机械功与机械能

1、20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 【专题六【专题六】 杠杆杠杆 杠杆的五要素杠杆的五要素 滑轮滑轮 滑轮组滑轮组 机械与功机械与功 功率功率 功的原理功的原理 机械效率及其影响因素机械效率及其影响因素 斜面斜面 机械功机械功 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 考点考点1 1 杠杆杠杆 定定 义义 一根在力的作用下绕着一根在力的作用下绕着_转动的硬棒叫杠杆转动的硬棒叫杠杆 五五 要要 素素 支点支点杠杆绕着转动的点，一般用字母杠杆绕着转动的点，一般用字母O O 表示表示 动力动力使杠杆转动的力，一般用字母使杠杆转动的力，一般用字母F F1 1 表示

2、表示 阻力阻力阻碍杠杆转动的力，一般用字母阻碍杠杆转动的力，一般用字母F F2 2 表示表示 动力臂动力臂 从支点到从支点到_的距离，一般用的距离，一般用 字母字母l l1 1表示表示 阻力臂阻力臂 从支点到从支点到_的距离，一般用的距离，一般用 字母字母l l2 2表示表示 固定点固定点 动力作用线动力作用线 阻力作用线阻力作用线 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点 都在都在 上上 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使动力、阻力的方向不一定相反，但它

3、们使 杠杆转动的杠杆转动的 相反相反 当力的作用线过当力的作用线过 时，该力的力臂为零时，该力的力臂为零 说明说明 简图简图 【易错点易错点】画力臂时，千万不要把支点到力的作用点画力臂时，千万不要把支点到力的作用点 的连线误认为是力臂的连线误认为是力臂 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 杠杆杠杆 方向方向 支点支点 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 【点拨点拨】 ( (1)1)杠杆可直可曲，形状任意杠杆可直可曲，形状任意 (2)(2)有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定 支点如：钓鱼竿、铁锹等支点如：钓鱼竿、

4、铁锹等 (3)(3)力臂画法：力臂画法：先找点，再找线，从点到线做垂线先找点，再找线，从点到线做垂线 找支点找支点O O. . 画力的作用线画力的作用线( ( 线线) ) 画力臂画力臂( (过支点作力的作用线的垂线，标垂足过支点作力的作用线的垂线，标垂足) ) 标力臂标力臂( (大括号或背向箭头大括号或背向箭头) ) 虚虚 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 考点考点2 2 杠杆平衡条件杠杆平衡条件 课课题题杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 理解理解 平衡平衡 杠杆平衡是指杠杆杠杆平衡是指杠杆 或匀速转动或匀速转动 探究探究 过

5、程过程 调节杠杆两端的调节杠杆两端的 ，杠杆的调节方，杠杆的调节方 法是法是右高右高 调调，使杠杆在使杠杆在 平衡平衡 （排除杠杆排除杠杆 对杠杆平衡的影响以及便对杠杆平衡的影响以及便 于于 ），再通过），再通过 多次实验，多次实验， 。 得出得出 结论结论 杠杆的平衡条件是：杠杆的平衡条件是： 。 平衡螺母平衡螺母 水平位置水平位置 自重自重 从杠杆上直接读出力臂从杠杆上直接读出力臂 右右 寻找杠杆平衡的普遍规律寻找杠杆平衡的普遍规律 静止静止 动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习

6、杠杆杠杆“最小力最小力”的作法的作法 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 方法集锦方法集锦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 例、如图所示，一圆柱形铁桶放在水平地面上，例、如图所示，一圆柱形铁桶放在水平地面上， 欲使其欲使其C C点稍稍抬离地面，则在点稍稍抬离地面，则在B B处施加一最小动处施加一最小动 力，该怎样作出该力？力，该怎样作出该力？ 【解析解析】首先将问题模型化，将铁桶看作杠杆，首先将问题模型化，将铁桶看作杠杆，D D点点 是支点，是支点，B B点是动力作用点，物体的重力看作阻力，点是动力作用点，物体的重力看作阻力， 根据实际情形来确定施加的力的

7、方向，此时，阻力根据实际情形来确定施加的力的方向，此时，阻力 和阻力臂确定，动力臂最大，最省力。和阻力臂确定，动力臂最大，最省力。 专题六专题六 机械与功机械与功归类示范归类示范 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 例、如图所示，一个直杆可绕例、如图所示，一个直杆可绕0 0点转动，杆的末端点转动，杆的末端 悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力F F作用于作用于 杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平 位置，在这个过程中直杆（位置，在这个过程中直杆（ ） A. F始终在变大始终在变大 B. F

