简单机械中考总复习学习教案

会计学1简单机械中考简单机械中考(zhn ko)总复习总复习第一页，共44页。 首先找到支点首先找到支点O O 。 分析受力，确定动力分析受力，确定动力F1F1和阻力和阻力F2F2的作用点和力的方向，作力的示意的作用点和力的方向，作力的示意图。（则画出动力图。（则画出动力F1F1和阻力和阻力F2F2的作用线）的作用线） 从支点出发向力的作用线或延长线作垂线，并标上直角符号从支点出发向力的作用线或延长线作垂线，并标上直角符号 从支点到垂足的长度即为力臂从支点到垂足的长度即为力臂(l b)(l b)的大小，力臂的大小，力臂(l b)(l b)用用虚线表示，力臂虚线表示，力臂(l b)(l b)两端点用大括号标出并注明字母两端点用大括号标出并注明字母L(L(如如L1L1或或L2)L2)。字母的下标与相应力的下标一致。字母的下标与相应力的下标一致。2、力臂、力臂(l b)的作法的作法注意注意(zh y)(zh y)：、力臂是支点到力的作用、力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离。到力的作用点的距离。力臂是不一定在杠杆上力臂是不一定在杠杆上力的作用线的延长线用力的作用线的延长线用虚线画出。虚线画出。F1F2l1l2O第1页/共44页第二页，共44页。F1F2L1L2O试着画出各力和力臂试着画出各力和力臂(l b)第2页/共44页第三页，共44页。画出图中杠杆画出图中杠杆(gnggn)(gnggn)各力的力臂各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想想一想第3页/共44页第四页，共44页。3杠杆(gnggn)种类 帮你归纳应根据实际情况来选择杠杆(gnggn)，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆(gnggn)；当为了使用方便要省距离时，应选择费力杠杆(gnggn)第4页/共44页第五页，共44页。 常考点常考点(ko din)二滑轮二滑轮1定滑轮：轴固定不动的滑轮叫 ，其特点(tdin)是 ，其实质是一个 2动滑轮：滑轮随物体一起移动(ydng)的滑轮叫 ，其特点是 ，其实质是一个 杠杆定滑轮不省力但可以改变用力方向等臂杠杆动滑轮省一半力但不能改变用力方向动力臂是阻力臂2 2倍的定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮第5页/共44页第六页，共44页。3滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合成滑轮组，可以达到既 ，又可以 ，动滑轮和重物由n段绳子承担，拉力就是总重G的 ，用式子表示为F ，绳子末端拉出的长度(chngd)s是重物通过距离h的 ，用式子表示为s 帮你归纳确定绳子段数n的方法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线(xxin)，数与动滑轮相接触的绳子段数就是承受的绳子段数省力(shn l)改变力的方向n分之一n n倍nh第6页/共44页第七页，共44页。 常考点三其他常考点三其他(qt)简单机械简单机械(1)使用轮轴特点：使用轮轴特点： 力，力， 距离距离(2)使用斜面特点：使用斜面特点： 力，力， 距离；斜面越绶越距离；斜面越绶越 力力 省费省费省FG轮轴轮轴: :由由 F1R=F2r F1R=F2r R R r r F1F1 F2 F2所以使用轮轴可以所以使用轮轴可以(ky)(ky)省力省力当不计摩擦时当不计摩擦时有有 FS=Gh FS=Gh S S h h FF G G所以使用所以使用(shyng)(shyng)斜面可以省力斜面可以省力使用斜面也可以省力，斜面越平缓，越省使用斜面也可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时也就越费距离力，但同时也就越费距离第7页/共44页第八页，共44页。 常考点常考点(ko din)四机械效率四机械效率 1有用功： 2总功： （即：W总=W有用(yu yn)+W额外3额外( wi)功： 4机械效率： ，表达式： 理解理解 为达到目的必须做的功（W有用有用）利用机械时对机械所做的功W总总不需要但又必须做的功W额外额外有用功与总功的比值第8页/共44页第九页，共44页。G使物体使物体(wt)上升上升1 1、总功、总功人或其他动力人或其他动力(dngl)(dngl)对某一机械所做的功对某一机械所做的功用机械(jxi)使物体上升： W有= G物h 用机械使物体水平运动，用机械使物体水平运动，W有有=fL规律总结规律总结：杠杆、滑轮组、斜面：杠杆、滑轮组、斜面： W总=FS热机：热机：W总总=Q放放=mq 电动机：电动机：W总总=W电电=Pt=UIt2 2、有用功为达到目的必须做的功、有用功为达到目的必须做的功, ,等于等于该机械对物体所做的功该机械对物体所做的功hSSh水平运动水平运动LSf第9页/共44页第十页，共44页。