中考物理第十二章简单机械复习课件新人教版.ppt

1、-2-,-3-,-4-,一、简单机械 1.杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒.杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂. (1)支点:杠杆绕着转动的点(O). (2)动力:使杠杆转动的力(F1). (3)阻力:阻碍杠杆转动的力(F2). (4)动力臂:支点到动力作用线的距离(l1). (5)阻力臂:支点到阻力作用线的距离(l2). 2.杠杆平衡条件:F1l1=F2l2.,-5-,3.杠杆的分类 (1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆; (2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆; (3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆. 重点认知 判断杠杆属于哪种类型的两种方法:一是根据生活经验;二是

2、作出动力臂和阻力臂并对比其大小再根据定义判断.,-6-,4.几种常见简单机械 (1)定滑轮:轴固定不动的滑轮.定滑轮实质是等臂杠杆,不能省力,但能改变力的方向. (2)动滑轮:轴随物体一起运动的滑轮.动滑轮实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆,能省力,但要费距离,并且不能改变力的方向. (3)滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成的装置,滑轮组的省力情况由承担物重的绳子股数决定,若不考虑动滑轮重和摩擦,则提起,重点认知 确定绳子承担股数的方法:在动、定滑轮之间画一条线,将它们分开.只算连接在动滑轮上绳子的股数. (4)斜面:斜面是一种省力机械,相同高度斜面越长越省力.,-7-,二、机械效率 1.功 (1)

3、有用功:完成某项任务时对我们有价值的功. (2)额外功:完成某项任务时对我们没有价值,但又不得不做的功. (3)总功:有用功和额外功的总和. 2.机械效率:有用功和总功的比值叫做机械效率,用符号表示.,重点认知 机械效率是表示机械性能优劣的一个物理量,使用任何机械都或多或少会做一些额外功,所以机械效率总是小于1. 3.影响滑轮组机械效率的因素:(1)所提升的物体重量;(2)所用动滑轮的重量;(3)摩擦力. 重点认知 滑轮组的机械效率与绳子绕法以及所提升的高度无关.,-8-,考点1简单机械 【例1】 选项中所示的用具,属于费力杠杆的是 () 【解析】 B、C、D三项中的三种杠杆动力臂均大于阻力臂

4、,属于省力杠杆;A项镊子动力臂小于阻力臂,费力省距离,属于费力杠杆,故A项符合题意. 【点拨】 动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,省力费距离;动力臂小于阻力臂的是费力杠杆,费力省距离. 【答案】 A,-9-,【变式训练1】 如图12-1所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机.如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点倾翻.已知AB长40 cm,AC长30 cm.室外机的重力为300 N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为200N(支架重力不计).为了安全,室外机的位置应尽量靠近(选填“靠近”或“远离”)墙壁.,-10-,考点2机械效率 【例2】 建筑工地上,工人师傅将如图12-2所示的滑轮

5、装配成最省力的滑轮组,利用它站在地面上向下拉绳提升重物. (1)请在图中画出滑轮组的绕线; (2)利用此滑轮组,工人用500 N的力将1 200 N的重物匀速提升4 m,求滑轮组的机械效率.,-11-,【解析】 (1)要使滑轮组省力,就要使承担物重的绳子段数多,图中滑轮组由一个动滑轮和两个定滑轮组成,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,依次绕成;如图12-3所示. (2)由图知,n=3,则s=3 h,滑轮组的机械效率,【答案】 (1)如图12-3所示(2)80%,-12-,【变式训练2】 某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台.如

6、图12-4所示,已知窗台高3 m,木板长5 m,瓷砖重500 N,沿斜面所用拉力400 N,则斜面的机械效率是75%.,-13-,一、探究杠杆的平衡条件 【例题】 (2017贵州遵义)小锦小组用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码质量相等. (1)将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,他将杠杆左端平衡螺母向右调节到最大限度后,杠杆左端仍有轻微下沉,这时他应将右端的平衡螺母向右端调节,才能使杠杆在水平位置平衡.,-14-,(2)如图甲所示,是他在探究过程中的一个情境,接下来他在两边钩码的下方各加一个相同的钩码,并将左端钩码移到左端离支点第三格处,为了使杠

