资源简介

(共36张PPT)
主题情境：机械在现代生活中的角色
大单元复习
简单机械
为了提高中考复习效率，帮忙学生构建单元知识体系，特设以大单元教学为依据，以单元知识为核心，用情境问题串讲知识，助力于学生解决实际问题、高效备考.
建议一轮复习串讲知识点使用
设计理念
适用时间
策划思路简介
目 录
单元复习目标
1
情境串讲知识
2
构建知识架构
3
对接中考习题
4
单元复习目标
能说出人类使用的一些机械，知道机械效率以及提高机械效率的意义和途径；能用简单机械解决生活中的有关问题.
——物理观念
能完成探究杠杆的平衡条件的实验；有控制变量的意识，能收集实验数据，得出实验结论；能从跨学科实践视角探究我国古代的简单机械.
——科学探究
能从生活实例中抽象出杠杆模型；能对机械问题进行推理；能从信息中寻找证据；能进行质疑，敢于表达自己的观点.
——科学思维
知道人类对机械的利用是不断发展的；能了解机械的使用对社会发展的推动作用，能欣赏我国古代关于简单机械应用的成就.
——科学态度与责任
知识线
滑轮及其机械效率
机械在现代生活中的角色
主题情境
情境线
建筑工地上利用起重机将重物搬向高处
工人将重物从地面搬向车厢时搭建斜面
杠杆及其应用
工人利用撬棒竖直用力撬动大石头
门上安装门把手，轻轻转动即可打开门锁
斜面及其机械效率
轮轴及其应用
情境串讲知识
为了减轻体力劳动，又能提高工作效率，人们发明了机械，机械的种类繁多，从最简单的机械到复杂机械，人们经过了无数的实践和努力，各种各样的机械展示了人类的智慧，有的机械简单，有些机械复杂，不管机械多么复杂，都可以从中找到构成它们的基本元素——杆、轮、链条、斜面等.让我们一起走进“机械”世界，研究人类智慧的结晶.
情境一
工人利用撬棒竖直用力撬动大石头
问题1：撬棒在这里属于什么？它在使用时有哪些要素？
杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒.
杠杆的五要素：
(1)支点：杠杆可以绕其转动的点(O点)；
(2)动力：使杠杆转动的力(F1)；
(3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)；
(4)动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离(l1)；
(5)阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离(l2).
撬棒属于杠杆.
l1
F1
F2
l2
O
例1 如图所示，杠杆处于静止状态，请在图中画出力臂l1对应的力F1及F2的力臂l2.
F1
l2
例2 如图甲所示的是用手关闭水龙头时的情景，图乙为其示意图，O点为支点，F2为阻力.请画出阻力F2的力臂l2以及关闭水龙头时在A点施加的最小力F1的示意图.
F1
l2
甲乙
问题2：杠杆在什么条件下才能平衡呢？
实验一：探究杠杆的平衡条件
【实验器材】
杠杆、铁架台、钩码等
【实验前操作】
(1)将杠杆调节至水平平衡的操作：左高左调，右高右调(调平衡螺母)．
注：实验过程中不能调节平衡螺母.
(2)支点选杠杆中央：避免杠杆自重对实验结果产生影响.
(3)调节杠杆水平平衡的目的：便于测量力臂.
多次实验的目的：寻找普遍规律.
序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1
2
3
4
0.10
1.5
0.15
1.0
0.15
1.0
0.15
1.0
0.05
1.0
0.10
0.5
0.05
1.5
0.15
0.5
点击播放视频
【实验结论】动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1l1＝F2l2).
例 在探究杠杆平衡条件的实验中：
(1)实验开始时，杠杆如图甲所示处于静止状态，此时杠杆处于_____(选填“平衡”或“非平衡”状态.为了是杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向____
(选填“左”或“右”)调节.
(2)在已调平的杠杆A处挂4个相同的钩码，如图乙所示，则在B处挂____个相同的钩码，可使杠杆在水平位置平衡；此时若将两侧的钩码同时向远离支点的方向移动一小格，则杠杆__________(选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”).
平衡
左
6
右端下沉
甲乙
种类 省力杠杆(F1为动力) 费力杠杆(F1为动力) 等臂杠杆
示意图
力臂的关系 ________ l1＜ l2 l1＝l2
力的关系 F1＜F2 ________ F1＝F2
特点 省力费距离 _____________ _________________
应用 撬棒、指甲剪等 钓鱼竿、食品夹等 托盘天平、跷跷板等
l1>l2
F1>F2
费力省距离
既不省力也不省距离
问题3：撬棒在使用时是为了省力，你知道杠杆都有哪些类型，分别都有什么特点呢？
情境二
建筑工地上利用起重机将重物搬向高处
问题1：起重机将重物搬向高处利用了什么机械？它们都有什么特点？
1. 定滑轮
特点：改变力的方向，但不省力也不省距离(F=G、s=h)；
实质：相当于等臂杠杆.