注意：滑轮组的机械效率与物体上升注意：滑轮组的机械效率与物体上升(shngshng)的高度、的高度、上升上升(shngshng)的速度无关的速度无关总结总结(zngji)：提升物体重力和动滑轮的重力提升物体重力和动滑轮的重力（即：动滑轮重一定（即：动滑轮重一定(ydng),物重越大，机械物重越大，机械效率越高；物重一定效率越高；物重一定(ydng)，动滑轮越重，机，动滑轮越重，机械效率低）。械效率低）。1、影响滑轮组的机械效率的因素：、影响滑轮组的机械效率的因素：2、影响、影响斜面斜面的机械效率的因素：的机械效率的因素：斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度和和斜面的光滑程度斜面的光滑程度（即：其它条件相同的情况下，斜面越陡，斜面越光滑（即：其它条件相同的情况下，斜面越陡，斜面越光滑机械效率越高）机械效率越高）第10页/共44页第十一页，共44页。1关于机械效率关于机械效率(xio l)的说法中正确的是的说法中正确的是 （ ） A越省力的机械，效率越省力的机械，效率(xio l)越高越高 B做有用功越多的机械，效率做有用功越多的机械，效率(xio l)越高越高 C做相同的功，额外功的值越小，效率做相同的功，额外功的值越小，效率(xio l)越越高高 D做功越快的机械，效率做功越快的机械，效率(xio l)越高越高C 练一练练一练第11页/共44页第十二页，共44页。2图为测量滑轮组机械效率的实图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重6 N。 （1）实验）实验(shyn)时要竖直向上时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为大小为_N，若钩码上升的，若钩码上升的高度为高度为8cm,则弹簧测力计向上移动则弹簧测力计向上移动_cm,该滑轮组该滑轮组的机械效率为的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_（选填：（选填：“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”）匀速匀速2.42483.3%增大增大(zn d) 练一练练一练第12页/共44页第十三页，共44页。3、第13页/共44页第十四页，共44页。4如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的重的重物匀速上升，绳子物匀速上升，绳子(shng zi)自由端移动自由端移动1 m，动滑轮重力，动滑轮重力2 N，求：（，求：（1）拉力）拉力F；（；（2）物体上升的距离；）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。）有用功，总功，机械效率。F1/n（G物物G动动）1/2（10 N2N）6 N解：解：（1）拉力）拉力(ll)F为：为：（2）物体上升）物体上升(shngshng)的距离为：的距离为：h s /n1 m/20.5 m由图可知，有由图可知，有2股绳子吊住动滑轮：股绳子吊住动滑轮：（3）有用功，总功、机械效率分别是：）有用功，总功、机械效率分别是：W总总Fs6 N1m6JW有用有用G物物h10 N0.5m5 J额外有用有用总有用公式WWWWW%100: 5 J / 6J 10083.3 第14页/共44页第十五页，共44页。 、杠杆、杠杆(gnggn)平衡条件的应用平衡条件的应用1、定量计算、定量计算根据杠杆平衡条件：根据杠杆平衡条件：F1L1 = F2L2 公式中一共有四个物理量，已知其公式中一共有四个物理量，已知其中的三个量，就可以求第四个量。运用该公式计算时注意：要准确中的三个量，就可以求第四个量。运用该公式计算时注意：要准确(zhnqu)找出力和力臂的大小；单位统一（即找出力和力臂的大小；单位统一（即F1与与F2 、L1和和L2的单位要相同）。的单位要相同）。【例【例1】如右图】如右图6所示所示ab为一轻质杠杆为一轻质杠杆(gnggn)，ao=10cm bo=20cm, 乙重为乙重为2N，则甲的重力为，则甲的重力为 N。4第15页/共44页第十六页，共44页。2、分析力和力臂的变化情况、分析力和力臂的变化情况 根据杠杆平衡条件根据杠杆平衡条件F1L1 F2L2，对公式中各量进行，对公式中各量进行(jnxng)定量分析，定量分析，从而确定某些量是否变化、如何变化（增大或减小）。从而确定某些量是否变化、如何变化（增大或减小）。【例【例2】、】、 如下如下(rxi)图所示杠杆，力图所示杠杆，力F方向始终和杆垂直，当此杠杆方向始终和杆垂直，当此杠杆在动力在动力F作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时，则转动到水平位置时，则( )F A、F始终变大； B、 F先变大后变小(bin xio)； C、F先变小(bin xio)后变大 D、无法判断F大小的变化。A第16页/共44页第十七页，共44页。