资源简介

(共43张PPT)
专题十一 简单机械
初三第一轮复习
本课时主要包括杠杆、滑轮、机械效率三个板块的内容，其中三个大标题都为中考的重点考查内容，中考会将前面所学力学知识进行结合起来，考查的综合性较强，难度中等偏上，一般也不会太难。
中考解读
学习目标
1.知道简单机械，识别并找出力臂。
2.通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。
3.能根据杠杆的特点，区分三种杠杆。
4.知道各种滑轮的特点。
5.知道功的原理、机械效率，并会计算滑轮组和斜面的机械效率。
重点
杠杆平衡条件。
难点
机械效率的计算。
知识结构
简单机械
滑轮
杠杆
定义
五要素
平衡条件：F1l1=F2l2
杠杆分类
定滑轮
动滑轮
滑轮组
定义
公式
提高机械效
率的方法
机械效率总小于1
等臂杠杆
特点
省力杠杆
特点
特点
机械
效率
一、杠杆
1.如右图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕着_________转动，这根硬棒就是杠杆。
2.杠杆的五要素 (如图)
(1)______：杠杆可以绕其转动的点O。
(2)______：促使杠杆转动的力 F1。
(3)______：阻碍杠杆转动的力 F2。
(4)动力臂：从支点O到_____________的距离 l1。
(5)阻力臂：从支点O到_____________的距离 l2。
固定点
支点
动力
阻力
动力作用线
阻力作用线
提示：①动力和阻力：都作用在杠杆上，使杠杆向相反方向转；
②力臂是支点到力的作用线的距离，力臂不一定在杠杆上。
3.如何确定杠杆的力臂？
一、杠杆
O
F1
L2
L1
F2
∟
∟
O
F1
L2
L1
F2
∟
∟
（实线双箭头）
（虚线大括号）
一、杠杆
练习1、[广东中考] 如图所示，轻质杠杆可绕点转动，请在图中画出杠杆的动力臂 。
L
提示：
动力和阻力的作用点都在杠杆上。
L
×

一、杠杆
4.杠杆在动力和阻力的作用下保持________或_______________状态，我们就说杠杆平衡，杠杆的平衡条件是______________________________，用公式表示为：________________(用字母表示) 。
F1l1=F2l2
静止
匀速转动
动力×动力臂=阻力×阻力臂
实验1：[天津中考] 在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1） 实验前，若使如图1所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向___（选填“左”或“右”）调节。
右
（2） 实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如表所示。分析可得杠杆的平衡条件是______________。（用字母表示）
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1.0 15.0 1.5 10.0
2 1.0 20.0 2.0 10.0
3 2.0 15.0 3.0 10.0
一、杠杆
（3） 为了进一步验证实验结论，又做了如图2所示的实验，在杠杆水平平衡时：
① 已知每个钩码的质量均为 ，则此次实验中阻力 大小为____ ，阻力臂 为_______ 。（ 取 ）
② 若将图2中弹簧测力计由倾斜旋转至竖直位置，杠杆始终保持平衡，则 的示数将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
变小
③ 请你在图中画出动力 的力臂。
一、杠杆
一、杠杆
5.杠杆的分类（F1l1=F2l2）
类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂的关系 动力臂_______阻力臂 动力臂_____阻力臂 动力臂______阻力臂
力的关系 动力_______阻力 动力_____阻力 动力______阻力
特点 _________________ 费力但省距离 力、距离都不省
应用举例 电工钳、 瓶盖起子、 独轮车、 撬棒、羊角锤等 镊子、 筷子、 钓鱼竿等 托盘天平、
定滑轮、
跷跷板等
大于
小于
等于
小于
大于
省力但费距离
等于
练习2、[深圳中考] 下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
一、杠杆
B
练习3、[深圳中考] 如图所示，在点用力把桌腿抬离地面时，桌腿始终没有移动，请在点画出最小作用力的示意图。
F
提示：如何找出杠杆上最小的力？
(1)定点：确定支点，然后在杠杆上找到距离支点最远的一点，即力的作用点；
