第十一讲 简单机械和功1

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,*,2009年中考物理总复习,第一轮 双基强化,第十一讲 简单机械,一、陕西中考题回放,1、【2007年陕西28（1）题、2分】如图1甲中的“真好倒”热水瓶，非常适合老人和儿童使用。请在图1乙中画出重力G的力臂L。,2、【2005年30（2）题，（2分）】在西安古城墙上展示了一种古代作战工具“搭天车”，其结构如图所示。作战时用绞车将飞梯沿F方向拉起，,搭上城垛，士兵沿斜梯,和飞梯攀上城墙。试画,出图中飞梯所受重力G的,力臂l,1,和拉力F的力臂l,2,。,3、【2006年27题，3分】灭火器的结构如图所示。使用时，把手相当于一个_（填“省力”或“费力”）杠杆，它推动压杆下移，打开气闸阀门。压杆下部制成尖形能够_（填“增大”或“减小”）压强，便于将气闸阀门打开。当阀门打开后，在气体压力的作用下，液体从喷嘴喷出，表明内部的气体压强比外部大气压强_（填“大”或“小”）。,省力,增大,大,二、中考要求,1、通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。,2、了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。,3、知道机械功的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。,4、结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。,5、理解机械效率。,三、要点、热点详解,（一）杠杆,1、定义：在物理学中，将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。,2、与杠杆有关的名词（杠杆的五要素）:,（1）支点：杠杆绕着转动的点（O点）；,（2）动力：使杠杆转动的力（F,1,）；,（3）阻力：阻碍杠杆转动的力（F,2,）；,（4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离（l,1,）；,（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离（l,2,）。,3、杠杆的平衡条件：,（1）实验探究：,（2）杠杆的平衡条件（阿基米德杠杆原理）：,动力动力臂=阻力臂阻力臂,（F,1,l,1,=F,2,l,2,）,变型式：,F,1,/F,2,=l,2,/l,1,4、杠杆的分类与应用实例,种类,力臂关系,力的关系,优缺点,应用实例,省力杠杆,l,1,l,2,F,1,F,2,省力费距离,撬棒、起子,费力杠杆,l,1,l,2,F,1,F,2,费力省距离,镊子、前臂,等臂杠杆,l,1,l,2,F,1,F,2,等力等距,天平、定滑轮,例与练（一）,例1、（08 安徽）如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F,1,与杠杆成30角，杠杆在水平位置保持平衡。请在图中画出拉力F,1,的力臂，并求出此状态下拉力F,1,=_N.,6,练习1,1、（08江苏）如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（）,B,2、（08兰州）请在图中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）。,F,G,（二）滑轮,1、定滑轮,（1）构造：使用时，轴的,位置保持不变的滑轮。,（2）实质：,（3）特点：,（4）应用,等臂杠杆,不省力但可以改变,力的方向，F=G，s=h,2、动滑轮,（1）构造：使用时，轴的,位置随物体一起移动的滑轮。,（2）实质：,（3）特点：,（4）应用,动力臂是阻力臂的,2倍的杠杆,能省一半的力，F=G/2，,但费距离，s=2h.,3、滑轮组,（1）构造：,由定滑轮和动滑轮组成的机械。,F=G/2,S=2h,F=G/3,S=3h,F=G/3,S=3h,F=G/4,S=4h,F=G/4,S=4h,F=G/5,S=5h,（2）特点：,（3）应用,可以省力，有的还可以改变力的方向，（滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体的力就是物重的几分之一，即F=G/n（不计动滑轮重和摩擦），但费距离，s=nh.,例与练（二）,例2、（08兰州）在下列所示的各个图中，物G重都为12N，当物体静止时，拉力F各是多少？