3、判断最小的动力（当动力的方向和杠杆、判断最小的动力（当动力的方向和杠杆(gnggn)垂直时，垂直时，动力臂最长，动力最小）动力臂最长，动力最小）【例【例3】、用如图】、用如图6-6所示杠杆提起所示杠杆提起(t q)重物重物G，分别作用在杠杆，分别作用在杠杆末端的力中最省的力是（末端的力中最省的力是（ ）A、F1 B、F2 C、F3 D、一样、一样(yyng)省力省力B第17页/共44页第十八页，共44页。4、判断杠杆、判断杠杆(gnggn)在力的作用下能否保持平衡在力的作用下能否保持平衡（1）若）若F1L1 = F2L2 则杠杆能保持平衡；则杠杆能保持平衡；（2）若）若F1L1 F2L2则杠杆不能保持平衡，杠杆将则杠杆不能保持平衡，杠杆将向力与力臂向力与力臂(l b)的乘积较大的一方转动。的乘积较大的一方转动。【例【例4】如右图的杠杆已平衡，若在两边钩码】如右图的杠杆已平衡，若在两边钩码下同时加挂一个下同时加挂一个(y )同样的钩码，杠杆同样的钩码，杠杆 （填（填“能或不能能或不能”）平衡，）平衡， 边下降；若使杠杆边下降；若使杠杆两边同时去掉一个两边同时去掉一个(y )钩码，则钩码，则 边将下降边将下降不能不能左左 右右 第18页/共44页第十九页，共44页。 1 2014南京南京(nn jn)，4如图所示的器具中，属于省力杠杆的如图所示的器具中，属于省力杠杆的是是( )c强化(qinghu)过关第19页/共44页第二十页，共44页。2、请同学、请同学(tng xu)们按要求完成图们按要求完成图13513中的滑轮组绕线中的滑轮组绕线第20页/共44页第二十一页，共44页。3、请正确画出下列各图中杠杆的动力、请正确画出下列各图中杠杆的动力(dngl)臂和阻力臂臂和阻力臂第21页/共44页第二十二页，共44页。3、如图、如图15-2-10所示，杠杆在竖直向下的拉力所示，杠杆在竖直向下的拉力F的作用下将的作用下将物物体缓慢匀速提升下表是提升物体时采集体缓慢匀速提升下表是提升物体时采集(cij)到的信息：若不到的信息：若不计杠杆自重和摩擦，则拉力计杠杆自重和摩擦，则拉力F= N；若实际拉；若实际拉力力F为为90 N，则拉力做的总功，则拉力做的总功W总总= J；W有用有用= J；W额外额外= J杠杆的机械效率杠杆的机械效率 . 第22页/共44页第二十三页，共44页。4、 如图所示，用平行于斜面、大小为如图所示，用平行于斜面、大小为1.25 N的拉力的拉力F，将重为将重为18 N的物体的物体(wt)从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是 J；总功是；总功是 J；额外功是；额外功是 J；斜面的机械效率；斜面的机械效率是是 。第23页/共44页第二十四页，共44页。1000Nf f5、爸爸想移动一个重箱子，小鹏帮助爸爸采用了、爸爸想移动一个重箱子，小鹏帮助爸爸采用了如图所示的装置，如果箱子重为如图所示的装置，如果箱子重为1200N，所用水平拉力，所用水平拉力(ll)F为为1000N，箱子以，箱子以01ms的速度做匀速直线运动，若滑的速度做匀速直线运动，若滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为90，则在，则在5s内拉力内拉力(ll)F所做的功是所做的功是 J，箱子与水平地面之间的摩擦力为箱子与水平地面之间的摩擦力为 N第24页/共44页第二十五页，共44页。6、湛江港一装卸工人用如图、湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组所示的滑轮组匀速提升质量为匀速提升质量为80 kg的货物，所用的货物，所用(su yn)的拉力的拉力F为为500N，绳子自由端在绳子自由端在50s内被匀速拉下内被匀速拉下4m，求：，求：(g取取10Nkg)(1)提升提升(tshng)前货物静止在地面上，与地面的接触面积前货物静止在地面上，与地面的接触面积为为0.04m2，求货物对地面的压强，求货物对地面的压强(2)提升提升(tshng)时绳子自由端的速度时绳子自由端的速度(3)拉力拉力F的功率的功率(4)此滑轮组的机械效率此滑轮组的机械效率hs第25页/共44页第二十六页，共44页。7、工人利用、工人利用(lyng)如图所示的斜面，把质量为如图所示的斜面，把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为速推到顶端，所用时间为10s，沿斜面向上的推力为，沿斜面向上的推力为300N。斜面长。斜面长10m，高，高5m。g取取10N/kg。求：。求：（1）货物所受重力是多少？）货物所受重力是多少？ （2）此过程货物的运动速度是多少）此过程货物的运动速度是多少? （3）斜面的机械效率是多少）斜面的机械效率是多少? （4）如果把货物放在水平地面上，与地面的接触面积是）如果把货物放在水平地面上，与地面的接触面积是0.5m2，对地面的压强是多少？对地面的压强是多少？第26页/共44页第二十七页，共44页。