8、始终在变小始终在变小 C. F先是变大的，后是变小的先是变大的，后是变小的 D. F先是费小的，后是变大的先是费小的，后是变大的 A 专题六专题六 机械与功机械与功归类示范归类示范 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 例、在研究杠杆平衡条件的实验中：例、在研究杠杆平衡条件的实验中：(1)小明调节杠杆在水平小明调节杠杆在水平 位置平衡后，按如图所示，通过加挂钩码分别改变力位置平衡后，按如图所示，通过加挂钩码分别改变力F1F2， 仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的 力臂力臂l1l2，记录实验数据如下表：，记

9、录实验数据如下表： 次数次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm 11824 228116 321238 小明通过观察并分析数据得出杠杆平衡的条件是：小明通过观察并分析数据得出杠杆平衡的条件是：“动力乘以动力乘以 动力作用点到支点的距离阻力乘以阻力作用点到支点的距动力作用点到支点的距离阻力乘以阻力作用点到支点的距 离离”。小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点。小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点 ，只将图中，只将图中F1改用弹簧测力计来拉，实验中不断改变拉力的改用弹簧测力计来拉，实验中不断改变拉力的 ，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较

10、拉力的 ，即可证明小华的观点是否正确。，即可证明小华的观点是否正确。 方向方向 大小大小 专题六专题六 机械与功机械与功归类示范归类示范 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 (2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆 平衡的条件，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，平衡的条件，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时， 他测出从支点他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂到硬币边缘的距离作为力臂l1和和l2的大的大 小，他测力臂的方法是小，他测力臂的方法是_(选填选填“正确正确” 或或“错误错误”)的。如果将两边的硬币以相同速度同时

11、的。如果将两边的硬币以相同速度同时 匀速向支点移动的过程中，则杠杆匀速向支点移动的过程中，则杠杆 (选选 填填“仍平衡仍平衡”、“向左倾斜向左倾斜”、“向右倾斜向右倾斜”)。 错误错误 向左倾斜向左倾斜 专题六专题六 机械与功机械与功归类示范归类示范 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 考点考点3 3 杠杆的分类杠杆的分类 名称名称特征特征特点特点应用举例应用举例 省力省力 杠杆杠杆 动力臂大于动力臂大于 阻力臂阻力臂 省力、费省力、费 距离距离 撬棒、铡刀、动滑轮、撬棒、铡刀、动滑轮、 轮轴、轮轴、 、钢丝钳、钢丝钳、 手推车、花枝剪刀手推车、花枝剪刀 费力费力 杠杆杠

12、杆 动力臂小于动力臂小于 阻力臂阻力臂 费力、省费力、省 距离距离 缝纫机踏板、缝纫机踏板、 、 人的前臂、理发剪刀人的前臂、理发剪刀 等臂等臂 杠杆杠杆 动力臂等于动力臂等于 阻力臂阻力臂 不省力、不省力、 不费力不费力 、定滑轮、定滑轮 【注意注意】应根据实际情况来选择杠杆，当需要较大的应根据实际情况来选择杠杆，当需要较大的 力才能解决问题时，应选择力才能解决问题时，应选择 杠杆；当为了使用杠杆；当为了使用 方便要省距离时，应选择方便要省距离时，应选择 杠杆杠杆 省力省力 费力费力 天平天平 钓鱼竿钓鱼竿 羊角锤羊角锤 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物

13、理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 考点考点4 4 滑轮滑轮 名称名称定义定义实质实质特点特点 定滑定滑 轮轮 固定不固定不 动的滑轮动的滑轮 _杠杠 杆杆 使用定滑轮使用定滑轮_力，力， 但可以改变力的但可以改变力的_ 动动 滑滑 轮轮 轴随物体轴随物体 一起运动一起运动 的滑轮的滑轮 动力臂为阻动力臂为阻 力臂力臂_ 的杠杆的杠杆 使用动滑轮能省使用动滑轮能省_ 力，但费一倍距离，且动力，但费一倍距离，且动 滑轮不能改变滑轮不能改变_ 滑滑 轮轮 组组 由定滑轮由定滑轮 和动滑轮和动滑轮 组合而成组合而成 在忽略摩擦和绳重的情在忽略摩擦和绳重的情 况下，使用滑轮组时，重况下，使用滑轮组时，

14、重 物和动滑轮总重由几股绳物和动滑轮总重由几股绳 子承担，提起重物所用的子承担，提起重物所用的 力就等于总重的力就等于总重的_ 可以达到既省力又改变可以达到既省力又改变 的目的的目的 等臂等臂 不省不省 力的方向力的方向 二倍二倍 一半一半 方向方向 几分之一几分之一 力的方向力的方向 轴轴 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 如图如图A所示，物重为所示，物重为250N，拉力，拉力F为为150N，当物，当物 体被匀速提起时，则每个滑轮重体被匀速提起时，则每个滑轮重 N，当物体上升，当物体上升 2m，则绳子自由端在移动了，则绳

