体，跟杠杆发生相互作用的物体都是施力物体；（3）动力作用点：动力在杠杆上的作用点；（4）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点；（5）动力和阻力的方向可能相同也可能相反，但动力使杠杆转动的方向与阻力使杠杆转动的方向一定相反。（6）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，它是点到线的距离而不是点到点的距离；（7）力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零，这个力不能使杠杆转动。3、杠杆力臂的画法找点、二画线、三作垂线段。（1）首先在杠杆的示意图上，确定支点O，即杠杆绕着转动的固定点，相对不动的点。（2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线延长。（3）再从支点O向力的作用线引垂线，则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用虚线（或实线）表示，并用大括号标明，在旁边标上l1 或l2 表示动力臂或阻力臂。【例1】下列关于F1力臂的作图中，正确的是（ ） 【练习1】如图8所示，O点为杠杆的支点，画出力F的力臂，并用字母L表示。【练习2】如上图所示，F1是作用在抽水机手柄A点的动力，O为支点，请在图中画出F1的力臂l1。【练习3】筷子是我国传统的用餐工具，它应用了杠杆的原理，如图所示，请你在右图中标出这根筷子使用时的支点O，并画出动力F1和阻力臂L2。 【练习4】请在图中画出动力F1的力臂L1。（二）杠杆的平衡条件1杠杆平衡：杠杆静止或匀速转动都叫做杠杆平衡。2实验探究：杠杆的平衡条件实验序号动力F1/N动力臂l1/cm动力动力臂Ncm阻力F2/N阻力臂l2/cm阻力阻力臂Ncm10.5201.01021.5201.03032.0204.010探究归纳：只有动力动力臂=阻力阻力臂，杠杆才平衡。3杠杆平衡条件表达式：动力动力臂=阻力阻力臂，公式表示为：， 应用公式时单位要统一。【例2】（广州）60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图11所示的平衡状态由此可估测球的质量约为（ ）A20kg B30kg C60kg D120kg【例3】三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，如图所示，甲图中和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶.以下说法中不正确的是（）A乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离B乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离C丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离D丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离（三）生活中的杠杆杠杆类型力臂关系平衡时力的关系优缺点应用省力杠杆l1 l2F1 F2省力，费距离撬棍、瓶起子等费力杠杆l1 F2省距离，费力镊子、钓鱼竿等等臂杠杆l1 = l2F1 = F2不省力，不省距离天平，定滑轮等【例4】一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直且作用于OB中点的力F，使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置，这个过程中这个直杆( )A始终是省力杠杆B始终是费力杠杆C先是省力杠杆，后是费力杠杆D先是费力杠杆，后是省力杠杆【例5】如下图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（ ）AF1 BF2 CF3 DF4 OAF1F2F3F4【例6】如上图所示，曲杠杆AOBC自重不计，O为支点，要使杠杆在图示位置平衡，请作出作用在C点最小的力F的示意图及其力臂L1【例7】如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（ ）A坩埚钳剪刀筷子镊子二、滑轮（一）定滑轮和动滑轮1、滑轮：周边有槽，能绕轴转动的小轮。（滑轮的实质是变形的杠杆）2、定滑轮：（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮。（2）实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆（把定滑轮拉直后观察）F=Gl1l2F2F1（3）特点：使用定滑轮不能省力， 但是能改变动力的方向。（4）对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）绳子自由端移动距离 = 重物移动的距离 即S绳=h物 3、动滑轮：（1）定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）（2）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。（把动滑轮拉直后观察）F1l1F2l2（3）特点：使用动滑轮能省力，但不能改变动力的方向。F=G2（4）理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：只忽略轮轴间的摩擦则：拉力绳子自由端移动距离 =2倍的重物移动的距离 4、滑轮组（1）定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。