山東省泰安市2019年中考物理一輪復習 第12章 簡單機械課件.ppt
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第十二章簡單機械,考點梳理過關,考點1杠桿★,1.杠桿的基本知識,2.杠桿的平衡條件:⑨動力動力臂=阻力阻力臂,用公式表達為⑩F1L1=F2L2.,3.杠桿的分類,辨一辨?1.杠桿可直可彎,但一定是硬棒;杠桿一定有支點,且支點固定不動.()2.杠桿的力臂是支點到力的作用點連線的距離.(),√,,考點2滑輪★,1.動滑輪和定滑輪,2.滑輪組,,3.斜面(1)由于斜面的長度總是大于高度,所以拉力總是小于物體的重力,即使用斜面可以⑩省力.(2)斜面高度相同時,斜面越長越?省力.4.輪軸(1)結構:由輪和軸組成,能繞共同的軸轉動的裝置叫做輪軸.(2)特點:如果動力加在輪上,阻力加在軸上,此時輪軸是一個?省力杠桿,且輪半徑與軸半徑之比越大越?省力.,考點3機械效率★,,辨一辨?1.同一滑輪組,提升的物重不同,機械效率相同.()2.使用機械時,不得不做一些額外功,所以機械效率η總是小于1.()3.使用機械可以省力或省距離,但不能省功.(),【思路點撥】同一滑輪組,提升的物重不同,機械效率不同,物重越重,機械效率越高;使用任何機械都不能省功.,,√,√,重點難點突破,,,,,,【例1】[2017溫州中考]小明在按壓式訂書機的N點施加壓力,將訂書機釘入M點下方的紙條中,能正確表示他使用該訂書機時的杠桿示意圖的是(A),【思路點撥】據圖可知,當按壓訂書機時,轉軸會繞著訂書機左邊的固定點轉動,該固定點即為支點,所按壓的那一點,即為動力作用點,方向向下;而裝訂的物體對訂書機有一個向上的阻力,該點就是阻力作用點,阻力的方向是向上的.,變式運用?1、[2016遵義中考]手機自拍已成一種時尚.如圖所示是使用自拍桿輔助手機進行自拍時的示意圖,將自拍桿看作一個杠桿,請在圖中畫出力F1和F2的力臂L1和L2.,過支點O引動力作用線的垂線,標垂足,即為動力臂L1;延長阻力作用線,過支點引阻力作用線的垂線,標垂足,即為阻力臂L2.,類型2杠桿的分類,判斷杠桿種類的方法,【例2】[2017德州中考]如圖所示的四種情景中,使用的工具屬于費力杠桿的是(A),【思路點撥】食品夾,在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;裁紙刀、瓶蓋起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;天平,在使用過程中,動力臂等于阻力臂,既不省力也不費力,是等臂杠桿.,變式運用?2、[2017臨沂中考]如圖所示的簡單機械,正常使用時費距離的是(),D費距離的杠桿必然省力,省力杠桿動力臂比阻力臂要長,A、B屬于費力杠桿省距離,C是等臂杠桿,D是省力杠桿.所以選擇D.,類型3機械效率的計算,變式運用?3[2017自貢中考]如圖所示,A物體重100N,在拉力F的作用下,以0.2m/s的速度在水平面上向左做勻速直線運動.已知拉力F=5N,滑輪組的機械效率為80%,試問:(1)5s內拉力F所做的功是多少?(2)物體A受到水平地面的摩擦力大小是多少?,重點實驗聚焦,實驗17:探究杠桿的平衡條件【實驗裝置及結論】,(1)杠桿平衡:杠桿保持水平并靜止,即為達到平衡狀態(tài).(2)實驗方法:實驗時,要改變力和力臂的大小,多做幾次實驗,以避免偶然性,找出普遍規(guī)律.結論:杠桿的平衡條件是:動力動力臂=阻力阻力臂,用公式表示:F1L1=F2L2.,【命題點全梳理】1.實驗時,使杠桿在水平位置平衡的原因有兩個:一是杠桿自身重力的力臂為零,消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響;二是由于動力和阻力的方向都與杠桿垂直,杠桿靜止時處于水平位置,則支點到力的作用線的距離等于支點到力的作用點的距離,在實驗時可直接從杠桿上讀出力臂的大?。?.實驗開始時調節(jié)杠桿平衡的方法:哪端高,把平衡螺母向哪端調節(jié),或者杠桿向哪邊偏,就把平衡螺母向反方向調節(jié).3.實驗前,通過調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡.在實驗過程中,不能再通過調節(jié)平衡螺母來使杠桿在水平位置重新平衡,只能通過改變鉤碼的數目或調節(jié)鉤碼的位置使杠桿重新平衡.,【例1】[2017成都中考]在“探究杠桿的平衡條件”實驗中,每個鉤碼重力相等,杠桿刻度均勻.