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单元复习ppt江苏科学技术出版社物理

九年级上册复习内容导览第一节杠杆第三节功第五节机械效率第二节滑轮第四节功率第十一章简单机械和功功的定义、公式、单位机械效率的定义、公式简单机械杠杆滑轮(实质是变形的杠杆)做功的多少——W做功的快慢——P做功的效率——η有用功、总功、额外功功本章知识结构第十一章简单机械和功省力杠杆费力杠杆等臂杠杆定滑轮动滑轮滑轮组做功的两个必要因素功率的定义、公式、单位功率的物理意义机械效率的物理意义杠杆平衡条件重点知识1.杠杆、杠杆的五要素,杠杆的平衡条件及其运用.2.定滑轮、动滑轮及滑轮组工作时的特点.3.功、功率和机械效率的概念、公式及其运用.重点实验1.探究杠杆的平衡条件。2.测量杠杆、滑轮、滑轮组和斜面的机械效率.重点知识和实验第十一章简单机械和功1.模型法:能根据杠杆的定义判断一个物体可否抽象为杠杆;能把定滑轮、动滑轮和轮轴抽象为杠杆模型.2.归纳法:杠杆的平衡条件是用归纳法总结出来的.3.比较法:可用列表法比较三类杠杆的特点,两种滑轮的特点及实质,功、功率和机械效率的区别与联系.重要方法第十一章简单机械和功视频讲解视频清单:①演示实验——《探究杠杆的平衡条件》②演示实验——《测量滑轮组的机械效率》③动画讲解——《滑轮组机械效率公式推导》第十一章简单机械和功杠杆第1节本节知识点Knowledgepoints①认识杠杆②探究杠杆的平衡条件③杠杠的分类支点0:杠杆绕着转动的固定点.动力F1:使杠杆转动的力(人施加的力).阻力F2:阻碍杠杆转动的力(物体施加的力).动力臂l1:从支点到动力作用线的距离.阻力臂l2:从支点到阻力作用线的距离.平衡:杠杆在动力和阻力作用下保持静止或或匀速转动.平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l2

省力杠杆:L1>l2F1<F2省力,但费距离.费力杠杆:l1<l2F1>F2省距离,但费力.等臂杠杆:l1=l2F1=F2不省力,也不费距离.杠杆定义杠杆五要素杠杆平衡杠杆分类杠杆第一节杠杆知识结构

在力的作用下能绕固定点转动的硬棒.知识点1认识杠杆1.杠杆木板上钉了一枚图钉,你能直接用手把它拔出来吗?请从图中选择合适的工具把图钉拔出来.你是怎样拔出这枚图钉的?有哪些不同的方法?哪一种方法更方便、省力?方法:

①先用螺丝刀将图钉撬出一点,再用羊角锤拔出图钉;②还可用螺丝刀将图钉撬出一点,再用钳子拔出图钉;③若图钉帽未紧贴木板,也可直接用羊角锤或钳子拔出图钉.(答案不唯一,方法有多种,合理即可)在以上方法中,用羊角锤拔出图钉最方便、省力.第一节杠杆图例解说共性第一节杠杆羊角锤、撬棒和抽水机的柄都是硬的,都可在力的作用下绕着固定点转动.人用力拉羊角锤的柄,羊角锤可绕着O点转动,可将钉子拔出来人用力推撬棒,撬棒可绕着O点转动,可将木箱撬起来人用力压抽水机的柄,抽水机的柄可绕着O点转动,可将活塞提上来物理学中,将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆.知识点1认识杠杆

2.杠杆的“五要素”(以人用撬棒翘起物体为例分析)①支点O:杠杆绕着转动的点;②动力F1:使杠杆转动的力;③阻力F2:阻碍杠杆转动的力;④动力臂l1:从支点到动力作用线的距离

;⑤阻力臂l2:从支点到阻力作用线的距离

。F2F1l2人用撬棒翘起物体

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。知识点1认识杠杆第一节杠杆阻力F2动力F1力的作用线力的作用线阻力臂l2支点O动力臂l13.力臂的画法①先确定杠杆的支点和动力、阻力的方向。②过力的作用点沿力的方向画出力的作用线。注意:必要时要用虚线将力的作用线延长。③从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到垂线的距离就是力臂。④最后用大括号或箭头勾出力臂,并在旁边写上字母l1或l2。