15、子自由端在移动了 m。如图。如图C所示，当所示，当 绳端移动速度为绳端移动速度为6cm/s，则重物上升速度为，则重物上升速度为 m/s 。 例、如图所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，例、如图所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计， 利用两个滑轮提升同一重物，哪种组合最省力利用两个滑轮提升同一重物，哪种组合最省力( )( )C 50 4 0.02 专题六专题六 机械与功机械与功归类示范归类示范 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 考点考点5 5 其他简单机械其他简单机械 名称名称斜面斜面轮轴轮轴 示意图示意图 原理原理 应用应用楼梯、盘山公路楼梯、盘山公路 方向盘、水龙头

16、、扳手方向盘、水龙头、扳手 FL=GhF1R=F2r 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 力力 力力 距离距离 Fs 焦耳焦耳 力力 力力 距离距离 考点考点6 6 机械功机械功 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 例、下图的几种情况中，人对物体做了功的是例、下图的几种情况中，人对物体做了功的是 ( () ) A 专题六专题六 机械与功机械与功归类示范归类示范 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 【点拨点拨】常见不做功的三种情况：常见

17、不做功的三种情况： 情形情形举例分析举例分析 有力但有力但 无距离无距离 举着物体不动，虽然有力，但物体没有举着物体不动，虽然有力，但物体没有 在力的方向上通过距离在力的方向上通过距离 有距离有距离 但无力但无力 由于物体具有由于物体具有 ，铁饼在空中飞，铁饼在空中飞 行，虽然在空中运动了一段距离，但是行，虽然在空中运动了一段距离，但是 在这个过程中运动员不再有力作用在铁在这个过程中运动员不再有力作用在铁 饼上，所以运动员不再对铁饼做功饼上，所以运动员不再对铁饼做功 力与距力与距 离垂直离垂直 水平运动的物体，其水平运动的物体，其 没有做功没有做功 惯性惯性 重力重力 专题六专题六 机械与功机

18、械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 例、例、一个人先后用同样大小的力一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物将不同质量的物 体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿 力的方向移动相同的距离力的方向移动相同的距离s(如图所示如图所示)，该力在这三，该力在这三 个过程中所做的功分别为个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们，关于它们 之间的大小关系说法正确的是之间的大小关系说法正确的是 。 W1=W2=W3 专题六专题六 机械与功机械与功归类示范归类示范 20132013中考物理一轮专题复习中考物

19、理一轮专题复习 功功 快慢快慢 P=W/t 103 质量质量m 时间时间t 楼高楼高h 考点考点7 7功率功率 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 例、关于做功和功率的说法中正确的是例、关于做功和功率的说法中正确的是 ( () ) A有力作用在物体上，力一定对物体做功有力作用在物体上，力一定对物体做功 B在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，在光滑水平面上做匀速直线运动的物体， 没有力做功没有力做功 C物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多 D力对物体做功越多，功率就越大力对物体做功越

20、多，功率就越大 B 例、一辆电动自行车以例、一辆电动自行车以10 m/s的速度在平直的公路上的速度在平直的公路上 匀速运动了匀速运动了30 s，牵引力为，牵引力为20 N。求电动自行车在这。求电动自行车在这 段时间内：段时间内：(1)通过的距离是多少？通过的距离是多少？(2)牵引力做的功牵引力做的功 是多少？是多少？(3)牵引力做功的功率是多少？牵引力做功的功率是多少？ 300m6000J200W 专题六专题六 机械与功机械与功归类示范归类示范 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 考点考点8 8 功的原理功的原理 【内容内容】使用机械时，人们所做的功都不会少于直接用手使用

21、机械时，人们所做的功都不会少于直接用手 所做的功；即使用任何机械都所做的功；即使用任何机械都_。 【说明说明】 (1)使用机械虽然不能省功，但我们仍然使用，使用机械虽然不能省功，但我们仍然使用， 是因为使用机械或者可以是因为使用机械或者可以 ，或者可以省，或者可以省 ，或者，或者 可以改变可以改变 ，能给我们的工作带来很多方便。，能给我们的工作带来很多方便。 (2)使用机械要省力必须费使用机械要省力必须费 ，要省距离必须，要省距离必须 ， 既省力又省距离的机械是不存在的。既省力又省距离的机械是不存在的。 (3)功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械

