中考物理 簡單機械 功復習課件 新人教版.ppt

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簡單機械功 簡單機械 杠桿 種類 平衡條件 F1 L1 F2 L2 滑輪 定滑輪 動滑輪 n 2 滑輪組 S nh 只改變力的方向 省力杠桿L1 L2 F1 F2 費力杠桿L1F2 等臂杠桿L1 L2 F1 F2 五要素 特點 應用旗桿 設計和組裝 省力 費距離公式 特點 省一半力 費二倍距離 先確定繩子股數n 再根據奇動偶定原則 輪軸 斜面 省力機械 省力公式 理想機械FL GH實際機械FL GH fL 平衡條件 F1R F2r 功 功率及機械效率 做功的兩個必要因素 做功多少 W FS Pt 做功快慢 功率的單位瓦千瓦 功率的計算 做功效率 機械效率的影響因素 功的計算 機械效率計算 作用在物體上的力F 在力的方向上通過的距離S 功的原理使用任何機械都不省功 功的單位焦耳J 機械摩擦阻力 斜面 滑輪組 傾斜程度粗糙程度 豎直方向 水平方向 與接觸面間的摩擦機械摩擦阻力 機械自重 物體的重力 知識點1 杠桿五要素的判斷及作圖 1 杠桿五要素的判斷2 作一般力的力臂及已知力臂作力3 作杠桿中最小的動力 知識點2 杠桿平衡條件及應用 1 杠桿平衡條件的理解2 判斷杠桿的類型3 怎樣改變杠桿的動力大小問題4 杠桿轉動時的動力變化問題 知識點3 探究杠桿的平衡條件 1 探究杠桿的平衡條件 實驗操作的判斷及評估2 杠桿是否平衡的判斷 知識點4 定滑輪特點和應用知識點5 動滑輪特點和應用1 判斷動滑輪是否省力方法2 動滑輪省一半力條件知識點6 探究定滑輪和動滑輪特點知識點7 滑輪組特點及應用1 滑輪組拉力計算 水平放置和豎直放置 2 滑輪組的設計和組裝 知識點8 判斷是否有力對物體做功明確不做功的三種情況知識點9 比較和計算做功多少 知識點10 功率物理意義的理解知識點11 功率的計算知識點12 功的原理使用機械不省功為什么還要用機械正確理解不省功的含義 知識點13 機械效率概念的理解知識點14 影響滑輪組的機械效率因素知識點15 滑輪組機械效率計算知識點16 斜面機械效率的計算知識點17 實驗探究 測定斜面機械效率 1 小白兔和小黑兔想平分胡蘿卜 請小猴來幫忙 小猴用細線拴住一端粗 一端細的實心胡蘿卜并懸掛起來 靜止后胡蘿卜的軸線水平 如圖所示 在拴線處沿豎直方向將胡蘿卜切成A B兩段 小猴分的兩段胡蘿卜等重嗎 請你幫忙分析一下 O GA GB L1 L2 友情提示 杠桿平衡了 不是力相等 而是力和力臂的乘積相等 F1L1 F2L2 跟蹤練習 兩個小孩坐在蹺蹺板上 當蹺蹺板處于平衡時 A 兩個小孩的重力一定相等B 兩個小孩到支點的距離一定相等C 輕的小孩離支點近一些D 重的小孩離支點近一些 O F1 F2 L1 L2 原理 F1L1 F2L2 D 2 杠桿分類 在下列機械中 羊角錘 釣魚竿 天平 鋼絲鉗 筷子 理發(fā)剪刀 鐵匠剪刀 縫紉機的腳踏板 鍘草用的鍘刀 鑷子 11 鐵鍬 12 道釘撬 13 定滑輪 14 動滑輪 它們中屬于省力杠桿的是 屬于費力杠桿的是 屬于等臂杠桿的是 7912 14 8 10 11 13 3 怎樣撬石頭更省力 F2 F2 F 友情提示 應用杠桿平衡條件 本題阻力一定 想要減少動力 就要想辦法改變力臂 具體做法是 移動力的作用點或調整施力方向 可加長動力臂或減少阻力臂 直接移動支點或反方向用力都可改變支點位置 從而同時改變兩個力臂的長度 F1 F1L1 F2L2 FA 跟蹤練習1 2012 19 如圖所示 一位母親推著嬰兒車行走 當前輪遇到障礙物時 母親向下按扶把 若把嬰兒車視為杠桿 這時杠桿的支點是后輪 當后輪遇到障礙物時 母親向上抬起扶把 這時嬰兒車可視為省力杠桿 填 省力 或 費力 A a 圖支點是A b 圖支點是B b 種用法省力B a 圖支點是A b 圖支點是B a 種用法省力C a b 兩圖支點都是B b 種用法省力D a b 兩圖支點都是A