浙教版科学2015年中考复习《中考拐点》第17课时 简单机械幻灯片.ppt

第17课时,简单机械,分类一杠杆,考点1认识杠杆1.杠杆定义：在力的作用下绕着_转动的硬棒叫杠杆。（提示：杠杆可直可曲，形状任意；有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如钓鱼竿、铁锹等）,固定点,2.杠杆五要素支点：_。用字母O表示。动力：_。用字母F1表示。阻力：_。用字母F2表示。动力臂：_。用字母l1表示。阻力臂：_。用字母l2表示。提示：动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点在杠杆上；动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反。,杠杆绕着转动的点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,从支点到动力作用线的距离,从支点到阻力作用线的距离,3.下列器具没有利用杠杆的是（）,D,考点2研究杠杆的平衡条件1.杠杆平衡状态指：_。2.实验前：应调节_，使杠杆在_静止平衡。这样做的目的是：_。3.结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：_。,分类一杠杆,杠杆保持静止或匀速转动状态,杠杆两端的螺母,水平位置,可以方便的从杠杆上读出力臂大小,F1l1=F2l2,4.我们做过“探究杠杆平衡条件”的实验。用图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（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。这主要是因为该种方式（）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,D,考点3杠杆的分类,分类一杠杆,考点4应用杠杆的平衡条件解决简单的问题1.两小孩坐在跷跷板上恰好水平平衡，此时（）A.两小孩的重力一定相等B.两小孩到支点的距离一定相等C.两小孩的力臂一定相等D.两小孩的重力与各自到支点的距离的乘积相等,分类一杠杆,D,2.如图所示，当高速公路收费站的栏杆升起时，它相当于（）A.省力杠杆B.费力杠杆C.等臂杠杆D.无法确定,B,分类二滑轮,考点5定滑轮1.实质：_。2.用途：使用定滑轮_。3.对于理想的定滑轮（假设不计轮轴间摩擦），F=_。,等臂杠杆,不能省力但是能改变动力的方向,G,考点6动滑轮1.实质：_的省力杠杆。2.用途：使用动滑轮能_。,分类二滑轮,动力臂为阻力臂的2倍,省力，但不能改变动力的方向,3.不考虑摩擦F=_。4.如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有_个，此装置_（填“能”或“不能”）改变动力的方向。,（G+G动）/2,2,能,考点7滑轮组1.实质：定滑轮、动滑轮的组合体。2.用途：使用滑轮组_。3.不考虑摩擦F=_。4.组装滑轮组口诀：“_”。,分类二滑轮,既可以省力还可以改变拉力的方向,（G+G动）/n,奇动偶定,5.如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（）,C,分类三斜面,考点8斜面1.使用斜面可以_，_一定时，斜面越_越_，如盘山公路、_。2.如图所示是一个两面光滑的斜面，大于，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，则（）A.FAFBB.FAFBC.FAFBD.FAFB,省力,高度,长,省力,螺丝,B,分类四机械效率,考点9机械效率1.有用功：即对人们有用的功。滑轮：W有用_（提升重物）斜面：W有用=_额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功滑轮：W额=_斜面：W额=_总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功滑轮：W总=Fs=W有用W额斜面：W总=Fl=fl+Gh,Gh,Gh,G动h,fl,2.机械效率：定义：_。公式：=W有用W总100%3.机械效率总是_（填“”、“”、“”）1，原因是_。,有用功跟总功的比值,使用任何机械都要做额外功，有用功总是小于总功,焦点1认识杠杆,例1下列仪器或工具在使用过程中，利用了杠杆原理的一组是（）剪刀；托盘天平；量筒；烧杯；弹簧秤；试管夹A.B.C.D.,A,解析仔细了解常见器具是否利用了杠杆原理，分析是否符合杠杆的条件，以及是否具备杠杆五要素。,例2如图是手臂的简化图，手托住重物时，肌肉对前臂的拉力沿图中ab线。（1）在图中画出重物对手的压力；（2）画出肌肉对前臂的拉力方向；（3）画出拉力的力臂；（4）根据公式_判断肌肉对前臂的拉力_（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物对手的拉力。,焦点1认识杠杆,F1l1=F2l2,大于,解析（1）重物对手的压力竖直向下，作用点在手掌上，示意图如下；（2）肌肉对前臂的拉力沿ab方向向上，示意图如下；（3）从支点向ab引垂线段，即为拉力的力臂，如图所示；（4）由图知，相对于支点，重物的力臂远远大于拉力的力臂，由公式F1l1=F2l2知，前臂是一个费力杠杆，肌肉对前臂的拉力大于重物对手的压力。,对点训练1.如图所示的几种工具，使用时属于费力杠杆的是（）,焦点1认识杠杆,D,2.如图甲是果农修剪树枝的情景,图乙是图甲阴影部分的简化图，F1是剪刀受到的动力,B是阻力的作用点。请在图乙中标出支点O的位置，并作出阻力F2和动力臂l1。