中考物理总复习第十二章简单机械市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

第十二章简单机械第1页知识点一杠杆❶定义：在①_____作用下绕②_______转动硬棒叫作杠杆。力固定点第2页❷杠杆五要素(如图)五要素物理含义支点杠杆绕着转动点，用“①__”表示动力使杠杆②转动力，用“③__”表示阻力④妨碍杠杆转动力，用“⑤__”表示动力臂从支点到动力作用线距离，用“⑥____”表示阻力臂从支点到阻力作用线距离，用“⑦____”表示OF1F2

l1

l2

第3页❸杠杆平衡条件(1)杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下①_______。(2)平衡条件：②___________________________。公式为③_________。静止动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2第4页❹生活中杠杆杠杆类型力臂关系平衡时力关系优、缺点应用省力杠杆l1①__l2F1②__F2省力费距离③_____费劲杠杆l1④__l2F1⑤__F2⑥___________⑦_____等臂杠杆l1⑧___l2F1⑨___F2不省力也不省距离⑩_____><撬棒<>费劲省距离船桨＝＝天平第5页生活中杠杆应用举例省力杠杆：撬棒、铡刀、瓶盖起子、手推车、钢丝钳等。费劲杠杆：钓鱼竿、镊子、筷子、剪发剪子、缝纫机脚踏板等。等臂杠杆：天平、定滑轮等。第6页知识点二滑轮类型定滑轮动滑轮滑轮组图示实质①_____杠杆②_____杠杆等臂省力第7页类型定滑轮动滑轮滑轮组特点不③_______，但能够④______________能⑤_______，但不能改变⑥_________既能⑦_____，也能够改变力方向s与h关系s＝hs＝2hs＝nhF与G关系(不计绳重及摩擦)F＝GF＝(G＋G轮)F＝(G＋G轮)滑轮组组装(奇动偶定)n为奇数时，绳子固定端在动滑轮上；n为偶数时，绳子固定端在定滑轮上省力改变力方向省力力方向省力第8页知识点三机械效率❶三种功及其关系(1)有用功：为了到达目标①_______要做功。公式：②_______。必须W有＝Gh第9页(2)额外功：为了到达目标做一些③_______、但又不得不做功。用滑轮组提升钩码，我们不得不克服动滑轮所受重力以及摩擦力等原因影响而多做功。(3)总功：有用功和额外功④_____。(4)关系公式：⑤____________。不需要和W总＝W有＋W额第10页❷机械效率(1)定义：①_______和②_____比值。(2)公式：③______。机械效率没有单位。(3)注意：任何机械效率都④_______1。有用功总功小于第11页提升机械效率方法(1)在额外功不变时，增大有用功。例：提升重物时，机械装置一定，在机械强度允许范围内，增加提升重物质量。(2)在有用功不变时，减小额外功。例：提升重物时，在所提升重物重力一定时，减小机械摩擦或减小动滑轮重力。第12页图片命题角度命题内容P79图12.1－4杠杆类型判断1.如图是我国运动健儿进行赛艇比赛情景，她们手中使用船桨是_______(选填“省力”或“费劲”)杠杆；为省力，队员们可将用力划桨手_______(选填“远离”或“靠近”)支点费劲远离第13页图片命题角度命题内容P80图12.1－8杠杆平衡条件应用2.(教材改编题)如图所表示是工人师傅用独轮车搬运砖块情景，独轮车相当于_____杠杆，若车和砖块所受重力G＝1000N，相关尺寸如图所表示，工人师傅推车时，人手向上力F大小是______N省力300第14页图片命题角度命题内容P83图12.2－4滑轮组相关计算3.(·南京中考改编)如图所表示，物体重180N，动滑轮重10N。小明用100N拉力(方向不变)将物体匀速提升2m，用了10s，则此过程中有用功是____J，额外功是___J，拉力功率是___W，滑轮组机械效率是____。360404090%第15页图片命题角度命题内容P88图12.3－3斜面机械效率4.(教材改编题)如图，在斜面上将一个重4.5N物体匀速拉到高处。沿斜面向上拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m，则人对物体做有用功是_____J，斜面机械效率为______。在高度相同时，斜面越长越_____(选填“省力”或“费劲”)1.3562.5%省力第16页考点一杠杆类型判断[5年1考]例1(·海南中考)如图所表示，以下工具在使用中属于省力杠杆是()第17页【思绪点拨】(1)找支点：首先要明确每个杠杆模型支点位置。(2)比力臂：大致画出动力臂和阻力臂，再比较其大小。(3)定类型：由力臂大小关系确定杠杆类型。【自主解答】C第18页1．(·烟台中考)如图所表示杠杆，属于费劲杠杆是()C第19页考点二杠杆平衡条件及其应用[5年4考]命题角度❶杠杆是否再平衡判断例2(·临沂中考)图甲所表示杠杆是水平平衡。假如在支点两侧物体下方分别加挂一个等重物体，如图乙所表示，则杠杆()第20页A．右端下沉B．左端下沉C．要保持平衡应将左端物体向右移动D．要保持平衡应在右端再加挂一个物体第21页【思绪点拨】图甲两侧分别加挂一个等重物体后，分析两边力和力臂乘积是否还相等，据此判断图乙杠杆是否还平衡。【自主解答】A第22页【解题技巧】第23页2．(·潍坊中考)如图所表示，杠杆处于平衡状态。假如杠杆两侧钩码各降低一个，杠杆将()A．左端下降B．右端下降C．依然平衡D．无法判断B第24页例3(·枣庄中考)如图所表示是小明探究“杠杆平衡条件”试验装置，试验中杠杆一直处于水平平衡状态。若在C处逐步改变弹簧测力计拉力方向，使其从①→②→③，则拉力改变情况是()A．先变小后变大B．先变大后变小C．逐步变大D．逐步变小第25页【思绪点拨】阻力和阻力臂不变，动力臂先增大后减小，依据杠杆平衡条件可知动力改变。【自主解答】A第26页【解题技巧】第27页3．(·遂宁中考)如图所表示，作用在杠杆一端且一直与杠杆垂直力F，将杠杆迟缓地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F大小将()A．不变B．变小C．变大D．先变大后变小C第28页考点三滑轮(组)特点及其应用[5年1考]例4(·绥化中考改编)如图所表示，利用滑轮组将200N重物匀速向上提升到2m高平台上，绳子自由端向下移动距离为