知识点1认识杠杆第一节杠杆知识点2探究杠杆的平衡条件1.杠杆平衡杠杆静止或匀速转动,我们就说此时杠杆处于平衡状态.2.杠杆的调节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,其目的是使杠杆重力的作用线通过支点,消除杠杆的重力对杠杆转动的影响.调节的方法是:若杠杆的左端高,则将杠杆两端的平衡螺母向左旋;若杠杆的右端高,则将杠杆两端的平衡螺母向右旋。两个平衡螺母移动的方向是一致的.第一节杠杆向左调节杠杆两端的平衡螺母知识点2探究杠杆的平衡条件②实验时,挂上钩码后或用弹簧测力计拉动时,仍要使杠杆在水平位置平衡,其目的是便于直接从杠杆上读出或量出力臂。调节的方法是改变钩码的位置或数量,改变弹簧测力计的位置或弹簧测力计对杠杆拉力的大小.必须注意的是拉力的方向始终沿竖直方向,在实验时绝不能再调节杠杆两端的平衡螺母,否则会破坏杠杆原来的平衡.第一节杠杆知识点2探究杠杆的平衡条件3.实验方法实验中,用控制变量法进行探究.在动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2这四个物理量中,每次实验保持其中的两个物理量不变,改变其中的第三个物理量,观察第四个物理量的变化。实验至少做三次,记录三组数据,以寻找四个物理量之间的联系,即寻找杠杆平衡的普遍规律,防止偶然性.第一节杠杆知识点2探究杠杆的平衡条件4.进行实验①把杠杆支在支架上,调节平衡螺母,使杠杆在水平方向平衡;②把三个钩码挂在杠杆两侧,移动钩码的位置,使杠杆仍在水平方向平衡(如图)。把支点左方的钩码对杠杆的作用力(等于钩码受的重力)当作阻力,把支点右方的钩码对杠杆的作用力当作动力。将动力F1,动力臂L1,阻力F2,阻力臂L2的数值填入表中。第一节杠杆知识点2探究杠杆的平衡条件③在左方钩码下再增加2个钩码,位置不变,移动右方钩码位置,使杠杆重新在水平方向平衡,将实验数据也填入表中。④在杠杆两侧挂上个数相同的钩码,移动钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,将测得的力和力臂记在表中。⑤如图所示,把钩码挂在杠杆一侧,用弹簧测力计在同侧竖直向上拉住杠杆,使杠杆在水平位置平衡,把钩码拉杠杆的力当作阻力,把弹簧测力计拉力当作动力,将力和力臂的数据填入表中。第一节杠杆知识点2探究杠杆的平衡条件5.杠杆的平衡条件(杠杆原理)某次实验测得的数据如表所示:对实验中得到的每组数据,可尝试对它们进行加、减、乘、除等运算,以探求规律.实验次数动力/N动力臂/cm动力×动力臂/N·cm阻力/N阻力臂/cm阻力×阻力臂/N·cm118

24

228

116

3212

38

实验结论:杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2

第一节杠杆知识点2探究杠杆的平衡条件(1)实验中应改变钩码的质量和位置进行多次测量,使结论具有普遍性.(2)将一端钩码换成弹簧测力计的相关分析.①能直接读出拉力的大小,实验操作更方便.②拉动方向:竖直向下拉动(与钩码同侧时竖直向上拉动).③弹簧测力计从竖直拉变为倾斜拉,拉力的力臂变小,测力计示数变大(如图所示).【交流与反思】第一节杠杆(3)杠杆处于平衡状态的判断:静止或匀速转动状态。(4)在杠杆支点处用弹簧测力计施加一个垂直杠杆向上的力是否会影响杠杆的平衡:不影响,这个力的力臂为0。(5)杠杆平衡条件在生活中的应用。(6)实验中,为了方便测量力臂,所以力臂和力都是垂直关系.容易误导得出杠杆的平衡条件是:动力×动力作用点到支点距离=阻力×阻力作用点到支点距离。因此应该改变力的方向进行实验。知识点2探究杠杆的平衡条件第一节杠杆

