中考物理复习第十讲简单机械和功市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

第十讲简单机械和功第1页考点梳理知识精讲简单机械和功杠杆杠杆杠杆平衡条件分类及应用滑轮功力学中功功计算常考举例功率功分类机械效率第2页杠杆杠杆定义：如图所表示，一根硬棒，在力作用下能绕着①________转动，这根硬棒就是杠杆.②____：杠杆能够绕其转动点O.③____：使杠杆转动力F1.④____：妨碍杠杆转动力F2.动力臂：从支点O到⑤__________距离l1.阻力臂：从支点O到⑥__________距离l2.五要素固定点O支点动力阻力动力作用线阻力作用线第3页杠杆平衡条件:动力×动力臂＝阻力×阻力臂.用F1、F2、l1、l2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件能够写为：⑦________.F1l1=F2l2第4页杠杆种类力臂关系力关系特点应用举例省力杠杆动力臂⑧__阻力臂动力<阻力⑨____________用羊角锤拔钉子费劲杠杆动力臂<阻力臂动力⑩__阻力费劲但省距离用鱼竿钓鱼等臂杠杆动力臂__阻力臂动力＝阻力力、距离都不省天平、跷跷板>省力但>=11费距离第5页图示定义实质特点F移动距离（s）和G移动距离（h）关系应用定滑轮使用时轴固定不动滑轮____杠杆能够改变________，但不省力

_____旗杆顶部定滑轮等等臂力s=h121314方向第6页图示定义实质特点F移动距离（s）和G移动距离（h）关系应用动滑轮轴能够随被吊物体一起运动滑轮____杠杆能够___，但_________________________________电动起重机动滑轮省力能改变力s=2h15161718方向而且费距离省力不第7页图示定义实质特点F移动距离（s）和G移动距离（h）关系应用滑轮组把定滑轮和动滑轮组合在一起,组成滑轮组.若负担物重绳子为n段，则绳端施加力为物重(忽略动滑轮自重)既能够———，又能够改变————_______常使用滑轮组提升重物省力力方向s=nh192021第8页其它简单机械轮轴实质：一个能够连续旋转____.使用斜面特点：___力___距离；高度相同，斜面越长，越___力.杠杆省费省22232425第9页力学中功定义：物理学中，把力与物体在_________经过距离乘积称为机械功，简称功.做功两个必要原因：一个是________________；另一个是____________________________.不做功三种情况力方向作用在物体物体在这个力方向上移262728上上力动距离第10页不做功三种情况1.有力没有_____.比如：用力搬石头而没有搬动.2.有距离没有____.比如：小车在水平光滑平面上做匀速直线运动.3.力与距离____.比如：人提着滑板在水平路面上行走.距离力垂直293031第11页功计算定义：力学中，功等于力与物体在力方向上移动距离_____.公式：W=____，其中F表示力，单位是牛，s表示物体沿力方向移动距离，单位是米，W表示功，单位是牛·米，它有一个专门名称叫做焦耳，简称___，符号是___.乘积Fs焦J32333435第12页常考举例：将地面上物理书本捡起放到桌子上，人对书本做功约为2J；从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶大约做功1J.第13页定义：__与___________之比叫做功率，是表示做功____物理量.它在数值上等于________内所做功.表示式：P＝___.在国际单位制中，功单位是焦耳，时间单位是秒，则功率单位是____,简称___，符号是___，其它惯用功率单位是____.注：P=Fv(匀速直线运动).单位换算：1kW=_____W.常考举例：中学生跳绳功率约为60W；优异运动员短时间运动功率约一千瓦；小轿车功率为数十千瓦至数百千瓦.功做功所用时间快慢36373839444540414243单位时间瓦特瓦W千瓦1000第14页功分类有用功：不论是否使用简单机械，必须要做功，用W有表示.额外功：使用简单机械时，并非我们需要而又不得不做功，用W额表示.总功：有用功与额外功之和，用W总表示，即：W总＝_________.46W有+W额第15页机械效率定义：将有用功跟____比值叫做机械效率，用符号___表示.公式：___________.功原理：使用任何机械都不可防止地要做额外功，有用功总是____总功，所以机械效率总是小于1.提升机械效率办法：改进结构，使机械更合理，更轻巧等.47总功η小于484950第16页一重难点突破杠杆相关作图例1题图例1如图是静止在水平地面上拉杆旅行箱示意图，O是轮子转轴，O′是箱体重心.以O为支点，画出力F力臂和箱体所受重力示意图.例1题答图如答图所表示LG第17页方法指导杠杆力臂作图步骤：一找点：首先在杠杆示意图上，确定支点O.二画线：画出动力作用线及阻力作用线，画时候要用虚线将力作用线适当延长.三作垂线段：从支点O向力作用线引垂线，作出垂足，则从支点到垂足距离就是力臂.四标长和短：力臂用实线，在两端加箭头表示（或用虚线表示并用大括号标明）力臂，并在旁边标上对应字母如L1或L2，来表示动力臂和阻力臂.第18页二滑轮组省力情况及机械效率大小判断例2题图例3题图第19页例2

