（東營專版）2019年中考物理總復習 第十二章 簡單機械課件.ppt

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第十二章簡單機械 知識點一杠桿 定義 在 的作用下繞 轉動的硬棒叫作杠桿 力 固定點 杠桿五要素 如圖 O F1 F2 l1 l2 杠桿的平衡條件 1 杠桿平衡 杠桿在動力和阻力作用下 2 平衡條件 公式為 靜止 動力 動力臂 阻力 阻力臂 F1l1 F2l2 生活中的杠桿 撬棒 費力省距離 船槳 天平 生活中的杠桿應用舉例省力杠桿 撬棒 鍘刀 瓶蓋起子 手推車 鋼絲鉗等 費力杠桿 釣魚竿 鑷子 筷子 理發(fā)剪子 縫紉機腳踏板等 等臂杠桿 天平 定滑輪等 知識點二滑輪 等臂 省力 省力 改變 力的方向 省力 力的方向 省力 知識點三機械效率 三種功及其關系 1 有用功 為了達到目的 要做的功 公式 必須 W有 Gh 2 額外功 為了達到目的做的一些 但又不得不做的功 用滑輪組提升鉤碼 我們不得不克服動滑輪所受的重力以及摩擦力等因素的影響而多做功 3 總功 有用功和額外功的 4 關系公式 不需要 和 W總 W有 W額 機械效率 1 定義 和 的比值 2 公式 機械效率沒有單位 3 注意 任何機械的效率都 1 有用功 總功 小于 提高機械效率的方法 1 在額外功不變時 增大有用功 例 提升重物時 機械裝置一定 在機械強度允許的范圍內 增加提升重物的質量 2 在有用功不變時 減小額外功 例 提升重物時 在所提升的重物重力一定時 減小機械的摩擦或減小動滑輪的重力 費力 遠離 省力 300 360 40 40 90 1 35 62 5 省力 考點一杠桿類型的判斷 5年1考 例1 2018 海南中考 如圖所示 下列工具在使用中屬于省力杠桿的是 思路點撥 1 找支點 首先要明確每個杠桿模型的支點位置 2 比力臂 大致畫出動力臂和阻力臂 再比較其大小 3 定類型 由力臂大小關系確定杠桿的類型 自主解答 C 1 2018 煙臺中考 如圖所示的杠桿 屬于費力杠桿的是 C 考點二杠桿的平衡條件及其應用 5年4考 命題角度 杠桿是否再平衡的判斷例2 2018 臨沂中考 圖甲所示的杠桿是水平平衡的 如果在支點兩側的物體下方分別加掛一個等重的物體 如圖乙所示 則杠桿 A 右端下沉B 左端下沉C 要保持平衡應將左端的物體向右移動D 要保持平衡應在右端再加掛一個物體 思路點撥 圖甲兩側分別加掛一個等重的物體后 分析兩邊的力和力臂的乘積是否還相等 據此判斷圖乙的杠桿是否還平衡 自主解答 A 解題技巧 2 2018 濰坊中考 如圖所示 杠桿處于平衡狀態(tài) 如果杠桿兩側的鉤碼各減少一個 杠桿將 A 左端下降B 右端下降C 仍然平衡D 無法判斷 B 例3 2017 棗莊中考 如圖所示是小明探究 杠桿平衡條件 的實驗裝置 實驗中杠桿始終處于水平平衡狀態(tài) 若在C處逐漸改變彈簧測力計拉力的方向 使其從 則拉力的變化情況是 A 先變小后變大B 先變大后變小C 逐漸變大D 逐漸變小 思路點撥 阻力和阻力臂不變 動力臂先增大后減小 根據杠桿平衡條件可知動力的變化 自主解答 A 解題技巧 3 2016 遂寧中考 如圖所示 作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F 將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B 在這個過程中 力F的大小將 A 不變B 變小C 變大D 先變大后變小 C 考點三滑輪 組 的特點及其應用 5年1考 例4 2017 綏化中考改編 如圖所示 利用滑輪組將200N的重物勻速向上提升到2m高的平臺上 繩子自由端向下移動的距離為m 若不計繩重 動滑輪重及摩擦 則他所用的拉力為N 若實際拉力為110N 不計繩重及摩擦 則動滑輪重為N 思路點撥 由圖可知 承擔物重的繩子段數n 2 1 拉力端移動的距離s 2h 2 不計繩重 動滑輪重及摩擦 拉力F G 3 不計繩重及摩擦 根據F 求動滑輪的重 自主解答 410020 滑輪 組 的相關計算方法總結 4 2017 黑龍江中考改編 利用如圖所示的滑輪組將一個重200N的物體 勻速提高5m 若動滑輪重為10N 不計繩重及摩擦 繩子自由端施加的拉力F為 N 繩子自由端移動的距離為 m 70 15 考點四簡單機械作圖 5年1考 