2个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组
2. 动滑轮
特点：省力且费距离，不能改变力的方向
[F= (G＋G动)、s=2h](忽略绳重和摩擦)；
实质：相当于省力杠杆.
3. 滑轮组
或
特点：省力、改变力的方向(取决与实际需求)
[F= (G物+G动)、s=nh，n表示承重绳子的有效段数]
(忽略绳重和摩擦).
滑轮组绳子段数n的确定：
如图所示．不计绳重及摩擦，绳子末端的拉力F＝ (G物＋G动)，绳子自由端移动的距离s＝nh．
例 如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出滑轮组的绕线方式．
有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用W有表示；
额外功：使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，用W额表示；
总功：有用功与额外功之和，用W总表示，W总＝__________.
W有＋W额
1. 功的分类
定义：物理学中，将________跟______的比值叫作机械效率；
计算公式：η＝___________；
特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是_____总功，所以机械效率总是______1.
有用功
总功
小于
小于
2. 机械效率
问题2：如何计算滑轮组的机械效率？
问题2：如何计算滑轮组的机械效率？
①竖直提升物体
额外功:克服动滑轮自重及绳和轮间摩擦力做功
有用功:提升重物所做的功W有=Gh
总功:利用机械时动力做的功W总 =Fs
F
G
忽略绳重及摩擦
②匀速水平拉物体
有用功W有=fs物
总功W总=Fs绳=nFs物
问题2：如何计算滑轮组的机械效率？
例 如图，用滑轮组把800 N的物体匀速提升3 m，拉力F为500 N，拉力对物体做的有用功为______J，拉力做的总功为_______J，滑轮组的机械效率为______；若不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为______N.
2 400
3 000
80%
200
问题3：如何测量滑轮组的机械效率？
实验二：测量滑轮组的机械效率
【实验器材】
滑轮组、弹簧测力计、若干钩码、刻度尺等
【实验原理】
【实验操作要点】
应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计.
序号 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械
效率η
1
2
3
0.50
1.00
1.50
0.030
0.045
0.59
0.086
0.050
57.69%
0.026
0.030
0.030
0.40
0.091
0.030
0.015
0.30
0.087
0.036
83.33%
90.00%
【实验结论】
动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越高.
点击播放视频
【交流与评估】
实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会怎么样？
变小，理由是：拉力变大，相同条件下，做的有用功不变，总功变大，所以测得得滑轮组机械效率会变小.
问题3：如何提高滑轮组的机械效率？
增大物重；减小动滑轮重；减小绳子与滑轮间的摩擦等.
减小滑轮与绳子之间的摩擦.
(1)减小额外功：减小机械间的摩擦、减小机械自重等；
(2)增大有用功：增大物重等.
思考：如何提高机械的效率？
情境三
工人将重物从地面搬向车厢时搭建斜面
问题1：斜面有什么特点？
特点：省力，费距离.
斜面高度一定时，斜面越长越省力.
斜面
有用功:W有用 =Gh
总功:W总=Fl
额外功:克服斜面与物体之间的摩擦力所做的功W额=fl
问题2：如何计算斜面的机械效率？
问题3：斜面在生活中有哪些应用？
盘山公路
螺丝
斜面传送带
无障碍通道
情境四
门上安装门把手，轻轻转动即可打开门锁
问题1：轮轴有什么特点？
结构：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，通常把大轮叫作轮，小轮叫作轴.
实质：可以连续转动的省力杠杆.
特点：省力，费距离.
轮轴
问题2：轮轴在生活中有哪些应用？
水龙头
齿轮
车把
方向盘
构建知识架构
简单机械
杠杆
斜面
滑轮
轮轴
总功、有用功、额外功
机械效率
定义
五要素
平衡条件
应用
定滑轮
动滑轮
滑轮组
应用
特点
应用
特点
应用
功的角度
力的角度
类型
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
省力费距离
对接中考习题
1. (2025北京)如图所示，园艺工人在修剪枝条.关于园艺剪的使用，下列说法正确的是(　　)
A. 园艺剪对枝条的压力是阻力
B. 在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆
C. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力
D. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
C
2. (2025扬州)如图是兄弟二人抬水的场景.扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂_______，阻力臂_______，弟弟对扁担的作用力_______.(填变化情况)
不变
变小
变小
3. (2025南充)如图所示，重为100 N的物体在水平拉力F为10 N 的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10 s内向左移动了10 m，则拉力所做的功为______J，滑轮组有用功的功率为______W.
300
12
4. (2024自贡)如图所示，把重为40 N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端，斜面长2 m，高0.6 m，沿斜面的推力F为20 N.那么，此过程中有用功是________ J，斜面的机械效率是________.
24
60%
5. (2025凉山州)如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子.盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点.请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
甲乙
l1
F1

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