专题六：机械与功剖析

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,*,*,2013,中考物理一轮专题复习,【专题六,】,杠杆 杠杆的五要素,滑轮 滑轮组,机械与功,功率 功的原理,机械效率及其影响因素,斜面 机械功,考点,1,杠杆,定义,一根在力的作用下绕着,_,转动的硬棒叫杠杆,五要素,支点,杠杆绕着转动的点，一般用字母,O,表示,动力,使杠杆转动的力，一般用字母,F,1,表示,阻力,阻碍杠杆转动的力，一般用字母,F,2,表示,动力臂,从支点到,_,的距离，一般用字母,l,1,表示,阻力臂,从支点到,_,的距离，一般用字母,l,2,表示,固定点,动力作用线,阻力作用线,专题六 机械与功,考点聚焦,动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点都在 上,动力、阻力的方向不肯定相反，但它们使杠杆转动的 相反,当力的作用线过 时，该力的力臂为零,说明,简图,【,易错点,】,画力臂时，千万不要把支点到力的作用点,的连线误认为是力臂,专题六 机械与功,考点聚焦,杠杆,方向,支点,【点拨】,(1)杠杆可直可曲，外形任意,(2)有些状况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定,支点如：钓鱼竿、铁锹等,(3)力臂画法：先找点，再找线，从点到线做垂线,找支点O.,画力的作用线(线),画力臂(过支点作力的作用线的垂线，标垂足),标力臂(大括号或背向箭头),虚,专题六 机械与功,考点聚焦,考点,2,杠杆平衡条件,课题,杠杆的平衡条件,理解,平衡,杠杆平衡是指杠杆,或匀速转动,探究,过程,调节杠杆两端的,，杠杆的调节方法是右高,调,，,使杠杆在,平衡,（,排除杠杆,对杠杆平衡的影响以及便于,），再通过多次实验，,。,得出,结论,杠杆的平衡条件是：,。,平衡螺母,水平位置,自重,从杠杆上直接读出力臂,右,总结一般规律,静止,动力,动力臂阻力,阻力臂,专题六 机械与功,考点聚焦,杠杆,“,最小力,”,的作法,专题六 机械与功,考点聚焦,方法集锦,例、如下图，一圆柱形铁桶放在水平地面上，欲使其C点稍稍抬离地面，则在B处施加一最小动力，该怎样作出该力？,【解析】首先将问题模型化，将铁桶看作杠杆，D点是支点，B点是动力作用点，物体的重力看作阻力，依据实际情形来确定施加的力的方向，此时，阻力和阻力臂确定，动力臂最大，最省力。,专题六 机械与功,归类示范,例、如下图，一个直杆可绕0点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆 ,A.F始终在变大,B.F始终在变小,C.F先是变大的，后是变小的,D.F先是费小的，后是变大的,A,专题六 机械与功,归类示范,例、在争论杠杆平衡条件的试验中：(1)小明调整杠杆在水平,位置平衡后，按如下图，通过加挂钩码分别转变力F1F2，,仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的,力臂l1l2，记录试验数据如下表：,次数,F,1,/N,l,1,/cm,F,2,/N,l,2,/cm,1,1,8,2,4,2,2,8,1,16,3,2,12,3,8,小明通过观看并分析数据得出杠杆平衡的条件是：“动力乘以,动力作用点到支点的距离阻力乘以阻力作用点到支点的距,离”。小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点,，只将图中F1改用弹簧测力计来拉，试验中不断转变拉力的,，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的,，即可证明小华的观点是否正确。,方向,大小,专题六 机械与功,归类示范,(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币假设干来验证杠杆平衡的条件，如下图，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂l1和l2的大小，他测力臂的方法是_(选填“正确”或“错误”)的。假设将两边的硬币以一样速度同时匀速向支点移动的过程中，则杠杆 (选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”)。