命題角度 杠桿力臂作圖例5 2018 萊蕪中考 如圖所示是一個杠桿式簡易起吊機 它上面裝了一個定滑輪可以改變拉繩的方向 杠桿OB可繞O點轉動 通過此裝置把重物G拉起 請在圖上畫出動力臂l1和阻力F2的示意圖 思路點撥 1 明確動力和阻力 2 根據力臂概念從支點向動 或阻 力的作用線作垂線并標注相應力臂符號 自主解答 如圖所示 杠桿力臂作圖步驟 5 2018 白銀中考 如圖所示為釣魚竿釣魚的示意圖 O為支點 請畫出F1 F2的力臂l1和l2 命題角度 杠桿最小動力作圖例6 2018 德陽中考 如圖OAB輕質杠桿 O為支點 請在圖中B點處畫出能使杠桿保持平衡的最小力F的示意圖 思路點撥 根據杠桿平衡的條件可知 在杠桿中的阻力 阻力臂一定的情況下 要使所用的動力最小 必須使動力臂最長 在通常情況下 連接杠桿支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長 以此為動力臂 最省力 自主解答 如圖所示 杠桿最小動力作圖 6 2018 眉山中考 如圖所示 輕質杠桿OA能繞O點轉動 請在杠桿中的A端畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖 要求保留作圖痕跡 命題角度 滑輪組作圖例7如圖所示 用滑輪組沿水平地面拉動物體A 請畫出最省力的繞繩方法 思路點撥 滑輪組繩子的繞法有兩種 1 繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上 再依次繞過動滑輪和定滑輪 這種繞法有偶數段繩子承擔物重 2 繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上 再依次繞過定滑輪和動滑輪 這種繞法有奇數段繩子承擔物重 自主解答 如圖所示 解題技巧 對于滑輪組的繞線作圖 依據的省力公式是F 不計摩擦及滑輪重 首先確定繩子段數n n為繞在動滑輪上繩子的段數 然后根據省力公式進行繞線 注意 繩子的段數與繩子的起點的關系是 奇動偶定 即偶數段的繩子的起點在定滑輪的掛鉤上 而奇數段繩子的起點在動滑輪的掛鉤上 滑輪 組 的繞線方法總結 7 2018 涼山州中考 用一個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組來提升重物 請在圖中畫出最省力的繞法 考點五機械效率 5年6考 命題角度 機械效率的理解例8 2018 宜昌中考 下列有關起重機提升貨物時機械效率的說法 正確的是 A 有用功越多 機械效率越高B 同一起重機提起的貨物越重 機械效率越高C 額外功越少 機械效率越高D 同一起重機提起同一貨物越快 機械效率越高 思路點撥 機械效率是有用功與總功的比值 增加物重 其他條件不變 有用功增多 有用功在總功中所占的比例增大 機械效率升高 機械效率高的機械 說明所做有用功占總功的比值大 額外功所占總功的比值小 不是做的額外功越少 機械做功的快慢是指功率 機械效率大小與功率大小沒有關系 自主解答 B 解題技巧 8 2017 來賓中考 下列關于機械效率的說法正確的是 A 越省力的機械 機械效率越高B 做功越少的機械 機械效率越低C 做功越慢的機械 機械效率越低D 總功相同 有用功越大的機械 機械效率越高 D 命題角度 滑輪組機械效率的大小比較例9 2017 通遼中考 某實驗小組分別用如圖所示的甲乙兩個滑輪組 每個滑輪重相同 勻速提起相同的重物 所用的拉力分別為F1和F2 機械效率分別為 1和 2 不計繩重及摩擦 下列說法正確的是 A F1 F2 1 2B F1 F2 1 2C F1 F2 1 2D F1 F2 1 2 思路點撥 不計繩重及摩擦 則繩端的拉力為F G物 G動 滑輪組的機械效率為 注意 同一滑輪組的機械效率隨所提物重的增加而增大 自主解答 A 9 2018 攀枝花中考 某實驗小組分別用如圖所示的甲 乙兩個滑輪組 每個滑輪等重 在相同時間內把重物G提升相同高度 F1和F2大小相等 不計繩重及摩擦 下列說法正確的是 A 力F1和F2做功的功率相同B 力F1和F2做的總功相同C 乙滑輪組更省力 兩個滑輪組機械效率一樣大D 甲滑輪組的機械效率比乙滑輪組高 D 命題角度 功 功率和機械效率的綜合計算例10用如圖所示的滑輪組 將重為10N的物體以0 1m s的速度勻速提升 拉力F 6N 求 1 拉力的功率 2 