(2)连线：连接该点与支点，该线段为最大动力臂；
(3)定向：确定动力的方向，过动力作用点作该方向与其支点连线的垂线，标上箭头及力的符号。
一、杠杆
一、杠杆
练习4、如图所示，轻质杠杆 中间有一点 挂着重物 ， 为转轴， 用细线系住，细线的另一端系住一滑块 ，滑块可沿固定圆弧 滑动， 点位于圆弧 的圆心。如果保持杠杆在水平位置平衡，当滑块由 点逐渐移到 点时，绳子对 点的拉力( )
A.逐渐减小
B.保持不变
C.逐渐增大
D.先减小，后增大
D
L
L
L
二、滑轮
图示 实质 特点 动力情况 绳子自由端移动距离
定 滑 轮 可以改变力的_____ 不改变力的_____ _____ （不计绳重、摩擦）
动 滑 轮 可以______ 但 ______________ _ _____ （不计滑轮重、绳重、摩擦） _________ （不计绳重、摩擦） _____
____
等臂
杠杆
方向
大小
G
省力
杠杆
L1=2L2
省力
费距离
2
二、滑轮
图示 动力情况 绳子自由端移动距离
滑 轮 组 _ _____ （不计动滑轮重、绳重、摩擦） _ ____________ （不计摩擦、绳重） ______
____
_ ____ （不计绳和滑轮的摩擦）
____
练习5、[深圳中考]如图，两个滑轮组，提升一个重为的物体A，（每个滑轮重相同）使物体A在 内拉升了 ，拉力如图所示，下列说法正确的是( )
A
A.甲中，绳端移动的距离为
B.乙中，拉力的功率为
C.甲中，动滑轮由两根绳子吊着
D.乙中，动滑轮的重力为
n1=3
n2=2
甲图：；
乙图：
二、滑轮
图示 特点
其他简单机械 斜面是一种省力、_________的简单机械。
如：盘山公路、楼梯等。
由具有公共转轴的轮和轴组成，轮轴也可以看成是杠杆的变形。
如：门把手、方向盘、扳手等。
费距离
轮
轴
二、滑轮
练习6、[深圳中考]下列图中的简单机械，不能省力但能省距离的是(　　)
C
二、滑轮
机械效率
三种功
额外功W额
有用功W有
总功W总
实验
装置
测量：G、F、h、s
测量工具
结论
与h无关
G动 ↑，η↓
G物 ↑，η↑
概念
定义:有用功跟总功的比值
械效率总小于1
四种模型
三、机械效率
动滑轮能省功吗？
已知动滑轮重为G动，用弹簧测力计，将重为G的钩码
匀速缓慢地提升一定的高度h，不考虑绳重及摩擦,请计算甲乙两次拉力F做的功。
F甲=G
F乙= (G+ G动)
2
1
W甲=Gh
S甲=h
S乙=2h
2
1
= (G+ G动)×2h
= (G+ G动)h
不省功！
W乙＞ W甲
W乙= F乙S乙
三、机械效率
三种功
有用功W有：人们需要的，有价值的功
1
额外功W额：由于滑轮自身重力、摩擦等影响不得
不多做的功
2
总功W总：总共做的功，等于有用功与额外功之和
3
W总= W有+ W额
三、机械效率
(1)定义:_____________的比值。
(2)公式:_________
(3)规律:因为有用功小于总功,所以机械效率总______。
有用功跟总功
小于1
(4) 机械效率通常用百分数来表示。
三、机械效率
练习7、[凉山州中考] 关于功率、机械效率，下列说法正确的是( )
A.做功越多的机械，其功率就越大
B.越省力的机械，其功率就越小
C.做功越慢的机械，其机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
D
三、机械效率
测量滑轮组的机械效率
三、机械效率
测量滑轮组的机械效率
1
与抬升高度无关
2
与抬升物体的重力有关
3
与动滑轮重力有关
G物 ↑，η↑
G动 ↑，η↓
三、机械效率
小金为了研究滑轮组机械效率的影响因素，做了ABCD四组实验，每个钩码的重力为1N，滑轮的重力如表，不计绳重和摩擦，机械效率最高的是（　　）
C
典型例题
G物 ↑，η↑
G动 ↑，η↓
1.5
(德州中考)测量滑轮组的机械效率:
如图为测量某滑轮组机械效率的实验装置。
(1)实验时沿________匀速缓慢拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:实验2是用图___做的实验。
(3)实验序号3中的机械效率η= ____。
竖直向上
乙
80%
典型例题
l1
=
Gh
FS
=
8N×0.1m
2.5N×0.4m
=80%
(4)通过比较_____(填实验序号)两次实验数据得出结论:
同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:
___________________________________________________________。
1、2
不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低
80%
典型例题