a 種用法省力 4 園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時 常把樹枝盡量往剪刀軸O處靠近 這樣做的目的是為了 A 增大阻力臂 減小動力移動的距離B 減小動力臂 減小動力移動的距離C 增大動力臂 省力D 減小阻力臂 省力 3 2006 21 圖13是一種利用杠桿原理制成的供搬運重物上樓用的爬樓車 O O 兩處為軸連接 請你根據爬樓車的使用過程 圖14 分析說明爬樓車是費力杠桿還是省力杠桿 2 2007 10 瓶蓋起子有圖6 a b 兩種用法 A B是開蓋時起子和瓶蓋接觸的兩點 在瓶蓋和瓶口的接觸點中 D和E分別是離手最遠和最近的兩點 開蓋時手對起子施加的力F作用在G點 瓶口對瓶蓋的阻力可以認為作用于瓶蓋的中心C點 圖中沒有標出 如果瓶蓋在打開的過程中沒有發(fā)生明顯的彎折 則 4 作杠桿中最小的動力 如圖所示 AOB為一機械設備的簡化示意圖 我們可以把它看成杠桿 自重不計 已知AO 2OB 固定O點 使OB處于水平位置 此時B端掛一重為40N的物體 要使杠桿不發(fā)生轉動 至少需在A端施加F N的力 在圖上畫出此時力F的方向 20 友情提示 1 最小動力的做法 動力作用點離支點最遠 支點和動力作用點連線做力臂 2 力的方向過力的作用點與該連線垂直 動力和阻力在支點同側二力方向大致相同 動力和阻力在支點異側二力方向大致相反 重為G的均勻木棒豎直懸于O點 在其下端施一水平拉力F 讓棒緩慢轉到圖中所示位置時 三個力中最小的力是 再繼續(xù)轉動到水平位置 在轉動的過程中分析下列三種情況力的大小怎樣變化 若用始終保持水平的力F1 大小 用始終與杠桿垂直的力F2 大小 用始終保持豎直向上的力F3 大小 友情提示 豎直用力力不變 水平垂直力變化 豎直位置力最小 水平位置力最大 可用極限法分析 5 杠桿轉動時施加的動力如何變化 跟蹤練習1 如圖所示 一均勻圓棒一端系在墻上 可自由轉動 另一端一直用豎直向上的力F將棒由A處拉到B處過程中 能表示拉力F與從A到B位置關系的圖是 友情提示 阻力臂和動力臂都是變量 但它們的比值不變 即動力和阻力的比值不變 A B C D 2 如圖所示杠桿 在A端施一個始終與杠桿垂直的力F 當杠桿由如圖實線位置勻速轉動到虛線位置時 F大小的變化情況是 A 大小不變B 由小變大C 先變大后變小D 先變小后變大 G 2 如圖所示杠桿 在A端施一個始終與杠桿垂直的力F 當杠桿由如圖實線位置勻速轉動到虛線位置時 F大小的變化情況是 A 大小不變B 由小變大C 先變大后變小D 先變小后變大 2 如圖所示杠桿 在A端施一個始終與杠桿垂直的力F 當杠桿由如圖實線位置勻速轉動到虛線位置時 F大小的變化情況是 A 大小不變B 由小變大C 先變大后變小D 先變小后變大 6 實驗 探究杠桿平衡條件 考點1 實驗操作的判斷與評估實驗臺上有如下實驗器材 一個帶支架的杠桿 天平 一個量程為0 5N的彈簧測力計 六個質量均為100g的鉤碼和兩段細繩 刻度尺 量筒 燒杯 1 實驗所需的器材是 2 實驗前要把杠桿的中點支在支架上 目的是消除杠桿自身重力的影響 當杠桿靜止時 發(fā)現杠桿左端下沉 此時應向調節(jié) 使杠桿在 平衡 這樣做的好處是方便直接在杠桿上測出力臂 3 實驗過程中 小剛同學在杠桿的兩端掛上了不同數量的鉤碼 發(fā)現杠桿右端下沉 這時他應該將向調節(jié) 直到杠桿再次在原位置平衡 于是小剛得出了杠桿平衡條件為 他這樣得出結論是否合理 接下來的實驗步驟應該是改變力和力臂再做兩次實驗 這樣做的目的是 4 甲乙兩組同學分別記錄了3次實驗數據如下表所示 他們在交流時甲組發(fā)現他們的錯誤 發(fā)生錯誤的原因是不同單位的物理量不能相加 這四個物理量中的三個應該任意設定 不能有任何人為設置的規(guī)律 考點2 杠桿是否平衡的判斷 5 如圖所示 在平衡的杠桿兩端各加一個同規(guī)格的砝碼 杠桿是否仍然平衡 要使杠桿恢復平衡可以做怎樣的調整 