m；若不计绳重、动滑轮重及摩擦，则他所用拉力为

N，若实际拉力为110N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重为

N。第29页【思绪点拨】由图可知，负担物重绳子段数n＝2。(1)拉力端移动距离s＝2h。(2)不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉力F＝G。(3)不计绳重及摩擦，依据F＝

求动滑轮重。【自主解答】410020第30页滑轮(组)相关计算方法总结第31页4．(·黑龙江中考改编)利用如图所表示滑轮组将一个重200N物体，匀速提升5m。若动滑轮重为10N，不计绳重及摩擦，绳子自由端施加拉力F为___N，绳子自由端移动距离为___m。7015第32页考点四简单机械作图[5年1考]命题角度❶杠杆力臂作图例5(·莱芜中考)如图所表示是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳方向，杠杆OB可绕O点转动。经过此装置把重物G拉起，请在图上画出动力臂l1和阻力F2示意图。第33页【思绪点拨】(1)明确动力和阻力。(2)依据力臂概念从支点向动(或阻)力作用线作垂线并标注对应力臂符号。【自主解答】如图所表示第34页杠杆力臂作图步骤第35页5．(·白银中考)如图所表示为钓鱼竿钓鱼示意图，O为支点，请画出F1、F2力臂l1和l2。第36页命题角度❷杠杆最小动力作图例6(·德阳中考)如图OAB轻质杠杆，O为支点，请在图中B点处画出能使杠杆保持平衡最小力F示意图。第37页【思绪点拨】依据杠杆平衡条件可知，在杠杆中阻力、阻力臂一定情况下，要使所用动力最小，必须使动力臂最长。在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到线段最长，以此为动力臂，最省力。【自主解答】如图所表示第38页杠杆最小动力作图第39页6．(·眉山中考)如图所表示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在杠杆中A端画出使轻质杠杆保持平衡最小力F示意图(要求保留作图痕迹)。第40页命题角度❸滑轮组作图例7如图所表示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力绕绳方法。第41页【思绪点拨】滑轮组绳子绕法有两种：(1)绳子先系在定滑轮固定挂钩上，再依次绕过动滑轮和定滑轮，这种绕法有偶数段绳子负担物重。(2)绳子先系在动滑轮固定挂钩上，再依次绕过定滑轮和动滑轮，这种绕法有奇数段绳子负担物重。【自主解答】如图所表示第42页【解题技巧】对于滑轮组绕线作图，依据省力公式是F＝

(不计摩擦及滑轮重)。首先确定绳子段数n(n为绕在动滑轮上绳子段数)，然后依据省力公式进行绕线。注意：绳子段数与绳子起点关系是“奇动偶定”，即偶数段绳子起点在定滑轮挂钩上，而奇数段绳子起点在动滑轮挂钩上。