图170204060801001208、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶(xngsh)1.8km，轿车上的速度表如图，轿车上的速度表如图17所示，在此过程中所示，在此过程中轿车速度为多少轿车速度为多少km/h? 合多少合多少m/s? 若轿车发动若轿车发动机的功率为机的功率为40kW，则该车行驶，则该车行驶(xngsh)中所受阻力多大？中所受阻力多大？若轿车消耗汽油若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？，其发动机的效率多大？（q汽油汽油4.6107J/kg）第27页/共44页第二十八页，共44页。9、如图所示的是某水上打捞船起吊装置结构、如图所示的是某水上打捞船起吊装置结构示意简图某次打捞作业中该船将沉没于水下深处示意简图某次打捞作业中该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面已知该货箱体积为的一只密封货箱打捞出水面已知该货箱体积为50 m3，质量是，质量是200 t (1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力货箱完全浸没在水中时受到的浮力(fl)是多少是多少? (2)货箱完全出水后，又被匀速吊起货箱完全出水后，又被匀速吊起l m，已知此，已知此时钢缆拉力时钢缆拉力F为为1106N，则在此过程中拉力，则在此过程中拉力F所所做的功是多少做的功是多少?起吊装置的滑轮组机械效率是多少起吊装置的滑轮组机械效率是多少? 第28页/共44页第二十九页，共44页。 (3)符货箱从刚露出水面到完全出水的过程(guchng)中是被匀速提升的，请分析在此过程(guchng)中，货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况(水的密度为1.0103kg/m3， g取10 Nkg，不考虑风浪、水流等的影响) 第29页/共44页第三十页，共44页。典例典例1 杠杆杠杆(gnggn)的分类的分类 例1 2014南京(nn jn)，4如图所示的器具中，属于省力杠杆的是( ) 解析：镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；独轮车动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B正确；天平(tinpng)在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C错误；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误，故选B. 【方法点拨】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆B第30页/共44页第三十一页，共44页。 解析：在阻力与阻力臂(l b)一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂(l b)越大，动力越小由图示可知，连接OP，即为力臂(l b)L1，过P点做垂直于OP的作用力F就是最小的力，如答图所示 【方法点拨】熟练应用(yngyng)杠杆平衡条件，掌握力臂的画法即可正确解题，支点与力的作用点的连线为最长的力臂第31页/共44页第三十二页，共44页。典例典例3 杠杆杠杆(gnggn)的平衡条件的平衡条件 例3 2014济宁，7小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行(jnxng)实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是( ) A便于直接读出拉力的大小 B便于提供(tgng)不同方向的拉力 C便于正确认识力臂 D便于测量力臂的大小例 3 图C第32页/共44页第三十三页，共44页。 解析：从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样(zhyng)力臂会发生变化，相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，这样(zhyng)做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故选C. 【方法点拨】合理运用杠杆平衡条件进行分析，同时明确拉力倾斜时力臂会变小，这也是我们在实验(shyn)中应该注意的细节第33页/共44页第三十四页，共44页。典例典例4 滑轮滑轮(huln)和滑轮和滑轮(huln)组组 例4 2014泰州，10如图所示的滑轮组，每个滑轮重为20 N，绳重及摩擦不计用它匀速提升(tshng)重为100 N的物体，所用的拉力F是( ) A50 N B60 N C70 N D120 N 解析：图中绳子股数n2，不计绳重及摩擦(mc)，所以拉力 ，故选B. 