7、杆在水平位置平衡,他应将右端钩码移动到右端离支点第四格处.,(3)通过不断改变两端所挂钩码的个数和位置,使杠杆在水平位置平衡,并记录各次实验数据,通过对数据分析后得出结论:动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离.与其他小组交流后,他们又做了如图乙、丙、丁三次实验,其中丁图所示实验能直接说明该结论是错误的.,-15-,【练习题】 (2017湖南衡阳)小张在探究“杠杆平衡条件”实验中,给他提供的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个. (1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,如图所示,此时应把杠杆左端的平衡螺母向右(选填“左”或“右”)调节

8、; (2)小张将实验数据记录在表中:,-16-,表格中空缺的实验数据“”是20. (3)小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了(只有一个正确答案,选填答案序号). 减小摩擦多次测量取平均值减小误差使每组数据更准确获取多组实验数据归纳出物理规律.,-17-,二、测量滑轮组的机械效率 【例题】 (2017湖北宜昌)小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验.如图所示,用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示.,-18-,(1)观察图中测力计的示数,表格中编号的数值是2.3,的数值是87%. (2)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法。汽车作为一种“机械”,提高效率对

9、节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法一是与本实验同理的. 方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员. 方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量. 方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑. (3)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高.都不影响该滑轮组的机械效率,小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了,你认为小明的看法是正确的.,-19-,【练习题】 1.(2017甘肃天水)如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重为6 N. (1)实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,测得拉力大小

10、为2.5N. (2)若钩码上升的高度为10 cm,该滑轮组的机械效率为80.6%. (3)若仅增加钩码的质量,则该滑轮组的机械效率将增大(选填“增大”、“减小”或“不变”).,-20-,2.小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验(如图所示),并记录实验数据如下:,-21-,(1)第三次实验填入表格中的数据:有用功为1.25J,总功为1.55J,机械效率是80.6%. (2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越费力(或不省力). (3)通过对上述实验数据的分析,

11、你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率越高. (4)如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系,实验时应控制哪些条件不变? 斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度.,-22-,1.(2017广东)如图12-5所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1,并画出阻力F2的阻力臂L2.,答案:如答图所示.,-23-,2.(2017广州)用力F1把门推开,弹性绳会被拉长。如图12-6,门处于静止状态. (1)画出弹性绳对门的拉力F2的示意图; (2)O为支点,画出F1的力臂; (3)根据杠杆的平移条件可知F1 F2(选填“”“

12、=”或“”).,-24-,答案:(1)如图所示;(2)如图所示;,(3)F1L1=F2L2;,-25-,3.(2016乐山)如图12-7所示的两个滑轮中,属于动滑轮的是,若滑轮的自重和摩擦不计,当分别用 F1、F2匀速提起同一物体时,则 F1、F2 的大小关系是:F1F2(填“大于”“等于”或“小于”). 答案:乙;大于,-26-,4.(2015茂名)如图12-8所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,绳重、摩擦忽略不计,在物体匀速上升的过程中 (D) A.甲图省力,机械效率甲图大B.甲图省力,机械效率一样大 C.乙图省力,机械效率乙图大D.乙图省力,机械效率一样大,-27-,5.(201

13、4广东)如图12-9 所示,利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件. (1)实验前杠杆如图所示,为使杠杆处在 平衡状态,应将杠杆右端的平衡螺母B向(填“左”或“右”)调. (2)记录实验数据的表格如下表,请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整.,-28-,答案:(1)水平右(2)动力 F1/N阻力臂 l2/m 0.20.3,-29-,6.(2015汕尾)如图12-10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),-30-,7.(2014汕尾)在如图12-11所示的工具中,属于省力杠杆的是羊角锤,属于费力杠杆的是筷子,属于等臂杠杆

14、的是定滑轮.,-31-,8.(2013广东)如图12-12,用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B,请在图中画出最省力的绕线方法;物块移动的距离为3.10cm;若此时绳自由端所用拉力为10 N,物块受到的摩擦力为18 N,滑轮组的机械效率为60%.,答案:如下图所示:,-32-,9.(2013广东)图12-13是利用浮力进行自动控制的装置原理图.AOB为一杠杆(质量忽略不计),OAOB=12.A端用细线挂一空心铝球,质量为2.7 kg.当铝球一半体积浸在水中,在B端施加3.5 N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡.则铝球实心部分的体积为110-3m3,铝球受到的浮力为20N,铝球空心部分体积为310-3m3.(铝=2.7103 kg/m3,g=10 N/kg),-33-,10.(2015广东)如图12-14所示,已知物体A和动滑轮的总重为200 N,当物体A匀速上升高度为1 m时,绳子移动的距离为2m,人对绳子的拉力为100N,拉力所做的功为200J.(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计),-34-,11.(2014广州)如图12-15所示