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玩转陕西,9,年中考真题、副题,考点梳理,重难点突破,教材重点实验,基础小实验,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,玩转陕西,9,年中考真题、副题,考点梳理,重难点突破,教材重点实验,基础小实验,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,_,转动，这根硬棒就是杠杆,.,_,：杠杆能够绕其转动点,O,.,_,：使杠杆转动力,F,1,.,_,：妨碍杠杆转动力,F,2,.,动力臂：从支点,O,到,_,距离,l,1,.,阻力臂：从支点,O,到,_,距离,l,2,.,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,F,1,、,F,2,、,l,1,、,l,2,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：,_.,F,1,l,1,=,F,2,l,2,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,_,阻力臂,动力,阻力,_ _,用羊角锤拔钉子,费劲,杠杆,动力臂,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,=,h,12,13,14,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,=2,h,15,16,17,18,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,=,nh,19,20,21,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,22,23,24,25,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,26,27,28,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,29,30,31,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,J,32,33,34,35,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,2 J,；从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶大约做功,1 J.,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：,1 kW=_W.,常考举例：中学生跳绳功率约为,60 W,；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,36,37,38,39,44,45,40,41,42,43,单位时间,瓦特,瓦,W,千瓦,1 000,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,_.,46,W,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,小于,48,49,50,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,L,G,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,L,1,或,L,2,，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：,不考虑摩擦力和机械本身重力时，,F,=,G,物,；,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：,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,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”：,n,为奇数，绳子固定端在动滑轮上；,n,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,20 m/s,速度在水平路面上沿直线匀速行驶,5,分钟，汽车质量为,1 500 kg,，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=10 N/kg,）,.,60,310,3,0,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,9 s,将重,6 000 N,货物匀速竖直提升,3 m,，接着又在水平方向移动,6 m,，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,2 000,0,18 000,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3.9 N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2 m，长为4 m，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0.5 m，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.,0.65,2.6,10.4,75%,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Fs,s=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（,F,1,L,1,=,F,2,L,2,）,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10 N/kg),3.0 N,0.2,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5,G,3,L,，右边7,G,2,L,，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0.2 N，弹簧测力计示数为3.0 N；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,3,L,3.0 N2,L,，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,F,1,/N,动力臂,l,1,/cm,阻力,F,2,/N,阻力臂,l,2,/cm,1,1.5,10,3.0,5,2,1.0,20,2.0,10,3,1.0,30,2.0,15,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/%,1,1,0.5,0.1,0.7,0.3,47.6,2,2,0.5,0.1,1.0,0.3,60.6,3,4,0.5,0.1,2,0.3,4,4,1,0.1,0.5,50.0,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,_,组数据可知，同一滑轮组机械效率与物重相关,(4),由表中第,3,、,4,组数据可知，同一滑轮组机械效率与摩擦和,_,相关，请计算出第,3,组试验中克服摩擦所做额外功,_J.,66.7%,竖直,1.6,1,、,2,、,3,动滑轮重,0.15,第50页,【解析】（1）由前3组试验数据知，,s,=3,h,，所以滑轮组由3段绳子负担物重，所以应从动滑轮绕起，如答图所表示；（2）试验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这么才能准确测出拉力值；由题图知，弹簧测力计分度值为0.2 N，所以其示数为1.6 N；第3次试验时滑轮组机械效率为：,第51页,（3）由表中第1、2、3组数据可知，同一滑轮组机械效率与物重相关；（4）由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不一样，机械效率不一样，由此可得，滑轮组机械效率与摩擦和动滑轮重相关，依据表中第3组数据可知，有用功为：,W,有,G,物,h,4 N0.1 m0.4 J；克服动滑轮做功：,W,动,G,动,h,0.5 N0.1 m=0.05 J;总功：,W,总,Fs,=2 N0.3 m=0.6 J;则克服绳重及摩擦做那部分额外功：,W,额,W,总,-,W,有,-,W,动,0.6 J-0.4 J-0.05 J=0.15 J.,第52页,补,充,设,问,(1),试验中要分别记下钩码和弹簧测力计起始位置，是为了,_ _,(2),试验结束后，李华所在小组还在讨论用不一样滑轮组提升相同重物问题李华认为提升相同重物时，动滑轮个数越多，滑轮组机械效率越大；而李明认为提升相同重物时，动滑轮个数越多，滑轮组机械效率越小请你判断，应该是,_,说对,方便统计物体上升和绳子自由端移动,距离,李明,第53页,
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