(1)平衡時,應該讓杠桿靜止在水平位置.(2)小周同學所在實驗小組完成某次操作后,實驗現象如圖1所示,他們記錄的數據為:動力F1=1.5N,動力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,則阻力臂L2=0.15m.(3)下列四個因素中,不會帶來實驗誤差的是A.,A.鐵架臺自身的重力足夠大B.單個鉤碼的重力不完全相等C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大D.杠桿與轉軸之間的摩擦偏大(4)小周同學所在實驗小組在完成規(guī)定實驗后,他們想進一步探究,如果杠桿受到F2、F3兩個阻力,結果會怎樣?通過實驗,他們得到了如圖2所示的結果.根據這個結果,可以初步得出,在這種情況下杠桿的平衡條件為:F1L1=F3L3+F2L2.(F1、F2、F3的力臂分別用L1、L2、L3表示),【思路點撥】(1)為了便于從杠桿上直接讀取力臂,在進行實驗時應該使杠桿在水平位置平衡;(2)由杠桿平衡條件F1L1=F2L2求出力臂L2;(3)鐵架臺自身的重力足夠大的目的是使杠桿穩(wěn)定,但對杠桿的平衡無影響;單個鉤碼的重力不完全相等,則多個鉤碼總重力無法確定,對實驗結果有影響;懸掛鉤碼的繩套重力偏大,會對力的真實值有影響;杠桿與轉軸之間的摩擦偏大會影響杠桿的靈敏,對測量結果造成誤差;(4)設一個鉤碼的重力為G,杠桿一個格的長度為L,根據杠桿平衡條件可知,杠桿右側F3L3+F2L2=2GL+2G3L=8GL;杠桿左側F1L1=4G2L=8GL,故左側等于右側,故F3L3+F2L2=F1L1.,命題挖掘?在探究“杠桿平衡條件”的實驗中,采用了如圖所示的實驗裝置.(5)調節(jié)平衡時,應該使它在水平位置平衡.根據圖示杠桿所處的位置,應將平衡螺母向左(選填“右”或“左”)調整.,(6)掛上鉤碼,正確調節(jié)使杠桿再次平衡.此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與杠桿垂直,掛鉤碼位置所對應的刻度值就等于力臂.(7)某小組同學在杠桿左右兩側分別掛上不同數量的鉤碼,同時調節(jié)平衡螺母使杠桿平衡,你認為他們的做法是錯誤(選填“正確”或“錯誤”)的.(8)實驗的結果如下表所示.,甲同學分析實驗數據后認為杠桿平衡的條件是:動力+動力臂=阻力+阻力臂乙同學分析實驗數據后認為杠桿平衡的條件是:動力動力臂=阻力阻力臂兩個同學都認為自己是對的,對方是錯誤的.那么你認為他們中正確的應該是乙同學,原因是甲同學的結論僅從部分實驗數據分析得到,不是所有實驗數據都滿足他總結的結論.(9)下列正在使用中的杠桿:用鑷子取砝碼、用扳手擰螺母、用羊角錘拔釘子,屬于費力杠桿的是鑷子.,實驗18:測量滑輪組的機械效率【實驗裝置及結論】,(1)實驗器材:滑輪組、鉤碼、彈簧測力計、刻度尺.(2)功的計算:有用功W有=Gh,拉力所做的功為總功,即W總=Fs,則額外功W額=W總-W有.(3)測量原理:機械效率公式η=結論:用同一滑輪組提升不同的重物,提升的重物重力越大,機械效率越高;用不同的滑輪組提升相同的重物,動滑輪越重,機械效率越低.,,【命題點全梳理】1.實驗時要對測量儀器進行調節(jié),例如彈簧測力計在使用前要調零.2.實驗時,應豎直向上勻速拉動彈簧測力計.其目的是使彈簧測力計的示數穩(wěn)定,便于讀出拉力的大?。?.對某一滑輪組來說,s、h與承擔動滑輪的繩子段數n之間的關系為s=nh,由機械效率公式η=,可見,對于某一確定的滑輪組來說,可以不使用刻度尺測h和s的具體值.,【例2】[2017宿遷中考]有人說,同一機械的機械效率是不變的.小華設計了“探究滑輪組機械效率與所提升重物質量的關系”實驗,來檢驗此說法是否正確.(1)用筆畫線代替繩子,在圖甲中畫出最省力的繩子繞法.,(2)如圖乙所示,小華在實驗中保持滑輪組不變,改變重物的質量,通過彈簧測力計勻速拉動繩子使重物緩緩上升,測得數據如下表(g取10N/kg):,第2次實驗中的機械效率是62.5%;根據表中數據可以得到,滑輪組的機械效率隨所提升重物質量的增大而增大.,【思路點撥】(1)由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組,最省力的繞線方法是n=3;(2)第2次實驗中的機械效率根據η=求出;由表中數據可知,滑輪組的機械效率隨所提升重物質量的增大而增大.,命題挖掘?