F=Gn（2）特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向F=G+G轮n（3）理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力只忽略轮轴间的摩擦，则拉力绳子自由端移动距离 = n倍的重物移动的距离 S绳=n h物5、使用定滑轮和动滑轮的几种情况（图中物体全部匀速运动）种类图示表达式定滑轮F=GF=f，f为物体A所受的摩擦力动滑轮【例7】如图所示，滑轮上挂一重10N的物体A，当滑轮在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮的速度为重物A上升时速度的 倍，力F应为 N（滑轮和绳重及摩擦力均不计）。AF【练习1】如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ）A20N 0.4m/s B20N 0.1m/s C5N 0.4m/s D5N 0.1m/s（二）滑轮组省力情况1滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力的方向的作用效果。2滑轮组省力情况的确定方法：F=Gn在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。即n=G+G轮F若考虑动滑轮自重，但忽略摩擦，变为3.组装滑轮组方法：首先根据公式 求出绳子的股数。F=G+G轮n然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。【例8】如图所示的滑轮或滑轮组将同意重物G均匀提高h高度，最省力的是（ ）【例9】下图中，站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法，若不考虑小华的位置问题，如何绕线最省力？（三）斜面1斜面：斜面是一种可以省力的简单机械，却费距离。理想情况下斜面公式：Fl=Gh斜面长（l）是斜面高（h）的几倍，所用的拉力F就是物重G的几分之一。斜面的机械效率：= Gh /Fl【例9】斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（ ）A甲方法不可以省力，但能省功B甲方法可以省力，也能省功C乙方法可以省力，但不能省功D乙方法可以省力，也能省功三、机械效率（一）有用功、额外功和总功通过同学们对课本三种不同方法提升沙子所做的功进行分析，根据课本完成下列问题。1三种方法的最终目的是把 提升到3楼。2提升到3楼，升高了 m。根据功的原理，把沙子提升到三楼必须做的功为 J。这些必须做的功叫 。3我们提升沙子的同时，也做了一些不需要、但又不得不做的一些功。这些功叫 。在1、2、3种方法中，除了把沙子提升6m所做的功外，还做了那些功。克服 做功；克服 做功；克服 做功；克服 做功；克服 做功；克服 做功。通过以上三种情形，额外功的产生主要是克服 和 做的功。4有用功加额外功是总共做的功，叫 。根据上面的分析过程，大体估算第 种方法做的总功多？并由大到小的顺序排列。三种方法，第 种方法更好一些呢？并说出选择的理由。5、计算方法（1）总功的计算方法 W总=W有用+W额外， W总=FS （2）有用功的计算方法 W有用=W总-W额外， W有用=Gh （3）额外功的计算方法 W额外=W总-W有用，W额外=G轮h 【例10】分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同的高度，做的有用功是（ ）A一样多 B斜面的多 C滑轮组的多 D无法判断【例11】某同学不小心把水桶掉进井里，当他把桶从井里捞出来时，桶里带了一些水，下面有关有用功、额外功和总功的说法正确的是（ ）A克服桶的重力做的功是总功 B克服桶内水的重力做的功是总功C克服桶的重力做的功是有用功 D提水的功与提桶的功之和是总功【例12】用一个动滑轮将重480N的货物提高1m，所用的拉力为300N，则总功是 J，有用功是 J。（三）机械效率1通过对三种方法的比较分析，做相同的有用功，所做的总功不同；或做相同的总功，所做的有用功不同。2机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。公式：机械效率没有单位。3理解：机械效率仅仅与有用功和总功的比值有关，与有用功、额外功、总功的多少没有关系。因为有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1。4、机械效率的求法=W有用W总在使用同一滑轮组提升物体G升高h时，滑轮组对物体做的功为有用功，而人对滑轮组的拉力F做的功为总功，F移动的距离S= nh，若不考虑动滑轮重和摩擦，则滑轮组的机械效率若不考虑摩擦力，而动滑轮的重为G动，5、提高滑轮组机械效率的方法结论：通过以上表达式可知，对于同一滑轮组（G动一定），提升重物越重，滑轮组的机械效率越高；而提升相同的重物时，动滑轮越少、越轻的滑轮组，机械效率越高。【例13】若用杠杆把重为100N的物体撬起1m，人需要250N的力将杠杆的另一端压下0.5m，则有用功 J，总功是 J，机械效率为 。【例14】一个物体重1000N，用一个大小为800N的拉力沿斜面把物体从斜面底端匀速拉到顶端，已知斜面长为20m，高10m，则该斜面的机械效率为 。