杠杆分类力臂关系省费力(距离)情况应用举例①省力杠杆②费力杠杆③等臂杠杆省力、费距离

省距离、费力不省力不省距离铁锹、镊子、筷子、笤帚、船桨、钓鱼竿、理发剪刀、人的前臂、缝纫机踏脚板定滑轮、跷跷板、天平的横梁等.羊角锤、行李车、钢丝钳、核桃钳、铁匠剪刀、抽水机的柄、开瓶盖的起子l动>l阻l动<l阻l动=l阻知识点3杠杆的分类第一节杠杆生活中常见的杠杆根据使用情况分为三类【例题1】(苏州中考)在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F;典例分析由图可知,O为支点,重物向下拉杠杆的力为阻力,则过支点做阻力作用线的垂线段即为阻力臂l;由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。最小力F作用在A点,当OA为F的力臂时,力臂最长,此时力F最小,且F的方向垂直杠杆向上,从A点垂直OA向上画出F的示意图,如图所示:第一节杠杆【例题2】(泰州中考)图是用螺丝钳撬图钉的示意图,画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。典例分析延长动力F1的作用线,作O点向F1的作用线画垂线,垂线段就是动力的力臂l1,阻力F2作用在B点,方向垂直于地面向下,O点到F2作用线的垂线段即为阻力臂l2,如图所示:第一节杠杆【例题3】(盐城中考)如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形,下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是()A.增加钩码的个数 B.向左调节平衡螺母C.向右移动钩码的位置 D.减小弹簧测力计的拉力典例分析如图,杠杆向左倾斜,说明左侧钩码对杠杆的拉力与力臂的乘积,大于右侧拉力与力臂的乘积;A.增加左侧钩码个数,左侧的力臂不变,力变大,力与力臂的乘积变大,根据F1l1=F2l2可知,杠杆不会平衡,故A不符合题意;B.在实验的过程中,不能通过调节平衡螺母使杠杆平衡,B不符题意;C.将左侧钩码向右移动,左侧的力不变,力臂变小,则左侧力与力臂的乘积变小,会使杠杆平衡,故C符合题意;D.减小弹簧测力计的拉力,右侧的力臂不变,力变小,力与力臂的乘积变小,杠杆不会平衡,故D不符合题意。故选C。C第一节杠杆【例题4】(常州中考)为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是()典例分析杠杆平衡条件F1l1=F2l2

.根据题意可知阻力大小F2是不变的,要让动力F1最小,应该使阻力臂l2尽量小,动力臂l1尽量大。根据图示l2最小,l1垂直于杠杆,l1的长度最大的,C符合题意,ABD不符合题意。故选C。CABCD第一节杠杆【例题5】(镇江中考)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下()A.拉力F的大小为物重的2倍 B.当悬挂点左移时,F将减小C.若F改为沿图中虚线方向施力,F将增大 D.若物重增加2N,F的大小也增加2N典例分析C解析见下页第一节杠杆典例分析A.由杠杆的平衡条件可知,拉力F的大小为故A不符合题意;B.当悬挂点左移时,阻力臂增大,阻力不变,动力臂不变,则动力变大,即F将增大,故B不符合题意;C.若F改为沿图中虚线方向施力,动力臂减小,阻力和阻力臂不变,则动力F变大,故C符合题意;D.若物重增加2N,因为动力臂大于阻力臂,则动力F的大小增加量小于2N,故D不符合题意。故选C。

第一节杠杆【例题6】(无锡中考)杆秤是我国古代劳动人民的一项发明,是各种衡器中历史最悠久的一种,称量物体质量时,它相当于一个_________(填简单机械名称)。某杆秤的示意图如图所示,C处是秤钩,A、B位置各有一个提纽,BC=7cm,秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽,秤钩不挂物体,将秤砣移至D点,杆秤恰好水平平衡,BD=1cm;将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上,提起B处提组,秤砣移至最大刻度E处,杆秤再次水平平衡,则BE=_______cm。若要称量质量更大的物体,应选用______处提纽。杆秤34典例分析A解析见下页第一节杠杆(1)杆秤在使用时是一个绕支点转动的硬棒,相当于一个杠杆。(2)杠杆前后两次在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件,动力与动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积,在挂物体前G砣×BD=G杆×L挂上物体后G物×BC=G砣×BE+G杆×L上下两式相减有G物×BC-G砣×BD=G砣×BE