(德州中考)测量滑轮组的机械效率:
(6)实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数。他的想法_______(选填“正确”或“不正确”),你认为他没有考虑到_______对滑轮组机械效率的影响。
不正确
摩擦力
典型例题
(德州中考)测量滑轮组的机械效率:
操作：竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计！
四种模型
有用功 总功 机械效率
01
02
03
04
定滑轮
动滑轮、滑轮组
滑轮组（躺）
斜面
三、机械效率
四种模型
有用功：
1
物体G上升高度为h所做的功 W有=Gh
拉力F移动s所做的功 W总=Fs(s=h)
η=
01
定滑轮
总功：
2
机械效率：
3
h
s
如果不计绳重及摩擦:G=F，η=1（理想情况）
三、机械效率
四种模型
拉力F移动s所做的功 W总=Fs s=nh(n为承担动滑轮绳子的股数）
η=
物体G上升高度为h所做的功 W有=Gh
02
动滑轮、滑轮组(立)
有用功：
1
总功：
2
机械效率：
3
h
s
=
G
G+G动
如果不计绳重及摩擦:
三、机械效率
练习8 、[深圳中考]如图为“测滑轮组机械效率”的实验。在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图所示(不计绳重与摩擦)。下列说法错误的是(　　)
A．弹簧测力计的拉力是2.4 N
B．物体上升的速度为0.05 m/s
C．弹簧测力计拉力的功率为0.12 W
D．滑轮组的机械效率约83.3%
C
，； ，
n=3
三、机械效率
四种模型
自由端拉力F移动s所做的功W总=Fs,
s=ns′(n为承担动滑轮绳子的段数)
η=
物体G移动距离为s′所做的功W有=fs′
(f为物体G所受的摩擦力)
03
滑轮组（躺）
有用功：
1
总功：
2
机械效率：
3
F拉
f
S’
s
匀速
三、机械效率
练习9 、 [深圳改编]用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A，使物体A在4 s内匀速前进了4 m，物体A受到地面的摩擦力f＝300 N，所用拉力F＝120 N，。下列说法中正确的是(　　)
A．绳子自由端在4 s内移动了8 m
B．物体A重力做功的功率为1 000 W
C．物体A克服摩擦力做的功为480 J
D．滑轮组的机械效率约为83.3%
D
，
n=3
三、机械效率
四种模型
物体G上升高度为h,有用功 W有=Gh
拉力F移动s所做的功 W总=Fs
η=
04
斜面
有用功：
1
总功：
2
机械效率：
3
匀速
斜面机械效率
与摩擦力有关，f↑，η↓
与斜面倾角有关，倾角↑，η↑
或
=
Gh
Gh+fs
s
h↑
三、机械效率
如图所示，用力F将重为100N的物体拉上高为1m、斜边长为2m的斜面。求此过程中的以下物理量：（空气阻力忽略不计）
（1）有用功
（2）如果拉力F=100N,斜面的机械效率是多少？
（3）如果斜面的机械效率为80%，物体所受摩擦力f大小是多少？
S
h
F
典型例题
如图所示，用力F将重为100N的物体拉上高为1m、斜边长为2m的斜面。求此过程中的以下物理量：（空气阻力忽略不计）
（1）有用功
（2）如果拉力F=100N,斜面的机械效率是多少？
（3）如果斜面的机械效率为80%，物体所受摩擦力f大小是多少？
S
h
F
典型例题
（1）W有=Gh=100N×1m=100J
（2）
（3）
练习10、[深圳中考] 如图所示，斜面长，高。用平行于斜面的拉力，将重力为的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时。求：
（1） 有用功 ；
（2） 拉力做功的功率 ；
（3） 物体受到的摩擦力 ；
（4） 该斜面的机械效率 。
解：（1）有用功: ；
（2）拉力所做的功: ，
拉力做功的功率： ；
三、机械效率
练习10、[深圳中考] 如图所示，斜面长，高。用平行于斜面的拉力，将重力为的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时。求：
（1） 有用功 ；
（2） 拉力做功的功率 ；
（3） 物体受到的摩擦力 ；
（4） 该斜面的机械效率 。
解：
（3）额外功: ，
由得， ；
（4）该斜面的机械效率: 。
答：有用功为 ；拉力做功的功率为 ；物体受到的摩擦力为 . ；斜面的机械效率为 % 。
三、机械效率
机械效率
三种功
额外功W额
有用功W有
总功W总
实验
装置
测量：G、F、h、s
测量工具
结论
与h无关
G动 ↑，η↓
G物 ↑，η↑
概念
定义:有用功跟总功的比值
械效率总小于1
四种模型
三、机械效率
课堂小结

展开更多......

收起↑