第43页滑轮(组)绕线方法总结第44页7．(·凉山州中考)用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物，请在图中画出最省力绕法。第45页考点五机械效率[5年6考]命题角度❶机械效率了解例8(·宜昌中考)以下相关起重机提升货物时机械效率说法，正确是()第46页A．有用功越多，机械效率越高B．同一起重机提起货物越重，机械效率越高C．额外功越少，机械效率越高D．同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高第47页【思绪点拨】机械效率是有用功与总功比值；增加物重，其它条件不变，有用功增多，有用功在总功中所占百分比增大，机械效率升高；机械效率高机械，说明所做有用功占总功比值大，额外功所占总功比值小，不是做额外功越少；机械做功快慢是指功率，机械效率大小与功率大小没相关系。【自主解答】B第48页【解题技巧】第49页8．(·宾客中考)以下关于机械效率说法正确是()A．越省力机械，机械效率越高B．做功越少机械，机械效率越低C．做功越慢机械，机械效率越低D．总功相同，有用功越大机械，机械效率越高D第50页命题角度❷滑轮组机械效率大小比较例9(·通辽中考)某试验小组分别用如图所表示甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同重物，所用拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，以下说法正确是()第51页A．F1＞F2，η1＝η2B．F1＜F2，η1＝η2C．F1＜F2，η1＞η2D．F1＞F2，η1＜η2

第52页【思绪点拨】不计绳重及摩擦，则绳端拉力为F＝(G物＋G动)，滑轮组机械效率为η＝注意：同一滑轮组机械效率随所提物重增加而增大。【自主解答】A第53页9．(·攀枝花中考)某试验小组分别用如图所表示甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重)，在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，以下说法正确是()A．力F1和F2做功功率相同B．力F1和F2做总功相同C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大D．甲滑轮组机械效率比乙滑轮组高D第54页命题角度❸功、功率和机械效率综累计算例10用如图所表示滑轮组，将重为10N物体以0.1m/s速度匀速提升，拉力F＝6N。求：(1)拉力功率；(2)滑轮组机械效率；(3)若不计绳重及摩擦，求动滑轮重力。第55页【思绪点拨】(1)知道物体提升速度，求出绳子自由端移动速度，利用P＝Fv求拉力功率。(2)利用W总＝Fs求出总功，知道提升物体高度和物重大小，利用W有＝Gh求出有用功，再利用η＝

求出该滑轮组机械效率。(3)不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，依据F＝

(G物＋G动)求动滑轮重。第56页【自主解答】解：(1)由图可知，n＝2，s＝2h，绳子自由端移动速度：v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，拉力功率：P＝Fv＝6N×0.2m/s＝1.2W。(2)滑轮组机械效率：第57页(3)不计绳重和摩擦，由F＝

(G物＋G动)可得，动滑轮重力：G动＝2F－G物＝2×6N－10N＝2N。答：(1)拉力功率为1.2W；(2)滑轮组机械效率为83.3%；(3)动滑轮重力为2N。第58页10．(·安顺中考)小华用如图所表示滑轮组拉动货箱，已知货箱质量为60kg，在F＝50N拉力作用下，货箱以0.1m/s速度做匀速直线运动，地面对货箱滑动摩擦力f为货箱重0.2倍。求：(g取10N/kg)(1)货箱重力；(2)拉力F功率；(3)货箱运动了1min，克服摩擦所做功；(4)此滑轮组机械效率。第59页解：(1)货箱重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N。(2)由图可知，n＝3，绳子自由端移动速度：v绳＝3v＝3×0.1m/s＝0.3m/s，拉力功率：P＝Fv绳＝50N×0.3m/s＝15W。第60页(3)地面对货箱滑动摩擦力：f＝0.2G＝0.2×600N＝120N，由v＝