(3)若要称量质量更大的物体,根据杠杆平衡条件,在杆秤长度一定时,应选用A处的提纽,这样可以减小阻力臂,增大动力臂,在秤砣重力一定时称量质量更大的物体,使杠杆仍旧平衡,所以应选用A处的提纽。典例分析

第一节杠杆【例题7】(宿迁中考)以下为“探究杠杆平衡条件”实验:(1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向____调节.(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂___个相同的砝码.(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为____N(每个钩码重0.5N).典例分析第一节杠杆22右解析见下页典例分析

(1)把杠杆放在支架上并置于水平桌面后,发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端平衡螺母向右调节;(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码的重为G,乙图,设在B处悬挂钩码的个数为n,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2得:4G×2L=nG×4L解得:n=2,即应在杠杆右边B处挂2个钩码;(3)当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,此时动力臂长为:根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得,测力计的示数:

第一节杠杆滑轮第2节本节知识点Knowledgepoints①定滑轮②动滑轮③滑轮组④轮轴轮轴与斜面滑轮定滑轮既能省力,又能改变力的方向省力费距离,但不能改变力的方向,实质是省力杠杆不省力,不费距离,可以改变力的方向,实质是等臂杠杆滑轮组其他简单机械动滑轮知识结构第二节滑轮

定滑轮动滑轮滑轮组图示

F与G的关系F=G/2s与h的关系s=3h特点定滑轮、动滑轮、滑轮组的比较(不计绳重、摩擦)FGF=Gs=h不省力不省距离能改变力的方向

s=2h省力、费距离,不能改变力的方向

s=nh(n为动滑轮上绳子段数)省力、费距离,能否改变力的方向和绕线方式有关

G知识结构第二节滑轮1.定义使用时,轴固定不动的滑轮,叫定滑轮。2.探究定滑轮工作时的特点(1)做一做①按图组装定滑轮.在它的左侧挂上钩码,竖直向下拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数.②改变钩码的个数,重复实验,把测得的数据填入表中.实验序号钩码的重力G/N弹簧测力计的示数F/N①1.001.10②1.501.60③2.002.10知识点1定滑轮第二节滑轮(2)议一议实验表明,使用定滑轮不能省力,但可以改变施力的方向.知识点1定滑轮第二节滑轮3.定滑轮的实质如图甲所示为一个等臂杠杆的示意图.现在把等臂杠杆进行如下的等效变换:先把直棒加宽变形成一个圆轮,支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂均保持不变,如图乙所示,再把圆轮的边缘挖一个槽,这就变成了一个滑轮,最后把它固定使用就成了定滑轮,如图丙所示.使用定滑轮时,把重物系在绳子的一端,将绳子绕过滑轮的槽,在槽的另一端用力F拉绳子,如图丁所示.无论你横着、斜着或竖直向下拉绳子,通过凹槽里绳子的作用,都可将你的拉力转变成向上的拉力,从而把重物提起来.知识点1定滑轮第二节滑轮由图丙可知,定滑轮是绕轴转动的,轴是定滑轮的支点,动力臂与阻力臂相等(滑轮半径).由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力等于阻力,F1=F2.由此可见,定滑轮的实质是一个等臂杠杆,使用它不省力,但改变了施力的方向,使工作更方便.4.用平衡力的知识研究定滑轮的特点在忽略摩擦的情况下,物体受到重力G和拉力F的作用。由于物体匀速上升,所以拉力F跟物体的重力G是一对平衡力,大小相等:

F=G物体向上运动,用力却是往下拉,所以使用定滑轮能改变力的方向.结论:使用定滑轮不省力,可以改变力的方向。FG知识点1定滑轮第二节滑轮1.动滑轮工作时,轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。2.探究动滑轮的特点(1)做一做①按图组装动滑轮.竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数.②改变钩码的个数,重复实验,把测得的数据填入表中.知识点2动滑轮第二节滑轮(2)议一议实验表明,使用单个动滑轮最多可以省一半力,但不能改变施力的方向.知识点2动滑轮实验序号钩码的重力G/N弹簧测力计的示数F/N①1.000.66②1.500.94③2.001.10第二节滑轮3.动滑轮的实质如图甲所示为一个动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,把此杠杆进行如下的等效变换:先把直棒加宽变形成一个圆轮,支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂均保持不变,如图乙所示,再把圆轮的边缘挖一个槽,这就变成了一个滑轮,最后把它固定使用就成了动滑轮,如图丙所示.知识点2动滑轮第二节滑轮使用动滑轮时,把重物系在动滑轮的挂钩上,绳子的一端固定好,将绳绕过滑轮的槽,在另一端用力拉绳子,如图丁所示,就可以把重物提起来.知识点2动滑轮第二节滑轮由图丙可知,动滑轮绕与右边竖直段绳的切点转动,此点即动滑轮的支点,动滑轮支点的位置是变化的.若拉线是平行的,则动力臂为轮的直径,阻力臂为轮的半径,动力臂为阻力臂的两倍.由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,动力大小等于阻力大小的二分之一,使用动滑轮可省一半力,即F1=F2/2.

由此可见,动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,使用时可省一半的力,但不能改变施力的方向.

FFGG动同一根绳上的两个拉力相等知识点2动滑轮第二节滑轮1.定义定滑轮和动滑轮的组合装置,称为滑轮组。2.滑轮组工作时的特点:使用滑轮组可以省力,可以改变施力的方向,但是费距离.3.滑轮组省力情况的分析滑轮组的省力情况,通常综合利用隔离法和整体法进行分析.即先将动滑轮和重物从整个系统中隔离出来作为一个整体,再全面分析该整体的受力情况,然后根据力的平衡条件,就可得出动力和阻力大小之间的关系.知识点3滑轮组第二节滑轮

知识点3滑轮组n=5F2

n=4F1第二节滑轮

4.滑轮组的组装与设计知识点3滑轮组第二节滑轮

1.

轮轴①轮轴:由具有共同转动轴的大轮和小轮组成.大轮叫轮,小轮叫轴。②轮轴可以看成一个可连续转动的不等臂杠杆。支点在轴心O,轮半径R是动力臂,轴半径r是阻力臂。

根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2得F1R=Gr∵R>r,∴F<G当动力作用在轮上时,轮轴是省力的,但费距离。F

Gl2rOl1R知识点4轮轴第二节滑轮【例题1】(泰州中考)用滑轮组提升重物,画出最省力的绕绳方法.滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮.提升动滑轮绳子条数越多,越省力,故选第二种方法.如图所示.典例分析第二节滑轮【例题2】如图所示,用滑轮匀速提起重物。请分别在图(a)和(b)中,画出滑轮的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2。(O点表示支点)在滑轮中,如果把O点当作支点,阻力均为物体重力对滑轮的作用力,根据力臂有关概念,力臂是支点到力的作用线的垂线段的长,故如图所示.典例分析第二节滑轮【例题3】(盐城中考)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做()A.省力,不改变施力的方向B.不省力,改变施力的方向C.既省力,也改变施力的方向D.既不省力,也不改变施力的方向A如图所示,这是一个动滑轮,如图所示的用法,费距离,不能改变施力的方向,但是可以省力。第二节滑轮典例分析【例题4】(盐城中考)旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起.下列说法正确的是()A.旗手对绳的拉力一定等于国旗重力B.旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半C.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离D.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半C旗杆顶端装有的定滑轮,实质是等臂杠杆.使用时,不省力也不费力.不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时,旗手对绳的拉力一定等于国旗重力,若计绳重和摩擦,旗手对绳的拉力大于国旗重力,故A、B错误;使用定滑轮时,不省距离也不费距离,则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离,故C正确、D错误.第二节滑轮典例分析【例题5】(苏州二模)高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置,钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠砣,每个坠砣质量为15kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,输电线A端受到的拉力大小为_____N。若某段时间内坠砣串下降了20cm,则输电线A端向左移动了_____m。(g=10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)典例分析30000.1第二节滑轮解析见下页

典例分析第二节滑轮【例题6】如图为“探究动滑轮特点”的实验,下列说法正确的是()