在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中,小紅用如圖所示的滑輪組分別做了三次實驗,第一次使用塑料滑輪,第二次使用鋁制滑輪,第三次使用鐵制滑輪,實驗數據記錄如下表:,(3)這個實驗使用的測量工具是刻度尺和彈簧測力計.(4)在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計.(5)在表中的空格處,第三次實驗的機械效率為40%.(6)從實驗數據分析可知:提升同一物體,動滑輪越重,滑輪組的機械效率越低.(7)若不計繩重與摩擦,用圖中所示鋁制滑輪裝置提起5N的物體時,測力計的讀數為3N,則鋁制滑輪的重力是4N;若用此裝置提起8N的物體,測力計的讀數是4N.,六年真題全練,命題點1杠桿的分類★考查的重點是常見杠桿類別的判斷;解題關鍵是會正確作出杠桿示意圖,然后依據動力臂與阻力臂大小比較作出判斷,題型以選擇題為主.,1.[2015泰安中考]下列工具中,正常使用時屬于省力杠桿的是()A.定滑輪B.釣魚竿C.托盤天平D.開瓶起子,D定滑輪在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿;釣魚竿在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;托盤天平在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿;開瓶起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿.,2.[2012泰安中考]如圖所示的情景中,所使用的工具屬于費力杠桿的是(),DA.鉗子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意.B.瓶起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意.C.用羊角錘起釘子時,羊角錘在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意.D.用鑷子夾砝碼時,鑷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,符合題意.,3.[2013泰安中考]如圖所示的用具中,屬于費力杠桿的是(),A鑷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿;鉗子、起子、剪子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,都是省力杠桿.,4.[2017泰安中考]如圖所示的四種用具中,正常使用時屬于省力杠桿的是(),B天平在使用過程中,動力臂等于阻力臂,屬于等臂杠桿,故A錯誤;裁紙刀在使用過程中,動力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故B正確;筷子在使用時,動力臂小于阻力臂,屬于費力杠桿,故C錯誤;釣魚竿在使用時,動力臂小于阻力臂,屬于費力杠桿,故D錯誤.,猜押預測?1、[2017麗水中考]如圖所示,使用時屬于費力杠桿的是(),A用鑷子夾石塊,在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故A正確;用瓶起子開瓶蓋,在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B錯誤;用羊角錘拔釘子,在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C錯誤;天平在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,故D錯誤.故選A.,命題點2杠桿平衡條件的應用★考查的重點是杠桿示意圖的畫法及有關判斷,題型以選擇題、作圖題為主.5.[2016泰安中考]如圖所示,一輕質杠桿AC可繞支點O自由轉動,在B點掛一重為G的物體.為使杠桿在水平位置保持平衡,畫出施加在杠桿上最小力F的示意圖.,根據杠桿平衡條件可知,杠桿平衡時,杠桿受力越小,對應的力臂就越長.C點離支點最遠,故最長的力臂為OC,過C點作垂直于OC的作用力F,即最小的力.,6.