（不计摩擦和机械重）,F,1,=_N F,2,=_N F,3,=_N F,4,=_N,3,12,6,4,练1、（08河北）如图所示，人对绳子的自由端的拉力都是F，且物体处于静止状态，不计滑轮自身重力和摩擦，比较四个物体重力最大的是（）,A.G,1,B.G,2,C.G,3,D.G,4,C,2、练习绕线方法：,（三）轮轴,1、构造：,2、原理：,F,1,R=F,2,r,或,F,1,/F,2,=r/R,3、作用：由于,Rr，F,1,F,2,，,所以轮轴是一种能省力的杠杆。,由具有公共转轴的轮和轴组成的机械。,4、应用实例：,门把手、汽车方向盘、扳手,等,例与练（三）,例3、【陕西2008年26题、4分】,司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？同学们利用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮绕着,同的轴心可以提升物体，要使挂在小,轮上重力为2的物体匀速上升10cm，,则测力计的示数为0.8，上升的距,离为30cm，由此可知，利用此装置可,以,（填“省力”或“省功”），其机械,效率是,%.,省力,83.3,（四）斜面,1、构造：,与竖直面连接搭建的斜坡，称为斜面。,2、原理：,根据功的原理，,Fs=Gh，由于sh，FG，,所以斜面也是一种省力的简单机械。,3、应用：,供轮椅通行的斜坡、盘山公路、引桥等。,例与练（四）,例4、,【陕西2007年26题、3分】如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）。沿通道上台阶和直接上台阶比较，可以_（选填“省力”或“省功”）。若将重700N的小车沿8m长的斜面匀速推上1.2m高的平台，沿斜面所用的推力为150N，在此过程中斜面的机械效率为_%。,省力,70,四、知识网络总结,定义：能绕着固定点转动的硬棒,五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,杠杆 平衡条件：动力动力臂=阻力臂阻力臂（F,1,l,1,=F,2,l,2,）,分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆,应用：撬棒、开瓶扳手、夹子、羊角锤、筷子、笤帚、剪刀、天平,构造,定滑轮 实质：等臂杠杆,特点：不省力但可以改变力的方向,应用：旗杆定装定滑轮，建筑工地起重吊臂顶装定滑轮等,构造,滑轮 动滑轮 实质：动力臂是阻力臂的2倍的杠杆,特点：省一半的力但费距离,应用,实质：由定滑轮和动滑轮组成的机械,滑轮组 特点：可以省力，有的可以改变力的方向，但费距离,应用：起重机、吊车等,构造：由具有公共转轴的轮和轴组成,轮轴 特点：是一种能省力的杠杆,应用：方向盘、起子等,构造：斜坡(斜面),斜面 特点：能省力,应用：引桥、盘山公路等,简单机械,五、扩展：实验探究与综合问题,例1、（08大连）如图所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，杠杆上每小格的长度都相同，两边挂上钩码后杠杆平衡，如果把两边的钩码都同时向里移动一个格，则杠杆（）,A.仍能平衡,B.不能平衡，,A,端上升,C.不能平衡，,B,端上升,D.无法判断,C,变题（实验方法）,（08安徽）,在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（）,A减小摩擦,B使每组数据更准确,C多次测量取平均值减小误差,D获取多组实验数据归纳出物理规律,D,例2、（08兰州）如图所示，滑轮下挂重500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠杆都是轻质的，要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（杠杆上的标度的间距相等）（）,A.270N,B.360N,C.540N,D.720N,B,练习、如图所示，升国旗用杆顶上安装滑轮（甲图）是为了_；而塔吊中使用滑轮组（乙图）主要是为了_；如果在乙图中用104N的拉力F将重为1.8104N的重物匀速竖直提升10m，用了时间20s，那么该滑轮组的机械效率是_，拉力F的功率是_W.,改变力的方向,省力,60,1.510,4,六、自主复习内容和要求,、详细阅读九（上）课本第十一章简单机械和功,128,页内容，完善笔记并做好归纳总结。