【练习4】在滑轮组中动力做功100J，动滑轮对重物做功80J，则（ ）A有用功是100J B总功是100J C额外功是80J D额外功是100J【练习5】如图所示，用滑轮或滑轮组提起同一重物到同一高度，其中机械效率最高的是（ ）【练习6】下列关于机械效率的说法正确的是（ ）A越省力的机械，其机械效率越高 B做的有用功越多，机械效率越高C做的总功越少，机械效率越高 D额外功在总功中的占比越小，机械效率越高【练习7】为了省力，把一个定滑轮改为动滑轮使用，则改装后的机械效率与改装前相比较（ ）A升高了 B降低了 C不变 D都用可能【练习8】以下方法中能提高滑轮组机械效率的是（ ）A减小动滑轮的物重 B减小定滑轮的物重C减小滑轮与轮轴间的摩擦 D减小提升物体的速度【练习9】一名工人用如图所示的滑轮组提升2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子的自由端被拉下4m，求：（1）拉力做了多少功；（2）该装置的机械效率是多大?【练习10】某同学做“测定滑轮组机械效率”的实验。（1）实验时，必须 向上提起弹簧测力计。实验序号拉力F/N钩码重G/N绳自由端提升的距离s/m钩码上升的高度h/m11.130.240.0820.720.120.46（2）某同学用如图所示的装置做实验，记录的两组数据如下表所示，其中序号 的一组有错误。（3）该同学根据第一次实验的数据，计算此滑轮组的机械效率为 。（4）要想提高滑轮组的机械效率，可采用的方法是（ ）A增加钩码的个数 B增加动滑轮的个数C减少钩码上升的高度 D减少定滑轮的个数单元测试一、选择题1.在如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是( ) 2.下列说法正确的是A.杠杆一定能够省力 B.定滑轮既能省力又能改变力的方向C.动滑轮既能省力又能改变力的方向 D.滑轮组既能省力又能改变力的方向 3.某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了 A一个定滑轮 B一个动滑轮 C一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D一支杠杆 4如图所示滑轮组，正方体A 在水平地面上处于静止状态.已知A 的边长为1dm，密度为2kg/，每个滑轮重为2N，若使A 对水平地面产生的压力为0，作用在绳端的拉力F 为（忽略摩擦和绳重，g=10N/kg）（ ）A4N B5N C6N D22N 5.如图示AOB为轻质杠杆，B端挂重物G，A端分别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是 AF2最小 BF4最小CF1最小 DF3最小6如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了1m已知拉绳子的力F为120N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（）A绳子自由端被拉下3m B动滑轮重20N C滑轮组的机械效率是83.3% D拉力F的功率是40W7如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是（ ）8.为了粉刷教室，需要将涂料运到五楼。工人可以采用的方法有： 用人直接搬运上去；用定滑轮提上去；用动滑轮提上去。在这几种方法中 A最省力的是 B最省力的是 C做有用功最多的是 D机械效率最高的是9.在不计绳重和摩擦的情况下利用如右图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用甲，乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（ ）A、甲乙，W甲W乙 B、甲乙，W甲W乙 C、甲乙，W甲W乙 D、甲乙，W甲W乙二、填空题图110.如图1所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂 ，动力F 。(填“变大”或“变小”“不变”)11.用如图8所示的滑轮组匀速向左拉动重为100N的物体A，所用拉力F为10N(不计滑轮和绳重、及滑轮与绳之间的摩擦)，则A受到地面对它的摩擦力大小是_N，方向向_(填“左”或“右”)12.一台抽水机的动力的功率是12 kW，抽水时的机械效率是80，那么5min抽水机动力做的功为_J，5 min内它可以把_N的水抽到10 m高的水塔上去13.阻力臂为动力臂4倍的杠杆是 杠杆（选填“省力”或“费力”）；若该杠杆受到的阻力为20N，则当动力为 N时，杠杆处于平衡状态。三、简答题14.说出下列现象中的物理知识或原理：用扁担挑东西时，人的肩总是靠近较重的物体一端。15.认真分析如下图所示的漫画，判断小猴和小兔谁分得的萝卜重？请说明你的理由。四、作图题16.（1）画出图11所示拉力F的力臂。（2）工人站在地面用滑轮组匀速提升重物，请在图12所示的滑轮组上画出绕线。 17.利用钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示，O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出：（1）鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图；（2）F1的力臂。 18.按照题目要求作图：（1）在图11中画出滑轮组最省力的绕线方式。（2）在图12中作出物体M所受重力的示意图，并作出以O为支点，动力F的力臂L1。（3）在图13中杠杆OAB处于平衡状态，画出使杠杆平衡的动力的力臂L1。五、实验,探究题19.在探究滑轮组的机械效率实验中小文连成了如图15的滑轮组，并分别测出了实验数据。