6 小華將1個2N的鉤碼掛在杠桿左后 又將彈簧測力計鉤在杠桿A處的細線上 如圖所示 要使杠桿在水平位置平衡 且彈簧測力計的示數最小 則小華應沿方向拉彈簧測力計 此時彈簧測力計的示數為 友情提示 判斷依據杠桿平衡條件 友情提示 1 測量前杠桿不平衡調節(jié)平衡螺母 左低右調 右低左調測量過程中杠桿不平衡則要加減砝碼或撥動游碼2 多次測量的目的是為了避免實驗結論的偶然性 得到普遍規(guī)律 物理量的設定應該是任意的不能有人為設置的規(guī)律 3 分析數據時 不同物理量不能相加減 一 分析使用動滑輪是否省力方法 友情提示 方法一 看動力作用的位置省力用法 動力作用在動滑輪的邊緣上費力用法 動力作用在動滑輪的軸上 方法二 受力分析法分析向上 右 的力有哪些 向下 左 的力有哪些 再根據受力平衡比較力的大小 2 2004年煙臺 小紅學習了滑輪之后 用一根繩和一根滑輪 借助木樁設計出圖13 甲 裝置 將船拉上海灘 小明分析后 認為不太合理 請在圖13 乙 中畫出你的方法 把繩和滑輪畫出來 并標出木樁的位置 跟蹤練習1 同一物體沿相同水平地面被勻速移動 如下圖所示 拉力分別為F甲 F乙 F丙 不記滑輪與輕繩間的摩擦 從大到小為 1 如圖所示 某同學用重為10N的動滑輪勻速提升重為50N的物體 不計摩擦 則該同學所用拉力F是 若拉力變?yōu)檠谾1方向 則力F1可能是 A 20NB 25NC 30ND 35N 二 使用動滑輪省一半力的條件 友情提示 實際上只有不考慮輪重及摩擦且動滑輪上的兩股繩子互相平行時才省一半力 否則力要變大 當動滑輪重大于等于物體重力時 使用動滑輪不省力 利用圖中的滑輪組 用240N向下的拉力將重為900N的物體和20N重的動滑輪勻速提升到高處 繩的自重及摩擦不計 請畫出滑輪組上繩的繞法 友情提示 先明確承擔物重的繩子股數 n G物 G動 F 此時n不一定為整數 如果n為小數 應取整數 注意不能用四舍五入 必須用進一法 再確定繩子固定端 繩子股數是偶數從定滑輪開始 奇數從動滑輪開始 即 奇動偶定 滑輪組拉力計算及組裝豎直放置的滑輪組 如圖所示 物體A重100N A與水平面間的摩擦力為30N 不計滑輪與繩子間的摩擦 若用該滑輪組使A沿水平方向勻速運動 則拉力F為多少 水平放置的滑輪組 省力 F 1 n G物 G動 n G物 G動 F 豎直方向 F 1 nf摩n f摩 F 水平方向 S繩 nhn S繩 h 特點 方向 費二倍距離S 2hV繩 2V物 只改變力的方向 費距離 不費距離S hV繩 V物 距離 力 1 不做功的三種情況 有力無距離這叫 勞而無功 例如 用力推車車不動有距離無力這叫 不勞無功 例如 小車在光滑的水平面上勻速滾動力和距離垂直這叫 垂直無功 例如 舉重運動員舉著杠鈴沿水平方向走了1米 跟蹤練習 1 足球運動員用50N的力踢足球 足球離開運動員的腳后 又向前運動了50m 在足球運動的過程中 運動員對足球做的功是 可整合力的知識 此時足球不受腳的踢力 不勞無功 跟蹤練習 一人用水平力推著物體 在較粗糙的水平面上勻速前進一段距離 做功為W1 然后以水平力推著同一物體 在更粗糙的水平面上勻速前進相同的距離 做功W2 那 若后來又以同樣大小的水平力推著同一物體 在更粗糙的水平面上前進相同的距離 做功W2 那么 把握要點 排除干擾 A W1 W2B W1 W2C W1 W2D 無法確定 2 比較或計算做功多少只需考慮影響做功的兩個必要因素F和S 3 功率是表示做功快慢的物理量 2 四個同學在石峰公園進行登山比賽 如果規(guī)定功率最大者獲勝 那么最后勝出者一定是 A 體重最大的一個B 時間最短的一個C 速度最大的一個D 做功最快的 跟蹤練習1 下列說法正確的是 A 做功越快 功率越大B 做功越多 功率越大C 做功所用時間越長 功率越大D 做功越少 功率越大 1 如圖所示 重為100牛的物體A在水平拉力F的作用下 沿水平面以0 4米 秒的速度作勻速直線運動 彈簧秤的示數為5牛 不計滑輪 繩子 