（提示：动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点在杠杆上；动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反）,焦点2杠杆的平衡条件,例3如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是_，当图中手对车闸的作用力F=10N时，刹车拉线受到力的大小为_N。,杠杆,40,例4身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA0.8m，如图所示。则()A.以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为49C.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为95D.以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N,焦点2杠杆的平衡条件,A,解析以哥哥的肩A为支点，由F1L1F2L2可知，弟弟对杠杆的支持力：F1900N0.8m/1.8m400N,由于压力和支持力是一对相互作用力，因此弟弟承担的压力为400N，故A正确。以O为支点，由F1L1F2L2可知，兄弟二人对杠杆支持力之比F1/F2L2/L1OA/OB0.8m/1m4/5。由于压力和支持力是一对相互作用力，因此兄弟二人承担的压力之比为45或54，故B、C错误。以弟弟的肩B为支点，哥哥对杠杆的支持力：F2900N1m/1.8m500N,由于压力和支持力是一对相互作用力，因此哥哥承担的压力为500N，故D错误。,焦点2杠杆的平衡条件,对点训练33.如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物G=_N。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F_（填“增大”、“不变”或“减小”）。,20,不变,4.如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体，如图（b）所示，那么，以下说法中正确的是（）A.杠杆仍然平衡B.杠杆是否平衡与加挂物体的重力多少有关C.杠杆一定不能平衡D.两侧加挂物体的重力相等时杠杆才能平衡,B,焦点3杠杆中最小力的问题,例4如图所示，在四个方向用力都能把石头慢慢撬起，其中所需力最小的是（）A.F1B.F2C.F3D.F4,B,解析（1）当以B为支点时，动力F1与杆垂直，动力臂最大，动力最小；（2）当以D为支点时，动力F2与杆垂直，动力臂最大，动力最小；比较以上两种情况，第二种情况动力臂最长，最省力。故选B。,对点训练5.如图的杠杆中，O是支点，在B端挂一个重物，为使杠杆水平平衡，要在A端加一个力，下列说法中正确的是（）A.在水平方向用力F1最小B.在竖直方向用力F2最小C.在跟OA连线垂直的方向F3最小D.在各个方向上用力一样大,焦点3杠杆中最小力的问题,C,6.如图所示，硬质杠杆AOB上挂一重物G，O为固定支点，请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L,焦点4杠杆的平衡分析法及其应用,例5如图所示，作用在杠杆一端且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，力F在这个过程中()A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小,A,解析在杠杆缓慢由A到B的过程中，动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂L2却逐渐增大。由杠杆的平衡条件知：FOAGL2，当OA、G不变时，L2越大，那么F越大，因此拉力F在这个过程中逐渐变大。,例6如图所示，密度均匀的细杆AB与轻杆BC用光滑铰链铰在B端，A、C两端也用光滑铰链铰于墙上，AB=BC，BC杆水平，AB杆与竖直方向成37，此时AB杆与BC杆之间的作用力为F1。若将两杆的位置互换，AB杆与BC杆之间的作用力为F2，则F1F2为（）,焦点4杠杆的平衡分析法及其应用,A,对点训练7.小柯在测量某铁块的重力时，发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程，一时又找不到其他测量工具，为了测出该铁块的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进：,焦点4杠杆的平衡分析法及其应用,步骤一：将细线系在木棒的A位置，在木棒的左端绕上适量细铁丝，使木棒处于水平位置平衡，如图甲；步骤二：用手指勾住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行调零，如图乙；步骤三：在木棒左端挂上铁块，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙。（1）步骤一中“在木棒左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡”是为了防止_对测量结果的影响。（2）步骤三中，当木棒处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，则该铁块的重力为_牛。,木棒自身重力,6.6,8.如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘（转盘半径为50cm），在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA，想让转盘转动，对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动，乙应沿图中_（选填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）方向施加一个至少为_N的力，才可能达到目的。