滑輪組的機械效率 3 若不計繩重及摩擦 求動滑輪的重力 思路點撥 1 知道物體提升的速度 求出繩子自由端移動的速度 利用P Fv求拉力的功率 2 利用W總 Fs求出總功 知道提升物體的高度和物重大小 利用W有 Gh求出有用功 再利用 求出該滑輪組的機械效率 3 不計繩重和摩擦 知道物重和拉力大小 根據F G物 G動 求動滑輪重 自主解答 解 1 由圖可知 n 2 s 2h 繩子自由端移動的速度 v 2v物 2 0 1m s 0 2m s 拉力的功率 P Fv 6N 0 2m s 1 2W 2 滑輪組的機械效率 3 不計繩重和摩擦 由F G物 G動 可得 動滑輪的重力 G動 2F G物 2 6N 10N 2N 答 1 拉力的功率為1 2W 2 滑輪組的機械效率為83 3 3 動滑輪的重力為2N 10 2017 安順中考 小華用如圖所示的滑輪組拉動貨箱 已知貨箱的質量為60kg 在F 50N的拉力作用下 貨箱以0 1m s的速度做勻速直線運動 地面對貨箱的滑動摩擦力f為貨箱重的0 2倍 求 g取10N kg 1 貨箱的重力 2 拉力F的功率 3 貨箱運動了1min 克服摩擦所做的功 4 此滑輪組的機械效率 解 1 貨箱的重力 G mg 60kg 10N kg 600N 2 由圖可知 n 3 繩子自由端移動的速度 v繩 3v 3 0 1m s 0 3m s 拉力的功率 P Fv繩 50N 0 3m s 15W 3 地面對貨箱的滑動摩擦力 f 0 2G 0 2 600N 120N 由v 可得 貨箱移動的距離 s vt 0 1m s 60s 6m 克服摩擦力做的功 W有 fs 120N 6m 720J 4 1min內繩子自由端移動的距離 s繩 3s 3 6m 18m 拉力所做總功 W總 Fs繩 50N 18m 900J 滑輪組的機械效率 答 1 貨箱的重力是600N 2 拉力F的功率是15W 3 克服摩擦所做的功是720J 4 滑輪組的機械效率是80 實驗十六探究杠桿的平衡條件 5年0考 1 讓支點處于杠桿中央的目的 減小杠桿 對實驗造成的影響 2 杠桿平衡螺母的調節(jié) 左高 調 右高 調 注意 平衡后的實驗過程中不能再調節(jié)平衡螺母 自重 左 右 3 實驗時應調節(jié)鉤碼的懸掛位置使杠桿在水平位置靜止 目的是 4 將砝碼換成彈簧測力計的好處 實驗操作更方便 5 本實驗多次測量的目的 便于測量力臂 能直接測出拉力的大小 避免實驗的偶然性 得出普遍 規(guī)律 6 用彈簧測力計代替杠桿一側所掛鉤碼 當彈簧測力計由豎直方向拉變成傾斜拉 要使杠桿仍保持平衡 彈簧測力計的示數會變 是因為拉力的力臂變 大 小 7 利用杠桿平衡條件分析 計算 1 在杠桿平衡時 兩邊增減砝碼后杠桿是否平衡以及杠桿再平衡的條件 2 計算力或力臂的大小 8 生活中杠桿類型的判斷 9 實驗結論 動力 動力臂 阻力 阻力臂 或F1l1 F2l2 例11 2017 衡陽中考改編 小張在探究 杠桿平衡條件 實驗中 給他提供的實驗器材有杠桿 支架 彈簧測力計 刻度尺 細線和質量相同的鉤碼若干個 1 實驗前 將杠桿中點置于支架上 當杠桿靜止時 如圖甲所示 此時應把杠桿左端的平衡螺母向 選填 左 或 右 調節(jié) 使杠桿在水平位置平衡 這樣做的好處是 右 便于測量力臂 2 小張利用如圖乙所示裝置的實驗數據記錄如表所示 表格中空缺的實驗數據 是 20 3 小張在實驗中多次改變力和力臂的大小主要是為了 只有一個正確答案 選填答案序號 減小摩擦 多次測量取平均值減小誤差 使每組數據更準確 獲取多組實驗數據歸納出物理規(guī)律 4 下列四個因素中 不會帶來實驗誤差的是 A 支架自身的重力足夠大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 A 拓展設問 5 在圖乙杠桿平衡的基礎上 將A B兩處鉤碼同時減去1個 那么杠桿 選填 能 或 不能 在水平位置保持平衡 不能 6 小張在完成實驗后 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 他得到了如圖丙所示的結果 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 F1 F2 F3的力臂分別用l1 l2 l3表示 F1l1 F2l2 F3l3 7 小張在完成實驗后 還想探究 