2025年浙江省中考科学一轮复习考点过关课件:简单机械及应用(课件 30张ppt)

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2025年浙江省中考科学一轮复习考点过关课件:简单机械及应用(课件 30张ppt)

资源简介

(共30张PPT)
简单机械及应用
学业内容构架
内容要求
(对应课标P44)
(1)认识生活和生产中的各种杠杆,了解人体杠杆;认识杠杆的五要素;理解杠杆的平衡条件,并能利用它解决一些简单的问题;了解省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。
(2)认识滑轮的基本结构;知道定滑轮和动滑轮的特点,会使用它提升物体;了解由两个滑轮组成的滑轮组的特点,能使用它;知道滑轮实质是变形的杠杆。
(3)认识轮轴的基本结构;知道轮轴的特点,会使用它;了解轮轴的平衡条件;知道轮轴实质是变形的杠杆。
(4)认识斜面的基本结构;知道斜面的特点,会使用它;知道螺旋、劈实质是变形的斜面。
内容要点
要点1 杠杆
(一)杠杆的定义、五要素和杠杆示意图
1. 定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的,也可以是弯的。
2. 杠杆的五要素
①支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母O表示。
②动力:使杠杆转动的力,用字母F1表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母F2表示。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离,用字母L1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用字母L2表示。
3. 杠杆示意图
(二)研究杠杆的平衡条件
1. 杠杆平衡指杠杆处于  静止 或  匀速转动 状态。
2. 实验前应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在  水平位置 平衡,目的是便于从杠杆上直接量出力臂。
3. 通过实验可得出杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是  F1L1=F2L2 (用公式表示)。
静止 
匀速转动 
水平位置 
F1L1=F2L2 
(三)杠杆的类型
名称 结构特征 优、缺点 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、羊角锤、钢丝钳
费力 杠杆 动力臂  小于 阻力臂 费力、省距离 起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿
等臂 杠杆 动力臂  等于 阻力臂 不省力,不费力  天平、定滑轮
大于 
小于 
等于 
(四)人体中的杠杆
1. 人的头颅--等臂杠杆
抬头时,可以在颈部找到杠杆,杠杆的支点在脊柱之顶,支点后的肌肉收缩提供动力,头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆。
 
2. 人的手臂--费力杠杆
肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是动力,手拿的重物的重力是阻力,显然我们的前臂是一种费力杠杆。虽然费力,但是可以省距离(少移动距离),提高工作效率。
 
3. 走路时的脚--省力杠杆
脚掌根是支点,人体的重力就是阻力,腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。
 
【典例展示】
例1 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)杠杆处于如图甲状态时,杠杆  平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)。杠杆是否处于水平位置平衡,是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的,这是利用了重力的方向总是  竖直向下 。

平衡 
竖直向下 
(2)小叶同学完成一次操作后,实验现象如图乙所示。记录的数据为:动力F1=2N,动力臂L1=1cm;阻力F2=1N,阻力臂L2=2cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论,你认为他的结论是  错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是  只做了一次实验得出结论,实验结果具有偶然性 。

错误 
只做了一次实验
得出结论,实验结果具有偶然性 
(3)小叶与同学又将实验改装成图丙,在A处正下方悬挂一不吸水的石块,B处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F=4N,杠杆恰好在水平位置平衡,此时杠杆为  等臂 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底,要使杠杆在水平位置再次平衡,应在B处竖直向上施加拉力为  1 N。(ρ石=2.0×103kg/m3)