[2014泰安中考]如圖為吊車從圖示位置向上起吊貨物的工作示意圖,利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點緩慢轉動,伸縮撐桿為圓弧狀,伸縮時伸縮撐桿對吊臂的支持力始終與吊臂垂直.下列說法正確的是(),A.勻速緩慢頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿的支持力大小不變B.勻速緩慢頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿的支持力漸漸變小C.勻速緩慢頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿的支持力漸漸變大D.吊臂是一個省力的杠桿,B如圖畫出動力臂和阻力臂,動力臂L1小于阻力臂L2,根據杠桿平衡條件,動力大于阻力,是費力杠桿.吊車吊起貨物的過程中,阻力不變,阻力臂減小,動力臂不變,動力減小,所以支持力逐漸變?。?猜押預測?2、[2016鎮(zhèn)江中考]如圖,輕桿OA可繞O點自由轉動,用細線將15N的重物掛在A處,小林在B處用豎直向上的拉力提住輕桿,OB和BA長度之比為3∶5,下列問題中,輕桿始終在水平位置處于平衡.,(1)此杠桿類型與(選填“釣魚竿”或“羊角錘”)相同.(2)拉力大小為N.(3)若僅增加物重,則拉力的變化量與物重的變化量之比為.(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,則拉力將變.,釣魚竿,40,8∶3,大,命題點3機械效率的計算★考查的重點是有關機械效率的計算.解題關鍵是知識與理解有用功、額外功、總功及機械效率的計算公式.一般以選擇題或計算題的形式出現。,7.[2015泰安中考]分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組,在5s內將重為100N的物體G勻速提升2m,每個滑輪的重均為10N.不計繩重及摩擦,此過程中(),A.F甲小于F乙B.甲的機械效率小于乙的機械效率C.F甲做的功大于F乙做的功D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率,D,8.[2012泰安中考]如圖所示,工人師傅用250N的力將重400N的物體勻速提升1m,在此過程中滑輪組的機械效率是()A.80%B.62.5%C.125%D.20%,A,9.[2013泰安中考]如圖所示的滑輪組的機械效率是75%,物體重力為150N.用滑輪組勻速將物體提升2m,所用拉力F為N.,100,10.[2016泰安中考]如圖所示,某人用滑輪組勻速提升重為720N的物體的過程中,他對水平地面的壓強為5103Pa,已知滑輪組的機械效率是75%,他雙腳與水平地面的接觸面積是410-2m2,求:(1)他對繩子的拉力;(2)此人所受的重力.,11.[2014泰安中考]一輛質量是3.5103kg的汽車不慎陷入泥濘地面,汽車司機組織人們用如圖所示的滑輪組將汽車拖出.已知整個過程中,水平拉力F是1103N,汽車沿水平方向勻速移動了2m,滑輪組的機械效率為90%.求:,(1)拉力F做的總功.(2)有用功為多大?(3)汽車受到的阻力大?。?12.[2017泰安中考]如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖,某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s,工人拉力F的功率為90W,物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J,不計繩重.求:(1)工人拉繩子的速度;(2)滑輪組的機械效率;(3)滑輪組中的動滑輪的重力.,猜押預測?3、[2015濰坊中考]建筑工人要向樓上運送貨物,為了省力,他在一個斜面上安裝了一個滑輪組,做成如圖所示的裝置,斜面的傾角為30且固定在水平面上.工人用400N的力拉繩子,重為500N的貨物沿斜面勻速向上運動6m所用時間為20s,求此過程中:,(1)重物沿斜面勻速運動的速度大?。?2)工人提升重物做的有用功;(3)該裝置的機械效率.,- 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