钩码重力G/N钩码上升的高度h/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm2.410.01.030.0（1）根据以上表格中数据，实验过程中，此滑轮组的机械效率为_ _%。（2）小文用此滑轮组匀速提起重为G的物体升高h，所用时间为t。拉力的大小为F,则F的功率P= 。（用本小题中已知字母表示）20.如图所示是小明测量“斜面机械效率”的装置图。下表是他记录的实验数据：实验次数斜面倾斜程度物体A重G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率1较缓5.00.11.50.50.50.7566.67 %2较陡5.00.22.50.511.253最陡5.00.33.40.51.788.24%（1）将表格中空格处的数据填写完整。（2）分析小明表格中的实验数据可知：长度相同的斜面，越平缓的越 （填“省力”或“费力”）；斜面在我们生活中的应用有 （只写出一条即可）。（3）根据你的实验经历，实验中很难控制的操作是。七、计算题22.如图所示，一个质量60kg，底面积为0.1m2物块，通过滑轮组在25N拉力作用下作匀速直线运动。已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。(g取10N/kg )。求：（1）在图上作出物体对水平地面压力的示意图；（2）物体的重力是多少？（3）物体静止时对水平地面的压强是多少？（4）该滑轮组的机械效率是多少？23.小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3ms。(己知每层楼高3m)求：（1）小明所用的时间；（2）拉力的功率；（3）所做的额外功： （4）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?初二物理下学期期末试题一、单选题1. 下列现象中，不能用惯性知识解释的是（ ）A. 在水平操场上滚动的足球，最终要停下来B. 人走路被石头绊倒会向前倾倒C. 锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上D. 子弹从枪膛里射出后，虽然不在受到火药的推力，但是仍向前运动2. 关于物体受到的浮力，下列说法中正确的是（ ）A. 漂浮在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大B. 物体排开水的体积越大在水中受到的浮力越大C. 浸没在水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大D. 物体的密度越大受到的浮力越小3. 悬浮在水中的潜水艇排出水舱中的一部分水后，潜水艇将（ ）A. 下沉 B. 上浮 C. 仍悬浮在水中 D. 先下沉后上浮4. 同一艘船从河里驶向海里时，下列说法中正确的是（）（ ）A. 船受到的浮力变小，船身沉下一些B. 船受到的浮力不变，船身浮上来一些C. 船受到的浮力不变，船身沉下一些D. 船受到的浮力变大，船身浮上来一些5. 在标准大气压下，大气压对你的一只大拇指指甲表面的压力大约是（ ） A. 1N B. 10N C. 100N D. 1000N6. 如图1所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下，各加一个同样的钩码，则（ ）A. 杠杆仍平衡B. 杠杆右端下降C. 杠杆左端下降D. 无法判断 图1 图27. 在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是（ ）A. 可以省力或省距离，但不能省功B. 可以省力，同时也可以省功C. 可以省距离，同时也可以省功D. 只有在费力情况时才能省功8. 用如图2所示滑轮组提起重G=320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力F=200N，则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计）（ ）A. 120N B. 80N C. 60N D. 无法计算9. 为了“研究压强大小跟哪些因素有关”，现有下列实验器材：（1）弹簧测力计、（2）天平和砝码、（3）统一规格的长方体木块23块、（4）海绵、（5）量杯。其中一组可以达到实验目的的是（ ）A.（2）、（3）B.（3）、（5）C.（3）、（4）D.（1）、（4）10. 在下列四种情况中，推力做功最多的是（ ）A. 用10N的水平推力把质量为的物体在光滑水平面上推着前进B. 用5N的水平推力把质量为的物体在光滑水平面上推着前进2C. 用10N的水平推力把质量为的物体在粗糙水平面上推着前进D. 用5N的水平推力把质量为的物体在光滑水平面上推着前进二、 填空题1. 螺丝刀的刀柄上刻有花纹是为了增大 ；切菜刀的刀刃要磨得锋利是为了增大 。2. 图3所示，浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中 的方向（选填序号），这是因为 。 图3 图4 图5 图63. 将同一个密度计先后放入甲、乙两种不同的液体中，液体表面位置分别在密度计的A、B处，如图4所示，则此密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力 （选填“相同”或“不相同”）； 液体的密度大（选填“甲”或“乙”）4. 若一轮船排水量为，它在河水中满载时受到的浮力为 N，若船身自重为N，则它最多载货 t。（g取10N/kg）5. 甲、乙两台起重机的功率之比为，当它们完