A.当钩码匀速上升和静止时,弹簧测力计的读数相等B.当钩码匀速上升时,弹簧测力计竖直向上拉和斜着向上拉的读数相等C.改变钩码个数,重复实验是为了取平均值减小误差D.钩码的重力越大,绳子自由端的拉力越接近钩码重力的1/2D①当钩码匀速上升时,轮槽对绳子有摩擦力;当钩码静止时,轮槽对绳子没有摩擦力,因此,钩码匀速上升时弹簧测力计的读数大,A错.②当钩码匀速上升时,弹簧测力计竖直向上拉的读数小于斜着向上拉的读数,B错。③改变钩码个数,重复实验是为了得出普遍结论,C错.④钩码的重力越大,绳子自由端的拉力越接近钩码重力的1/2,D对。第二节滑轮典例分析

第二节滑轮>F1典例分析解析见下页

典例分析第二节滑轮【例题8】(连云港中考)如图甲所示,拉力F通过滑轮组,将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处.图乙是拉力F随时间t变化的关系图像.不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,g取10N/kg,求:(1)金属块完全浸没在水中时所受浮力大小.(2)金属块的密度.(3)直接将金属块平放在水平地面上时,它对地面的压强大小.第二节滑轮典例分析解析见下页

典例分析第二节滑轮功第3节本节知识点Knowledgepoints①功②做功的两个必要条件③功的原理功的计算公式:功=功的单位:功①作用在物体上的.

②物体在力的方向上移动的.

①有力无②有距离无③力与距离不做功的三种情况做功的两个必要因素力距离距离力W=Fs力×距离垂直

焦耳(J)1J=1N•m知识结构

第三节功1.物理意义

如果一个力作用在物体上,并且物体在这个力的方向上移动了一段距离,那么这个力对这个物体就产生了功效.在物理学中,就说这个力对这个物体做了机械功.2.定义物理学中,把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功,简称功.3.定义式若用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,则功的公式为W=Fs知识点1功第三节功4.单位在国际单位制中,力F的单位是牛(N),距离s的单位是米(m),则功的单位就是牛·米(N·m).在物理学中,单位N·m有一个专门的名称叫做焦耳,简称焦,用字母J表示.1J=1N・m知识点1功如果物体在1N的力作用下,并在力的方向上通过了1m的距离,这个力对物体做的功就是1J.例如,我们用手托起两个鸡蛋,把它举高1m,手对鸡蛋做的功大约是1J.第三节功根据功的公式可知,对物体做功有两个必要条件:一是对物体要有力的作用;二是物体要在力的方向上通过一定的距离.下列三种情况下,没有做功:(1)物体由于惯性而运动一段距离,如抛出的物体继续向前运动的过程中,人对物体不做功.(2)物体在力的作用下没有运动.如某人提箱子而没有提起,人对箱子不做功.知识点2做功的两个必要条件重力G不做功(3)物体运动的方向与力的方向垂直.如物体在水平面上运动的过程中,物体的重力不做功;又如物体放在斜面上向下滑动的过程中,斜面对物体的支持力不做功.支持力F不做功第三节功1.测量提升物体所做的功(1)设计并进行实验如图所示,用长木板、木块组装一个斜面.①用弹簧测力计沿着斜面匀速拉动小车至高度h处,读出拉力F的示数,用刻度尺测出小车沿斜面运动的距离s和小车上升的高度h,计算拉力F对小车所做的功W1.②沿竖直方向匀速提升小车,使之上升高度h,读出拉力F'的示数(F'=G),计算拉力F'对小车所做的功W2.知识点3功的原理第三节功③改变斜面的倾斜程度,重复上述步骤两次.将相关的实验数据记录于下面的表格中,并进行相关的计算.知识点3功的原理实验序号123斜面倾斜程度较缓较陡最陡沿斜面的拉力F/N1.31.51.7小车沿斜面移动距离s/m0.800.500.35拉力F对小车所做的功W1/J1.040.750.60小车的重力G/N2.02.02.0提升的高度h/m0.200.200.20拉力F'