若支點不在杠桿的中點時 杠桿的平衡條件是否仍然成立 于是他利用如圖丁所示的裝置進行探究 發(fā)現在杠桿左端的不同位置 用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時 測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符 其原因是 杠桿自重的影響 11 2018 濱州中考 小明在 探究杠桿平衡條件 的實驗中所用的實驗器材有 刻度均勻的杠桿 支架 彈簧測力計 刻度尺 細線和質量相同的0 5N重的鉤碼若干個 1 如圖A所示 實驗前 杠桿左端下沉 則應將左端的平衡螺母向 選填 左 或 右 調節(jié) 直到杠桿在 位置平衡 目的是便于測量 支點選在杠桿的中點是為了消除杠桿 對平衡的影響 右 水平 力臂 自身重力 2 小明同學所在實驗小組完成某次操作后 實驗現象如圖B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 m 3 甲同學測出了一組數據后就得出了 動力 動力臂 阻力 阻力臂 的結論 乙同學認為他的做法不合理 理由是 0 15 只做一次實驗具有很大的偶然性 4 丙同學通過對數據分析后得出的結論是動力 支點到動力作用點的距離 阻力 支點到阻力作用點的距離 與小組同學交流后 乙同學為了證明丙同學的結論是錯誤的 他做了如圖C的實驗 此實驗能 選填 能 或 不能 說明該結論是錯誤的 圖C實驗中 已知杠桿上每個小格長度為5cm 每個鉤碼重0 5N 當彈簧測力計在A點斜向上拉 與水平方向成30 角 杠桿 使杠桿在水平位置平衡時 動力 動力臂 選填 等于 或 不等于 阻力 阻力臂 等于 實驗十七測量滑輪組的機械效率 5年0考 1 實驗原理 2 實驗器材 滑輪 組 細線 鉤碼 鐵架臺等 3 實驗中應測量的物理量有 繩自由端移動的距離s 4 彈簧測力計拉動方式 向上運動 使拉力等于測力計的示數 彈簧測力計 刻度尺 物重G 重物上升高度h 繩末端拉力F 勻速豎直 5 實驗中分別記下鉤碼和測力計的起始位置 目的是便于測量鉤碼和測力計 6 繩子自由端移動的距離s與物體上升高度h的關系 s 移動的距離 nh 7 控制變量法的應用 1 同一滑輪組吊起數量不同的鉤碼 探究 與G物的關系 2 用重力或數量不同的動滑輪吊起數量相同的鉤碼 探究 與G動的關系 8 影響滑輪組機械效率的因素 繩重和摩擦 9 實驗數據的分析及處理 動滑輪重 提起的物重 10 實驗中 滑輪組克服物重所做的有用功為W有 繩自由端拉力所做的總功為W總 11 機械效率的計算 1 已知物重和拉力 2 已知物重和動滑輪重 不計摩擦 Gh Fs 12 滑輪組機械效率的大小與物體提升的高度 滑輪組的繞線方式及物體提升的速度無關 例12 2018 德州中考改編 如圖所示為測量某滑輪組機械效率的實驗裝置 得到的實驗數據如表所示 1 實驗時應沿豎直方向 緩慢拉動彈簧測力計 2 分析表中數據可知 實驗2是用圖 做的實驗 3 實驗序號3中的機械效率 4 通過比較 填實驗序號 兩次實驗數據得出結論 同一滑輪組提升重物時 物重越大 滑輪組的機械效率越高 勻速 乙 80 1 2 5 通過比較2 3兩次實驗數據可得出結論 不同滑輪組提升相同重物時 動滑輪越重 滑輪組的機械效率 6 實驗過程中邊拉動邊讀數 彈簧測力計示數不穩(wěn)定 有同學認為應靜止時讀數 你認為他的想法 選填 正確 或 不正確 因為他沒有考慮到 對滑輪組機械效率的影響 越低 不正確 摩擦力 拓展設問 7 第1次實驗和第2次實驗中 第2次實驗的機械效率較 這是因為兩次實驗中所做額外功 而第2次實驗所做有用功較 8 通過實驗 請你提出提升滑輪組機械效率的兩種方法 高 相同 多 增加被提升重物的重力 減輕動滑輪的重力 12 2018 泰安中考 圖甲是某學習小組 測量滑輪組的機械效率 的示意圖 用彈簧測力計豎直向上 拉動繩子自由端 將重為4 5N的物體從A位置提升到A 位置 同時彈簧測力計從圖中的B位置上升到B 位置 在這個過程中 彈簧測力計的示數如圖乙所示 請你根據他們做的實驗完成下列問題 勻速 緩慢 1 物體提升的高度是 cm 拉力是 N 該滑輪組的機械效率 2 若在圖甲裝置的基礎上 增加一個動滑輪 改為圖丙所示的裝置 提升同一物體 則滑輪組的機械效率 選填 變大 變小 或 不變 5 0 2 75 變小