,错误,向左倾斜,专题六 机械与功,归类示范,考点,3,杠杆的分类,名称,特征,特点,应用举例,省力,杠杆,动力臂大于阻力臂,省力、费距离,撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、,、钢丝钳、手推车、花枝剪刀,费力,杠杆,动力臂小于阻力臂,费力、省距离,缝纫机踏板、,、人的前臂、理发剪刀,等臂,杠杆,动力臂等于阻力臂,不省力、不费力,、定滑轮,【留意】应依据实际状况来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择 杠杆；当为了使用便利要省距离时，应选择 杠杆,省力,费力,天平,钓鱼竿,羊角锤,专题六 机械与功,考点聚焦,考点,4,滑轮,名称,定义,实质,特点,定滑轮,固定不动的滑轮,_,杠杆,使用定滑轮,_,力，但可以改变力的,_,动,滑,轮,轴随物体一起运动的滑轮,动力臂为阻力臂,_,的杠杆,使用动滑轮能省,_,力，但费一倍距离，且动滑轮不能改变,_,滑,轮,组,由定滑轮和动滑轮组合而成,在忽略摩擦和绳重的情况下，使用滑轮组时，重物和动滑轮总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就等于总重的,_,可以达到既省力又改变,的目的,等臂,不省,力的方向,二倍,一半,方向,几分之一,力的方向,轴,专题六 机械与功,考点聚焦,如图,A,所示，物重为,250N,，拉力,F,为,150N,，当物,体被匀速提起时，则每个滑轮重,N,，当物体上升,2m,，则绳子自由端在移动了,m,。如图,C,所示，当,绳端移动速度为,6cm/s,，则重物上升速度为,m/s,。,例、如下图，滑轮重、绳重、摩擦力均无视不计，利用两个滑轮提升同一重物，哪种组合最省力(),C,50,4,0.02,专题六 机械与功,归类示范,考点5 其他简洁机械,名称,斜面,轮轴,示意图,原理,应用,楼梯、盘山公路,方向盘、水龙头、扳手,FL=Gh,F,1,R=F,2,r,专题六 机械与功,考点聚焦,力,力,距离,Fs,焦耳,力,力,距离,考点,6,机械功,专题六 机械与功,考点聚焦,例、以下图的几种状况中，人对物体做了功的是(),A,专题六 机械与功,归类示范,【点拨】常见不做功的三种状况：,情形,举例分析,有力但,无距离,举着物体不动，虽然有力，但物体没有在力的方向上通过距离,有距离,但无力,由于物体具有,，铁饼在空中飞行，虽然在空中运动了一段距离，但是在这个过程中运动员不再有力作用在铁饼上，所以运动员不再对铁饼做功,力与距,离垂直,水平运动的物体，其,没有做功,惯性,重力,专题六 机械与功,考点聚焦,例、一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物,体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿,力的方向移动一样的距离s(如下图)，该力在这三,个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们,之间的大小关系说法正确的选项是 。,W,1,=,W,2,=,W,3,专题六 机械与功,归类示范,功,快慢,P=W/t,10,3,质量,m,时间,t,楼高,h,考点,7,功率,专题六 机械与功,考点聚焦,例、关于做功和功率的说法中正确的选项是 (),A有力作用在物体上，力肯定对物体做功,B在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，,没有力做功,C物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多,D力对物体做功越多，功率就越大,B,例、一辆电动自行车以10 m/s的速度在平直的大路上,匀速运动了30 s，牵引力为20 N。求电动自行车在这,段时间内：(1)通过的距离是多少？(2)牵引力做的功,是多少？(3)牵引力做功的功率是多少？,300m,6000J,200W,专题六 机械与功,归类示范,考点,8,功的原理,【内容】使用机械时，人们所做的功都不会少于直接用手,所做的功；即使用任何机械都_。