对小车所做的功W2/J0.400.400.40第三节功(2)实验结论实验结果表明,利用斜面(它也是一种简单机械)提升物体不省功,但可以省力,且斜面越缓越省力.2.功的原理大量的实验和探究表明,利用任何机械做功时,动力对机械所做的功等于机械克服所有阻力所做的功.也就是说,使用任何机械都不省功,这个结论叫功的原理.知识点3功的原理第三节功【例题1】(扬州中考)将一本九年级物理课本从地面捡起放到课桌上,所做的功大约是()A.0.2JB.2JC.20JD.200J典例分析一本九年级物理课本的重力大小约为3N;将它从地面捡起放到课桌上,它上升的高度约为0.7m,人对它所做的功W=Fs=Gh=3N×0.7m=2.1J,故选B.B

第三节功【例题2】(连云港中考)2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用,一款智能送餐机器人的重力是500N,如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m,它所受到的阻力为60N。机器人的重力做功______J,牵引力对机器人做功_____J.典例分析重力的方向是竖直向下的,机器人在水平路面上运动,没有在重力的方向上通过一定的距离,重力没有做功,即重力做功为零。机器人匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡条件得到牵引力F=f=60N牵引力对机器人做功W=Fs=60N×50m=3000J03000

第三节功【例题3】(连云港中考)如图所示,建筑工人用滑轮组匀速提升重物,已知物重270N,动滑轮重30N,不计绳重及摩擦,则拉力为__________N.若重物匀速上升1m,则此过程中拉力做的功为______J.典例分析

300150

第三节功【例题4】(连云港中考)下列有关功的说法正确的是()A.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动的过程中,吊车对重物做了功C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同A典例分析解析见下页第三节功A、足球在水平地面上滚动时,足球没有在重力的方向上通过距离,因此重力对足球没有做功,故A正确;B、吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直,所以吊车对重物不做功,故B错误:C、运动员举着杠铃在空中停留的时间内,有力但没有距离,所以运动员对杠铃不做功,故C错误;D、用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离,根据W=Fs可知,两次所做的功相同,故D错误.故选A.典例分析第三节功【例题5】(南京中考)用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体,沿同一水平面做直线运动.第一次拉力为10N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了20J的功;第二次将拉力增大为20N,拉力对物体做了48J的功.分析两次做功过程,以下判断正确的是()A.第一次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了1mB.第一次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了2mC.第二次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了2.4mD.第二次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了4.8mC典例分析解析见下页第三节功AB、物体在水平面上做匀速直线运动时,在水平方向受拉力和摩擦力作用,并且二力是一对平衡力,故物体受到的拉力:f=F=10N;根据W=Fs可知,第一次物体通过的距离S1=W1/F=20J/10N=2m,故AB错误;CD、若增大拉力,而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变,因此,物体受到的摩擦力不变,仍为10N;根据W=Fs可知,第二次物体通过的距离S2=W2/F=48J/20N=2.4m,故C正确、D错误。所以选C。典例分析第三节功【例题6】(江苏中考)小明的质量为50kg,每只鞋与地面接触面积为250cm2,g取10N/kg。(1)求小明的重力大小;(2)求小明单脚站立时对地面的压强;(3)小明从教学楼1楼走到5楼,估算他上楼时做的功。典例分析

第三节功功率第4节本节知识点Knowledgepoints①功率②估测上楼的功率①物理意义:表示物体做功的.国际单位:,符号W.②功率的定义:③公式:④单位

⑤推导公式:F表示作用在物体上的.

v表示物体沿力的方向做匀速直线运动的。常用单位:千瓦,符号kW,1kW=1000W功与做功所用时间叫做功率,它在数值上等于内所做的功.功率快慢之比单位时间瓦特P=W/tP=Fv力速度1W=1J/s=1N·m/s知识结构

第四节功率

知识点1功率第四节功率

知识点1功率第四节功率

知识点2估测上楼时的功率第四节功率3.直接测量的物理量及其测量工具用体重计(或磅秤)测出人的质量m,用卷尺测出人上楼的高度h,用秒表(或手表)测出人上楼的时间t.4.记录数据的表格知识点2估测上楼时的功率姓名李同学王同学同学的质量m/kg上楼的高度h/m上楼的时间t/s上楼的功率P/W第四节功率【例题1】(淮安中考)小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程()A.用时少的做功多B.用时少的做功功率大C.用时多的做功多D.用时多的做功功率大典例分析