【方法点拨】弄清楚绳子的股数是解决此题的关键B例4图第34页/共44页第三十五页，共44页。学生(xu sheng)随堂巩固1教材教材(jioci)拓展题拓展题下列简单机械中，属于省力杠杆的是下列简单机械中，属于省力杠杆的是( )C第35页/共44页第三十六页，共44页。2教材拓展题教材拓展题学校国旗杆的顶端学校国旗杆的顶端(dngdun)装有定滑轮，如图装有定滑轮，如图所示定滑轮的作用是所示定滑轮的作用是( )A省力B省距离(jl)C省力省距离(jl)D可以改变力的方向第 2 题图D第36页/共44页第三十七页，共44页。3工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管钢管(gnggun)的横截面的横截面)其中最省力的方案是其中最省力的方案是( ) 解析：在以上四种情况中，BCD都将物体与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了物体与地面之间的摩擦力，而A没有，所以首先可以排除A.在B中使用的是定滑轮，只能改变力的方向不能省力(shn l)，其所用力的大小与D是一样的，都等于物体与地面之间的滚动摩擦力在C中使用的是动滑轮，动滑轮能够省一半的力，所以，此时的拉力等于物体与地面之间滚动摩擦力的一半，所以此时所用的力最小，即最省力(shn l)，故选C.C第37页/共44页第三十八页，共44页。4如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(fngsh)(不计机械重和摩擦不计机械重和摩擦)，其中所需动力最小的是，其中所需动力最小的是( ) 解析：不计机械重和摩擦，A图中，由图知， ,所以 ；B图中，滑轮组由三段绳子承担，所以 ；C图中，由图知，是定滑轮，不省力，所以 ；D图中，根据(gnj)杠杆的平衡条件： ，所以 .由以上分析得D最省力故选D.D第38页/共44页第三十九页，共44页。5教材拓展题教材拓展题李爷爷用一根撬棒撬石头，如图所示，他李爷爷用一根撬棒撬石头，如图所示，他使用的杠杆是一个使用的杠杆是一个(y ) 选填选填“省力省力”、“费力费力”或或“等臂等臂”)杠杆，在用力方向不变的情况下李爷爷想用更杠杆，在用力方向不变的情况下李爷爷想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向小的力撬起石头，那么他的手应该向 选填选填“远离远离”或或“靠近靠近”)支点支点O方向移动方向移动第 5 题图省力(shn l)远离(yun l)第39页/共44页第四十页，共44页。6盘山公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，如图所示，从物理模盘山公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，如图所示，从物理模型角度看，盘山公路可看作是型角度看，盘山公路可看作是 ，与直线上山的公路相比，与直线上山的公路相比(xin b)，盘山公路的特点是，盘山公路的特点是 第 6 题图斜面(ximin)省力(shn l)费距离第40页/共44页第四十一页，共44页。 实验强化(qinghu)过关 实验探究实验探究(tnji)杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 命题命题(mng t)角度：角度：例例 2014黔东南州，19研究杠杆平衡条件的实验例题图第41页/共44页第四十二页，共44页。(1)杠杆的位置如图a所示，此时应调节杠杆两端的螺母使其向 选填“左”或“右”)移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是 (2)某同学通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆平衡的条件是：动力动力作用点到支点的距离阻力阻力作用点到支点的距离你认为(rnwi)他的结论 (选填“可靠”或“不可靠”)；理由是 右便于(biny)测量力臂不可靠(kko)杠杆在水平位置平衡，并且动力和阻力垂直作用在杠杆上，此时动力臂和阻力臂都在杠杆上，“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”成立；当动力和阻力不垂直作用在杠杆上，动力臂和阻力臂小于支点与作用点之间的距离，“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”不成立第42页/共44页第四十三页，共44页。 (3)利用如图c所示装置进行实验，每个钩码重0.5 N，杠杆平衡(pnghng)时弹簧测力计的读数应为 N如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡(pnghng)，其示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)2.25变大第43页/共44页第四十四页，共44页。