,【说明】(1)使用机械虽然不能省功，但我们仍旧使用，是由于使用机械或者可以 ，或者可以省 ，或者可以转变 ，能给我们的工作带来很多便利。,(2)使用机械要省力必需费 ，要省距离必需 ，既省力又省距离的机械是不存在的。,(3)功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。,(4)一般做题遇到的多是抱负机械(无视摩擦和机械本身的重力)，此时，人们所做的功 不用机械而直接用手对重物所做的功。,不省功,距离,省力,力的方向,距离,等于,费力,专题六 机械与功,考点聚焦,考点,9,机械效率,1.,有用功、额外功和总功,有用功,额外功,总功,定义,必须做的功,我们不要但又不得不做的功,动力做的功,公式,提升重物,时,：,W,有用,Gh,水平移动物体,：,W,有用,fs,忽略摩擦绳重的动滑轮,、滑轮组,W,额,G,动,h,W,总,Fs,联系,专题六 机械与功,考点聚焦,W,总,W,有用,W,额,2.,机械效率,(1),定义：有用功跟总功的,_,。,(2),公式：,。,(3),机械效率常用百分数表示。由于使用机械时总会做一些额外功，因此，机械效率总,_1,。,比值,小于,W,有用,/W,总,专题六 机械与功,考点聚焦,考点,10,机械效率的测量,原理,器材,除钩码、铁架台、滑轮、细线外，还需,、,。,测量的,物理量,钩码重力,G,、钩码提升的高度,h,、拉力,F,、绳的自由端移动的距离,s,注意,事项,必须,拉动弹簧测力计使钩码升高，以保证测力计示数大小不变,影响,因素,、,、摩擦、绳重,刻度尺,弹簧测力计,匀速,物重,动滑轮重,专题六 机械与功,考点聚焦,【说明】,(1)重物提上升度不影响滑轮组的机械效率。,(2)对于已经缠绕好的滑轮组，在测量其机械效率时，,可以省去 这个工具，依据担当物重绳子的段数得到h与s之间的关系，即snh，,然后依据公式 进展计算。,(3)肯定要在匀速拉动的过程中读数，不行在静止时读数，否则就没有涉及摩擦，机械效率会 。,偏大,刻度尺,专题六 机械与功,考点聚焦,例、小明在测量滑轮组机械效率的试验中，所用装置,如下图，试验中每个钩码重2 N，测得数据如下表：,实验次数,钩码总重,G,/N,钩码上升的高,度,h,/m,测力计示数,F,/N,测力计移动距,离,s,/m,机械效率,/%,1,4,0.1,1.8,0.3,2,6,0.1,2.4,0.3,83,3,4,0.1,1.4,0.5,57,4,4,0.2,1.4,1.0,57,专题六 机械与功,归类示范,(1)试验中测绳端拉力F时，应尽量竖直向上_拉,动弹簧测力计且在拉动过程中读数。,(2)第1次试验测得的机械效率为_。,(3)分析表中数据可知：第2次试验是用_图的；,第4次试验是用_图做的。,(4)分析第1、2次试验数据可知：使用同一滑轮组，,_可以提高滑轮组的机械效,率；分析第1、3次试验数据可知：使用不同的滑,轮组，提升一样的重物，动滑轮个数越多(即动滑,轮总重越重)，滑轮组的机械效率_。,匀速,74%,b,c,增大提升物体的重力,越小,(5)分析第3、4次试验数据可知，滑轮组的机械效率与,物体被提升的高度_。,无关,专题六 机械与功,归类示范,例、如下图是一个两面光滑的斜面，大于，,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，,所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则以下推断正确的选项是 (),B,A,F,A,F,B,，,W,A,W,B,B,F,A,F,B,，,W,A,W,B,C,F,A,F,B,，,W,A,W,B,D,F,A,F,B,，,W,A,W,B,专题六 机械与功,归类示范,功、功率和机械效率,知识纵横,功,功率,机械效率,定义,物体在力的方向上移动一段距离,单位时间内所做的功,有用功与总功的比值,物理,意义,表示力的作用成效,表示做功的快慢,表示机械做功的效率,单位,焦耳,(J),.,无单位,说明,机械做功多，其功率不一定大，机械效率也不一定高，功、功率和机械效率,必然联系,如：,10 W,的电动机工作,20 s,，做功,200 J,；,100 W,的电动机工作,1 s,做功,100 J,；大功率的吊车若只吊一袋水泥，其机械效率就会很低。,没有,瓦,(W),专题六 机械与功,考点聚焦,