B

第四节功率【例题2】(徐州中考)一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是()典例分析汽车在平直公路上沿直线行驶时,在水平方向上受到的牵引力F和向后的阻力f二力作用;途中经过一段泥泞路面时受到的阻力f增大,为了克服f应相应增大牵引力F,因此在整个过程中,F由小变大再变小,据P=Fv和题意可知,速度v则由大变小再变大;因为在s-t图像中,图线越偏向s轴,其斜率越大,表示速度越大,所以汽车行驶的s-t图像可能是D.D

第四节功率【例题3】(南通中考)如图所示为某举重运动员在0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片.杠铃的质量为100kg,则杠铃重为______N.已知照片中杠铃的实际直径是40cm,根据照片可算出,该运动员在上述过程中对杠铃做功的平均功率约为__________W(g取10N/kg).典例分析

1000

1200

第四节功率【例题4】(无锡中考)北京2022年冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中,中国组合隋文静、韩聪完美发挥,摘得冠军,如图所示是比赛中的一个场景,韩聪双脚立于冰面,仅用0.40s就将原本站立于冰面的隋文静托举起来,隋文静的质量为38kg,韩聪的质量为62kg,身高h=170cm。(g取10N/kg)(1)若韩聪将隋文静托举起的过程中所施加的力的大小等于隋文静所受的重力大小,韩聪将隋文静托举起的高度h1=______cm,托举过程中所做功的功率为______W;典例分析(2)保持图中姿势静止时,若韩聪脚底冰刀与冰面的总接触面积为10cm2,韩聪对地面的压强为_____Pa,冰面对韩聪的支持力为_____N。116

106

1102

1000

第四节功率解析见下页典例分析

第四节功率机械效率第5节本节知识点Knowledgepoints①有用功、额外功和总功②机械效率人们不需要但又不得不做的功,记为W额外.总功有用功与额外功的总和,记为W总.W总=W有用+W额外定义:有用功跟总功的比值.公式:

永远小于1.有用功为达到目的必须要做的对人们有用的功叫做有用功,记为W有用.额外功机械效率动滑轮的机械效率减小轮与轴之间的摩擦、减小动滑轮的自重等增加提起的货物重力有用功、额外功和总功机械效率知识结构

第五节机械效率1.再探动滑轮(1)活动目的探究动力对机械做的功与机械对物体做的功之间的大小关系。(2)测量器材弹簧测力计、刻度尺.(3)注意事项操作时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计;在测量重物升高的距离及绳子自由端向上移动的距离时,要注意选择好参照位置(即各自的起始位置),刻度尺要竖直放置.知识点1有用功、额外功和总功第五节机械效率(4)记录表格知识点1有用功、额外功和总功实验序号钩码的重力G/N钩码上升高度h/m动滑轮对钩码做功W动/J手的拉力F/N绳端移动的距离S/m手拉绳做的功W拉/J11.000.050.050.600.10.0621.500.050.0750.850.10.08532.000.050.101.100.10.11(5)结果分析实验结果表明:W拉>W动,其原因是在提升钩码的过程中,不仅要克服钩码的重力做功,还要克服动滑轮的重力、绳的重力以及滑轮的轮与轴之间的摩擦力等做功.第五节机械效率2.有用功、额外功和总功(1)有用功在使用机械做功时,对人们有用的功,叫作有用功.一般是机械对物体的拉力所做的功.(2)额外功在使用机械做功时,对人们没有用但又不得不做的功,叫作额外功.一般是克服动滑轮的重力,辅助器材(如绳子、装物体的器具等)的重力和机械内部的摩擦力所做的功.(3)总功:在使用机械做功时,动力对机械所做的功叫作总功.(4)三种功之间的关系(功的原理)

W总=W有用十W额外知识点1有用功、额外功和总功第五节机械效率

知识点2机械效率第五节机械效率

知识点2机械效率第五节机械效率【例题1】(宿迁中考)小华用图装置测量动滑轮的机械效率,下列说法正确的是()A.实验中为测量方便,让弹簧测力计在静止时读数B.弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力C.增大物体被提升的高度,可以提高动滑轮的机械效率D.增大物体重力与动滑轮重力的比值,可以提高动滑轮的机械效率(不计绳

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