等臂 
1 
例2 桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具,在拗石辅助下,人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示,已知A点所挂拗石重力为100N,OA∶OB=2∶1,两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向,忽略横杆和绳的重力(ρ水=1.0×103kg/m3)。下列说法错误的是( A )
A
A. 桔槔平衡时,桶内水的体积为2×10-2m3
B. 桔槔是杠杆装置
C. 桔槔平衡时,A、B两点所受的拉力之比为1∶2
D. 要想一次提取更多的水,可以将悬挂点A向远离O点方向移动
要点2 滑轮
1. 定滑轮
(1)定滑轮工作时轴的位置固定不变,其实质是一个  等臂 杠杆。
等臂 
(2)理想情况下(不计滑轮与绳间摩擦),定滑轮工作时不省力(F=G)但能  改变力的方向 ,绳子自由端移动距离sF(或速度vF)等于重物移动的距离sG(或速度vG)。
改变力的方向 
2. 动滑轮
(1)动滑轮工作时轴的位置随重物一起移动,其实质是动力臂为阻力臂2倍的  省力 杠杆。
省力 
(2)理想情况下(不计滑轮与绳间摩擦和动滑轮重力),动滑轮工作时能省一半的力(F=  G )但不能改变力的方向,绳子自由端移动距离sF(或速度vF)等于重物移动距离sG(或速度vG)的2倍。
动滑轮计动滑轮自重(不计f)时,F=  (G物+G动) 。
G 
(G物+G动) 
滑轮组:定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。其特点是使用滑轮组既能省力又能改变力的方向。理想的滑轮组(不计轮轴间摩擦和动滑轮重力):F=  G 。只忽略轮轴间的摩擦,则F=  (G物+G动) 。绳子自由端移动距离sF(或速度vF)等于重物移动距离sG(或速度vG)的n倍。
G 
(G物+G动) 
【典例展示】
例3 物理学的著作《远西奇器图说》里记载了一种机械装置,如图所示。小球B拉着小球A匀速移动,若小球B的质量是20g,不考虑摩擦和绳重,小球A的质量可能为( A )
A. 30g B. 20g
C. 16g D. 10g
A
例4 如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是( D )
D
A. F甲=200N,并向上移动4m
B. F甲=100N,并向上移动2m
C. F乙=200N,并向上移动1m
D. F乙=400N,并向上移动1m
要点3 轮轴
1. 定义:由轮和轴组成(外环叫轮,内环叫轴),能绕共同轴线旋转的机械,叫做轮轴。
2. 实质:能够连续旋转的杠杆,支点就在轴线,轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。
3. 轮轴的平衡条件
如图所示,R为轮半径,r为轴半径,F1为作用在轮上的力,F2为作用在轴上的力,根据杠杆的平衡条件有:F1R= F2r (动力×轮半径=阻力×轴半径)。由上式可知:当动力作用在轮上,则轮轴为省力杠杆;动力作用在轴上则轮轴为费力杠杆。
所以轮和轴的半径相差越大则越省力,但越费距离。
例如,石磨、汽车的驾驶盘都是轮轴。
【典例展示】
例5 如图所示,小轿车的方向盘相当于一个轮轴,若F1=20N,盘的半径为20cm,轴的直径为4cm,不计摩擦阻力,则F2=  200 N。同理,门锁的把手相当于一个  省力 (选填“省力”或“费力”)轮轴。
200 
省力 
要点4 斜面
1. 斜面:与水平方向有不为零的夹角的平面叫做斜面。
2. 斜面有  省力 的作用。如桥梁的引桥、盘山公路、螺旋、劈等。斜面也是一种简单机械,使用斜面的好处是省力,斜面高度一定时,斜面越长,使用它就越  省力 。
3. 对于该斜面来说:
省力 
省力 
摩擦力不忽略时:  Fs=fs+Gh 。
摩擦力忽略不计时:  Fs=Gh 。
Fs=fs+Gh 
Fs=Gh 
【典例展示】
例6 如图所示,往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。工人用2m长的斜面,把800N的重物提高1m,假设斜面很光滑,没有摩擦。下列说法中( B )
①用斜面可以省功;
②用斜面可以省力;
B
③沿斜面向上的推力为400N;
④沿斜面向上的推力为800N。
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确
C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确
例7 某校组织学生参观军事博物馆,学生发现潜水艇的形状如图甲所示,头部粗,尾部细,由此提出疑问:若潜水艇头部细,尾部粗,所受液体阻力是否不同。该同学选取完全相同的模型A和B,按照图乙组装并进行探究,所挂重物的质量均为0.5kg。(g=10N/kg)
  
甲 乙
(1)图乙中两个滑轮为  定滑轮 (选填“定滑轮”或“动滑轮”),作用是  改变力的方向 ;模型所受拉力是  5 N(忽略绳重和摩擦)。
(2)探究过程如图丙所示,t0时刻重物开始下落,t1时刻发现模型B运动较快,说明模型B在运动过程中,所受液体阻力较  小 。
定滑轮 
改变力的方向 
5 
小 
(3)实验中液体阻力大小是通过模型运动快慢来体现的,这种研究物理问题的方法叫做  转换法 。

转换法 

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