22、都适用。 (4)一般做题遇到的多是理想机械一般做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的忽略摩擦和机械本身的 重力重力)，此时，人们所做的功，此时，人们所做的功 不用机械而直接用手不用机械而直接用手 对重物所做的功。对重物所做的功。 不省功不省功 距离距离省力省力 力的方向力的方向 距离距离 等于等于 费力费力 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 考点考点9 9机械效率机械效率 1.1.有用功、额外功和总功有用功、额外功和总功 有用功有用功额外功额外功总功总功 定义定义必必须做的功须做的功 我我们们不要不要但又不但又不 得

23、不做的功得不做的功 动力做的功动力做的功 公式公式 提升重物提升重物时时： W有用 有用 Gh 水平移动物体水平移动物体： W有用 有用 fs 忽略摩擦绳重的忽略摩擦绳重的 动滑轮动滑轮、滑轮组、滑轮组 W额 额 G动 动 h W总 总 Fs 联系联系 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 W总 总 W有用 有用 W额 额 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 2.2.机械效率机械效率 (1)定义：有用功跟总功的定义：有用功跟总功的_。 (2)公式：公式： 。 (3)机械效率常用百分数表示。由于使用机械时总会机械效率常用百分数表示。由于使用机械时总会 做一些额外功

24、，因此，机械效率总做一些额外功，因此，机械效率总_1。 比值比值 小于小于 W有用 有用/W总总 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 考点考点1010机械效率的测量机械效率的测量 原理原理 器材器材 除钩码、铁架台、滑轮、细线外，还需除钩码、铁架台、滑轮、细线外，还需 、 。 测量的测量的 物理量物理量 钩码重力钩码重力G、钩码提升的高度、钩码提升的高度h、拉力、拉力F、绳、绳 的自由端移动的距离的自由端移动的距离s 注意注意 事项事项 必须必须 拉动弹簧测力计使钩码升高，拉动弹簧测力计使钩码升高， 以保证测力计示数大小不变

25、以保证测力计示数大小不变 影响影响 因素因素 、 、摩擦、绳重摩擦、绳重 刻度尺刻度尺 弹簧测力计弹簧测力计 匀速匀速 物重物重动滑轮重动滑轮重 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 【说明说明】 (1)重物提升高度不影响滑轮组的机械效率。重物提升高度不影响滑轮组的机械效率。 (2)对于已经缠绕好的滑轮组，在测量其机械效率时，对于已经缠绕好的滑轮组，在测量其机械效率时， 可以省去可以省去 这个工具，根据承担物重绳子的段这个工具，根据承担物重绳子的段 数得到数得到h与与s之间的关系，即之间的关系，即snh， 然后根据公式然后根据

26、公式 进行计算。进行计算。 (3)一定要在匀速拉动的过程中读数，不可在静止时读一定要在匀速拉动的过程中读数，不可在静止时读 数，否则就没有涉及摩擦，机械效率会数，否则就没有涉及摩擦，机械效率会 。 偏大偏大 刻度尺刻度尺 专题六专题六 机械与功机械与功考点聚焦考点聚焦 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 例、例、小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置 如图所示，实验中每个钩码重如图所示，实验中每个钩码重2 N，测得数据如下表：，测得数据如下表： 实实 验验 次次 数数 钩码钩码 总重总重 G/N 钩码钩码 上升上升 的高的高

27、度度 h/m 测力测力 计示计示 数数 F/N 测力测力 计移计移 动距动距 离离s/m 机械机械 效率效率 /% 140.11.80.3 260.12.40.383 340.11.40.557 440.21.41.057 专题六专题六 机械与功机械与功归类示范归类示范 20132013中考物理一轮专题复习中考物理一轮专题复习 (1)实验中测绳端拉力实验中测绳端拉力F时，应尽量竖直向上时，应尽量竖直向上_拉拉 动弹簧测力计且在拉动过程中读数。动弹簧测力计且在拉动过程中读数。 (2)(2)第第1 1次实验测得的机械效率为次实验测得的机械效率为_。 (3)(3)分析表中数据可知：第分析表中数据可知：第2 2次实验是用次实验是用_图的；图的； 第第4 4次实验是用次实验是用_图做的。图做的。 (4)(4)分析第分析第1 1、2 2次实验数据可知：使用同一滑轮组，次实验数据可知：使用同一滑轮组， _ _可以提高滑轮组的机械效可以提高滑轮组的机械效 率；分析第率；分析第1 1、3 3次实验数据可知：使用不同的滑次实验数据可知：使用不同的滑 轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多( (即动滑即动滑 轮总重越重轮总重越重) )，滑轮组的机械效率，滑轮组的机械效率_。