可得，货箱移动距离：s＝vt＝0.1m/s×60s＝6m，克服摩擦力做功：W有＝fs＝120N×6m＝720J。第61页(4)1min内绳子自由端移动距离：s绳＝3s＝3×6m＝18m，拉力所做总功：W总＝Fs绳＝50N×18m＝900J，滑轮组机械效率：第62页答：(1)货箱重力是600N；(2)拉力F功率是15W；(3)克服摩擦所做功是720J；(4)滑轮组机械效率是80%。第63页试验十六探究杠杆平衡条件[5年0考]1．让支点处于杠杆中央目标：减小杠杆_______对试验造成影响。2．杠杆平衡螺母调整：左高_____调、右高_____调。注意：平衡后试验过程中不能再调整平衡螺母。自重左右第64页3．试验时应调整钩码悬挂位置使杠杆在水平位置静止，目标是_____________。4．将砝码换成弹簧测力计好处：_____________________，试验操作更方便。5．本试验屡次测量目标：________________________________。便于测量力臂能直接测出拉力大小防止试验偶然性，得出普遍规律第65页6．用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码，当弹簧测力计由竖直方向拉变成倾斜拉，要使杠杆仍保持平衡，弹簧测力计示数会变___，是因为拉力力臂变_____。大小第66页7．利用杠杆平衡条件分析、计算：(1)在杠杆平衡时，两边增减砝码后杠杆是否平衡以及杠杆再平衡条件；(2)计算力或力臂大小。8．生活中杠杆类型判断。9．试验结论：_______________________________________。动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1l1＝F2l2)第67页例11(·衡阳中考改编)小张在探究“杠杆平衡条件”试验中，给他提供试验器材有杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个。第68页(1)试验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如图甲所表示，此时应把杠杆左端平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调整，使杠杆在水平位置平衡，这么做好处是_______________。右便于测量力臂第69页(2)小张利用如图乙所表示装置试验数据统计如表所表示：次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11102521.550.51532151.5▲表格中空缺试验数据“▲”是_____。20第70页(3)小张在试验中屡次改变力和力臂大小主要是为了___(只有一个正确答案，选填答案序号)。①减小摩擦②屡次测量取平均值减小误差③使每组数据更准确④获取多组试验数据归纳出物理规律④第71页(4)以下四个原因中，不会带来试验误差是____。A．支架本身重力足够大B．单个钩码重力不完全相等C．悬挂钩码绳套重力偏大D．杠杆与转轴之间摩擦偏大A第72页【拓展设问】(5)在图乙杠杆平衡基础上，将A、B两处钩码同时减去1个，那么杠杆_____(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。不能第73页(6)小张在完成试验后，想深入探究“假如杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？”经过试验，他得到了如图丙所表示结果。依据这个结果，能够初步得出，在这种情况下杠杆平衡条件为________________(F1、F2、F3力臂分别用l1、l2、l3表示)。F1l1＝F2l2＋F3l3第74页(7)小张在完成试验后，还想探究“若支点不在杠杆中点时，杠杆平衡条件是否依然成立？”于是他利用如图丁所示装置进行探究，发觉在杠杆左端不一样位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是_______________。

杠杆自重影响第75页11．(·滨州中考)小明在“探究杠杆平衡条件”试验中所用试验器材有：刻度均匀杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同0.5N重钩码若干个。第76页(1)如图A所表示，试验前，杠杆左端下沉，则应将左端平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调整，直到杠杆在______位置平衡，目标是便于测量______，支点选在杠杆中点是为了消除杠杆_________对平衡影响。右水平力臂本身重力第77页(2)小明同学所在试验小组完成某次操作后，试验现象如图B所表示，他们统计数据为动力F1＝1.5N，动力臂l1＝0.1m，阻力F2＝1N，则阻力臂l2＝_______m。(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”结论，乙同学认为他做法不合理，理由是_______________________________。0.15只做一次试验含有很大偶然性第78页(4)丙同学经过对数据分析后得出结论是动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离。与小组同学交流后，乙同学为了证实丙同学结论是错误，他做了如图C试验，此试验能(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误，图C试验中，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂_____(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂。等于第79页试验十七测量滑轮组机械效率[5年0考]1．试验原理：_______。第80页2．试验器材：___________、_______、滑轮(组)、细线、钩码、铁架台等。3．试验中应测量物理量有______、______________、____________、绳自由端移动距离s。4．弹簧测力计拉动方式：_________向上运动，使拉力等于测力计示数。弹簧测力计刻度尺物重G重物上升高度h绳末端拉力F匀速竖直第81页5．试验中分别记下钩码和测力计起始位置，目标是便于测量钩码和测力计___________。6．绳子自由端移动距离s与物体上升高度h关系：s＝_____。移动距离

nh

第82页7．控制变量法应用：(1)同一滑轮组吊起数量不一样钩码，探究η与G物关系；(2)用重力或数量不一样动滑轮吊起数量相同钩码，探究η与G动关系。8．影响滑轮组机械效率原因：绳重和摩擦、_________、_____________。9．试验数据分析及处理。动滑轮重提起物重第83页10．试验中，滑轮组克服物重所做有用功为W有＝_____，绳自由端拉力所做总功为W总＝_____。11．机械效率计算：(1)已知物重和拉力：_________。(2)已知物重和动滑轮重(不计摩擦)：______________。

Gh

Fs

第84页12．滑轮组机械效率大小与物