,、5/3练习,（要求：实验探究、计算综合题,必须有详细过程。）,、08中考题选练。,这一专题我们要得到38分！,扩展：陕西往届考题回顾,1、【2006年26题，3分】小燕同学用图示的滑轮组做“测滑轮组机械效率”的实验。测出物体重1.45N，,使物体匀速上升0.1m的,拉力为0.6N。则有用功,为_J，总功为_J,机械效率是_%。,0.145,0.18,80.6或81,2、【2005年34题，10分】在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图所示的简单机械。示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上。钢丝绳拉力F由电动机提供。此滑轮组在1min内将质量为0.45t的建筑材料匀速提升12m，拉力F所做的功为7.210,4,J（钢丝绳重和摩擦不计，g取10N/kg）。,（1）滑轮组的机械效率。,（2）钢丝绳拉动的速度。,（3）根据已知条件，再提出一个,有关问题并计算（上述已计算出的,物理量除外）。,3、【2004年34题、,8分,】如图1所示是起重汽车起吊2t货物时的实物图。当货物以1m/s的速度上升2m后再水平移动3m.已知滑轮组的机械效率是80%。（g取10N/kg，起吊货物时支架与吊臂相对固定）,（1）观察实物图，在图2中画出滑轮组钢绳的绕法。,（2）起重机起吊该货物时的有用功率是多少？,（3）起重机起吊该货物时，每段钢绳的拉力有多大？,4、（08年31题，7分）小芳同学观察到许多建筑材料的截面多是V形或U形，这引起了她的好奇心。,提出出问题物体承受的压力与哪些因素有关？,猜想与假设,猜想一：物体承受的压力与物体的形状有关。,猜想二：物体承受的压力与物体的材料有关。,于是小芳利用如图所示的装置，选取了纸条、细绳、火柴盒和若干火柴棒，对猜想一进行实验探究。,于是小芳利用如图所示的装置，选取了纸条、细绳、火柴盒和若干火柴棒，对猜想一进行实验探究。,进行实验与收集数据（）选取材料,长、宽、厚相同的纸条若干。,（2）（1分）将一张纸条折成V形，放在装置上，在纸条两端距中点（支点）相同距离处，各挂一相同的火柴盒，在两端火柴盒中逐渐增加数量,相同,的火柴棒，直到纸条被压弯折为止，记录一端火柴盒中火柴棒根数。,（3）将纸条分别折成U型、圆弧型，重复步骤（2）。,（4）更换纸条，将以上实验再做两次。,一致，相等,分析与论证(2分),分析实验数据，可以得出的结论是（写出一条即可）,完全相同的纸条，圆弧型承受的压力最大（或物体承受的压力与形状有关）,（注：其它答案只要合理均予计分）.,参考答案中“完全相同的纸条，圆弧形承受的压力最大”无“完全相同”扣1分；,其它补充答案：,完全相同的纸条，U形承受的压力最小（或V形居中）,完全相同的纸条，承受的压力从大到小分别是圆弧形、V形和U形；,交流与合作（第1空2分，第2、3空各1分，共4分）,（1）生产、生活和建筑中利用物体形状影响其承受压力的事例很多，如巨大的铁桥中多处使用了U形钢材。请你举出一个利用v形或圆弧形结构的实例,.,参考答案：v形：角钢厂房的屋架塔吊支架；圆弧形：隧道顶桥洞拱形桥（注：其它答案只要合理均予以计分）,。,V形实例：自行车车架、衣架等,圆弧形：窑洞、安全帽、钢盔、钢管、瓦楞纸、石棉瓦、城门洞、国家大剧院的穹顶、蛋壳，圆弧形在屋顶，帐篷的弧形支架,锅、门把手、大雁塔、漏斗等,猜想二：物体承受的压力与物体的材料有关。,（2）若要探究猜想二，实验中应使用所选物体的,形状,和,长、宽、厚,相同.,形状、质量；长宽、厚,启示：,对新情境条件下，陌生问题的探究首先要注意审题，正确领会问题的本意很关键；在表述实验结论时，平时培养的基本规范不能忘，比如“前提条件”等，要注意完整，严谨。在举例时要尽量用大家比较熟悉的例子。对于教师而言，适度地让学生在全新的背景下进行这方面的训练也对提高