用相同滑轮和绳子分别组成如图所表示甲、乙两个滑轮组，把相同物体提升相同高度，在不计绳重及机械摩擦情况下，甲所用拉力____乙所用拉力；甲滑轮组效率____乙滑轮组效率（均选填“大于”“等于”或“小于”）.大于等于第20页例3

如图所表示，使用滑轮组提升重物时，能提升机械效率是（忽略绳重和摩擦）()A.改变绕绳方式B.减小动滑轮质量C.减小提升重物高度D.减小被提升物质量B第21页方法指导（1）滑轮组中负担物重绳子段数n判断方法：n能够经过“隔离法”来确定，如上图所表示，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子经过动滑轮（或者有几段绳子与动滑轮相连），n就等于几.第22页方法指导（2）滑轮组省力情况分析：①不考虑摩擦力和机械本身重力时，F=G物；②只考虑动滑轮重力，不计摩擦和绳重时，F＝(G滑+G物).(3)绳子自由端移动距离与物体移动距离判断：①滑轮组纵放，即使用滑轮组拉着物体在竖直方向上运动时，物体移动距离与绳子自由端移动距离关系：s绳=nh物.第23页方法指导②滑轮组横放，即使用滑轮组拉着物体在水平方向上运动时，物体移动距离与绳子自由端移动距离关系：s绳=ns物.(4)滑轮组组装依据负担物重绳子段数n奇偶性确定绳子固定端位置，即“奇动偶定”：①n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；②n为偶数，绳子固定端在定滑轮上.第24页三功、功率计算例4一辆汽车以20m/s速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟，汽车质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重0.2倍，则牵引力为_______N，此时汽车功率为___kW，重力做功为___J（取g=10N/kg）.603×1030第25页例5如图所表示是工厂里用来吊运货物行车滑轮组.某次作业时，行车用时9s将重6000N货物匀速竖直提升3m，接着又在水平方向移动6m，则行车在水平移动货物过程中，对货物重力所做功是__J.在竖直提升货物过程中，对货物重力所做功是______J，行车滑轮组提升货物时功率为_____W.例5题图2000018000第26页四机械效率计算例6题图第27页例6