（假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其他力对转动的影响）,F2,25,焦点5“探究杠杆的平衡条件”实验探究过程的深度挖掘,例7在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：(1)首先，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置保持静止，这样做的目的是_。(2)如图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码，要使杠杆平衡，则应在杠杆的e处，挂上_个0.5N的钩码。,便于测量力臂大小，同时也为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,1,(3)小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是()A.便于直接读出拉力的大小B.便于提供不同方向的拉力C.便于正确认识力臂D.便于测量力臂的大小(4)该实验一般要测量三组数据，这样做的目的是_。,C,使实验结论具有普遍性,解析(1)调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时也为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。(2)由图知，左端钩码重力F12G20.5N1N，力臂的长度为2格；由杠杆的平衡条件F1L1F2L2，可得1N2F2L2，在杠杆的e处力臂长为4格，对应的钩码重为0.5N，因此个数为1。(3)从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识。(4)在实验探究科学问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差，有的是多次测量发现变化规律，有的是为了使实验结论具有普遍性。,对点训练9.如图所示，小明正在探究“杠杆的平衡条件”实验。（1）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：_。他这样得出的结论是否合理？_；为什么？_,焦点5“探究杠杆的平衡条件”实验探究过程的深度挖掘,F1L1=F2L2,不合理,只有一次实验，实验结论具有偶然性,（2）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：_。,杠杆自身重力对实验结论有影响,10.如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（）A.每次倒入空桶的液体体积相同B.秤的刻度值向右越来越大C.悬点O适当右移，秤的量程会增大D.增大M的质量，秤的量程会增大,C,焦点6定滑轮和动滑轮的特点及滑轮组的应用,例8同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦）。图中F1、F2、F3、F4之间的关系正确的是（）,B,例9利用如图所示的装置，工人用力F把重为100N的物体以0.2ms的速度匀速提升6m。若不计绳重和摩擦，则这一过程中（）A.拉力F的大小为50NB.绳子自由端的速度为0.4msC.拉力F所做的功为600JD.拉力F的功率为10W,焦点6定滑轮和动滑轮的特点及滑轮组的应用,C,解析使用的是定滑轮，不能省力，不计摩擦，拉力F=G=100N，绳子自由端的速度与物体的速度相同为0.2m/s，所以AB错误；拉力F所做的功W=Fs=100N6m=600J，所以C正确；拉力F的功率P=Fv=100N0.2m/s=20W，所以D错误。,对点训练11.小勇用下图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为_m。若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的功是_J。,焦点6定滑轮和动滑轮的特点及滑轮组的应用,0.6,1.8,12.如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是（）A.物体B受到的摩擦力为6NB.拉力F2大小为10NC.拉力F2的功率为1.2WD.拉力F1的功率为0.4W,C,焦点7探究影响机械效率的因素及能量利用率的简单计算,例10某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G（如图甲）再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。,（1）图甲中弹簧测力计的示数为_N。（2）图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是_（填“A”或“B”）同学的方法。（3）按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F_（填“”、“”或“”）G/3。（4）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了_，从而计算有用功和总功。,2.0,B,测量钩码和弹簧测力计移动的距离,解析（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以其