彈簧秤的重力 忽略繩子與滑輪間的摩擦 則物體A受到水平面的摩擦力為 牛 若物體A勻速運動2秒鐘 拉力F做功為 焦 拉力F的功率為 瓦 4 功率的計算 跟蹤練習 某人在同一水平路面上用水平拉力拉同一重物勻速移動一段相同的距離 第一次移動的速度為v 第二次移動的速度為2v 若分別用W1 P1和W2 P2表示兩種情況下拉力所做的功和功率 則下列關系正確的是 A W1 W2 P1 P2B 2W1 W2 P1 P2C W1 W2 2P1 P2D 2W1 W2 P1 2P2 例5 汽車司機在平路上一般駕駛得較快 當要上坡特別是上較陡的坡時 司機往往要把檔位從高速檔調到低速檔才能順利上坡 請問是什么原因 5 功率的推導公式P Fv的應用 1 使用任何機械都不能省功 為什么人們還要使用機械 2 如何理解 不省功 對于理想機械 使用機械所做的功就等于不用機械時所做的功 對于實際機械 使用機械所做的功就大于不用機械時所做的功 跟蹤練習 如圖所示 AC BC 把一個物體分別沿AC BC推上頂端 所用的推力分別為F1 F2 所做的功分別是W1 W2 在不考慮摩擦的情況下 W1W2 若斜面不光滑W1W2 填 大于 小于 或 等于 6 功的原理 7 區(qū)分功 功率 機械效率三個概念 判斷 下面說法中是否正確 1 有用功越多 機械效率越高 2 額外功越少 機械效率越高 3 物體做功越慢 機械效率越低 4 做總功越多 機械效率越低 5 做相同的有用功 額外功越少 機械效率越高 6 效率高的機械 功率一定大 7 做功時間長的機械 功率一定小 8 沒有摩擦時機械效率為100 9 功率大的機械 做功一定多 10 機械的機械效率越高 表示有用功在總功中所占比例越多 11 機械的機械效率越高 表示做的有用功越多 12 功率大的機械比功率小的機械做功快 13 使用機械可以省力 省力越多 機械效率越高 8 正確區(qū)分功 功率 機械效率三個概念 9 結合機械認識三功 10 影響豎直放置的滑輪組機械效率的因素 物體的重力G物 動滑輪的重力G動 摩擦力f提高豎直放置的滑輪組機械效率的方法 G物一定時 減少G動和f 一般不考慮摩擦 滑輪組一定時 增大G物 用四個完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲 乙兩個滑輪組 不計繩子與滑輪的摩擦 則甲 乙兩個滑輪組相比較 說法正確的是 A 甲滑輪組最省力 機械效率也最高B 乙滑輪組最省力 機械效率也最高C 省力程度不同 機械效率相同D 省力程度不同 機械效率也不同友情提示 滑輪組的機械效率與繩子的繞法 省力多少 物體被提升的高度無關 友情提示 計算滑輪組的機械效率 讀圖可知承擔物重的繩子股數n n的確定可以采用分割法看與動滑輪相連的繩子股數 11 計算滑輪組的機械效率 某建筑工地上用如圖所示的滑輪組勻速提升質量為500kg的水泥預制板 在水泥板上升0 8m的過程中 拉力F的功率為2500W 此滑輪組的機械效率為80 求 1 滑輪組做的有用功 g 10N kg 2 水泥板上升的速度 3 滑輪組中動滑輪和鐵鉤的重 不計繩重和摩擦 n 3 12 實驗測量斜面的機械效率 小明猜想 A斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關 B 斜面的機械效率可能與物體的重力有關 小明利用長木板 刻度尺 彈簧測力計 方木塊 小車等器材設計了如圖所示的實驗裝置 測量的數據如下表 請你根據表中的數據解答下列問題 1 實驗中可以通過來改變斜面的傾斜程度 應沿斜面向上拉動木塊 2 將表中所缺數據填寫完整 3 實驗數據處理過程中出現的錯誤之處是 4 改正錯誤后分析比較1 2 3三次實驗可以驗證小明的猜想正確 分析比較3 4兩次實驗得出結論 5 實驗中還發(fā)現 斜面材料相同時 斜面越陡越 選填 省力 或 費力 6 此實驗主要用到的研究方法是 7 斜面的機械效率還可能與有關 為了通過實驗驗證你的猜想 還需要補充的器材是 謝謝大家