如图甲所表示，用弹簧测力计将重为3.9N物块从斜面底端匀速拉至顶端，则物块所受拉力为___N，已知斜面高为2m，长为4m，则拉力做功为____J，斜面机械效率为____.若用图乙所表示装置匀速提升该重物上升0.5m，当其机械效率与斜面相同时，竖直向上拉力为____N，该过程所做额外功为____J.0.652.610.475%1.73第28页方法指导机械效率计算公式为,对于四种简单机械机械效率计算总结以下:简单机械有用功(物体重为G,高度为h)W有用＝Gh第29页方法指导总功(F为拉力，s为绳端移动距离)W总＝Fs(s=vt)W总＝Fss=nh(n为动滑轮负担绳子段数)W总＝Fs机械效率第30页试验试验突破基础小试验1.如图所表示蜡烛跷跷板，用小刀对蜡烛两端进行加工，使跷跷板能在水平位置平衡，点燃蜡烛两端，蜡烛上下摆动，跷跷板应用了原理_________.命题点杠杆平衡条件杠杆平衡第31页_______________________________.2.如图所表示，在用图示三种方法提升重物过程中，比较弹簧测力计示数可得出定滑轮特点：___________________________；动滑轮特点：命题点动滑轮和定滑轮特点省力，但不改变力方向且费距离不省力，但能够改变力方向第32页教材重点试验试验一探究杠杆平衡条件命题点：1.杠杆平衡螺母调整(左高左调，右高右调)2.让支点处于杠杆中央目标(减小杠杆本身重力对试验造成影响)3.调整杠杆使其在水平位置平衡目标(便于准确测量力臂)4.弹簧测力计使用和读数第33页5.在杠杆平衡时，两边同时增减砝码后杠杆是否平衡判断（看两边力和力臂乘积是否相等，若不相等，则哪边乘积大，杠杆就向哪边倾斜）6.测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数改变(测力计示数将变大，因为拉力力臂变小了)7.试验进行屡次目标(一次试验数据含有偶然性，屡次试验结论才含有普遍性)第34页8.试验评定试验结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1=F2L2）第35页例1如图所表示，探究小组利用铁架台、带有刻度杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计（单位：N）等试验器材探究杠杆平衡条件，在探究试验中例1题图第36页（1）在挂钩码前，小组发觉杠杆左端高右端低（如图所表示），应将杠杆两端平衡螺母向调整___（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这么做目标是为了方便读出_____.（2）接着小组在杠杆两侧挂上不一样数量钩码，移动钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙），这时杠杆两侧受到作用力大小_____（选填“大于”“等于”或“小于”）各自钩码所受重力大小.若在A、B下方再增挂一个相同钩码，则杠杆___端将下沉（选填“左”或“右”）.左力臂左等于第37页（3）如图丙是已经调整平衡杠杆，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉，在A处挂上适当钩码，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计读数为_____，钩码总质量为___kg.(g取10N/kg)3.0N0.2第38页【解析】（1）杠杆重心右移应将平衡螺母向左调整，直至重心移到支点处；因为力臂是支点到力作用线垂直距离，调整杠杆在水平位置平衡时，能够方便读出力臂；（2）杠杆两侧受到作用力大小等于各自钩码所受重力大小；设杠杆一个小格为L，一个钩码重力为G，分别加挂一个相同钩码后；左边＝5G×3L，右边＝7G×2L，左边＞右边，所以，杠杆不能平衡，杠杆右端上升，左端下沉；第39页（3）题图中弹簧测力计分度值为0.2N，弹簧测力计示数为3.0N；设杠杆一个小格为L，钩码质量为G，依据杠杆平衡条件可得，G×3L＝3.0N×2L，则,所以钩码总质量.第40页____（选填“能”或“不能”），理由是____________________________________________________.补充设问（1）试验时，让支点在杠杆中央是为了__________________________________.补充设问（3）题图减小杠杆本身重力对试验造成影响

只做一次试验得出结论往往含有偶然性和片面性，不具普遍性（2）某同学进行正确试验操作后，能不能依据一组数据得出探究结论？不能第41页补充设问（3）若用如图所表示平衡装置进行试验，将弹簧测力计逐步向右倾斜时，仍要使杠杆在原来位置平衡，此时拉力力臂将_____,弹簧测力计示数将_____（均选填“变大”“变小”或“不变”）.变大变小第42页补充设问（4）下表是试验中得到数据，据此分析能够发觉这次试验不妥之处____________________________________________.试验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.5103.0521.0202.01031.0302.015动力臂是阻力臂两倍，试验数据不含有普遍性第43页试验二测量滑轮组机械效率命题点：1.测量器材(弹簧测力计和刻度尺)2.弹簧测力计读数3.依据绳子段数，画出滑轮组绕法4.弹簧测力计拉动方式(匀速竖直向上运动，确保拉力等于弹簧测力计示数)第44页5.有用功、总功、机械效率计算(W有＝Gh、W总=Fs、)6.试验中分别记下钩码和弹簧测力计起始位置目标（测量钩码和弹簧测力计移动距离）7.影响滑轮组机械效率大小原因(滑轮组机械效率与物体重力、机械间摩擦力、动滑轮重力相关)8.控制变量法应用第45页a.探究滑轮组机械效率与所吊重物重力大小关系（控制滑轮组绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码数量）b.探究滑轮组机械效率与动滑轮重力大小关系（控制滑轮组所吊钩码数量相同，改变动滑轮数量或换重力不一样动滑轮）9.表格数据补充10.试验错误分析11.机械效率计算12.分析数据总结结论第46页例2在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，以下表：例2题图第47页试验次数物重G物/N动滑轮重G动/N钩码上升高度h/m动力F/N动力作用点移动距离s/m滑轮组机械效率η/%110.50.10.70.347.6220.50.11.00.360.6340.50.120.34410.10.550.0第48页(1)依据表中前3次试验数据，画出甲图中滑轮组绕绳方法．如答图所表示例2题答图第49页(2)在试验中，测量绳端拉力F时，应尽可能______匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计示数为___N，第3次试验时滑轮组机械效率为______．(3)由表中第_____