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- 2021-05-10 发布
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中考复习专题-简单机械和功
上节课复习
热和能部分知识点回顾:
中考常考题目有哪些:
本节课知识点结构
杠杆平衡
杠杆五要素
杠杆平衡条件
杠杆类型
滑轮
等臂杠杆
省力杠杆
费力杠杆
功和功率
功的定义
功
功的公式
功率
功率的定义
功率的公式
机械与功知识点
机械能
动能
势能
质量和速度
质量和高度
重力势能
弹性势能
动能和重力势能之间的转化
教学过程
杠杆
1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬 棒就叫杠杆。
2.什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂?
(1)支点:杠杆绕着转动的点(o)
(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:从支点到动力的作用线的距离(L1)。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)
3.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作:F1L1=F2L2 或写成 。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
4.三种杠杆:
(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
5.定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。(实 质是个等臂杠杆)
6.动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)
7.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
功
1.功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离。
2.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上 通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离)
3. 功的公式:W=Fs;单位:W→焦;F→牛顿;s→米。(1焦=1牛·米).
4.功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
5.斜面:FL=Gh 斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。(螺丝、盘山公路也是斜面)
6.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。
计算公式:P有/W=η
7.功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
计算公式:。单位:P→瓦特;W→焦;t→秒。(1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦)
机械能
六、机械能
能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”,并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”。
如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功。
机
械
能
势能
重力
势能
定义:物体由于被举高而具有的能量
决定其大小的因素:
物体质量越大、举得越高(高度),重力势能就越大
弹性
势能
定义:发生弹性形变的物体具有的能量
决定其大小的因素:
物体弹性形变越大、弹性势能就越大
动能
定义:物体由于运动而具有的能量
决定其大小的因素:
物体速度越大、质量越大,动能就越大
机械能:动能和势能统称为机械能。
(1)理解
①有动能的物体具有机械能;
②有势能的物体具有机械能;
③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
(2)探究决定动能大小的因素
a、猜想:动能大小与物体质量和速度有关;
b、实验研究—研究对象:小钢球 方法:控制变量法
c、如何判断动能大小?看小钢球能推动木快做功的多少;
如何控制速度不变?使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同;
如何改变钢球速度?使钢球从不同同高度滚下;
d、分析归纳:
保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大;
保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;
得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能
2、动能和势能的转化
(1)动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能;
(2)动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
3、动能与势能转化问题的分析
①首先分析决定动能大小、重力势能(或弹性势能)大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化——质量,速度,高度,弹性形变
②机械能守恒:如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
③人造地球卫星的运动,近地点动能(速度)最大,势能最小;远地点势能最大,动能(速度)最小,近地点向远地点运动时,动能转化为势能,远地点向近地点运动,势能转化为动能,整个过程机械能守恒。
④滚摆上升下落过程中,如果不计空气阻力,机械能守恒。上升动能转化为重力势能,下降重力势能转化为动能,最低点速度最大,动能最大,最高点重力势能最大,动能最小,下降过程反之。
考虑空气阻力,滚摆每次上升高度减小,机械能转化为内能。
⑤题目中如果有“在光滑斜面上滑动”,“光滑”表示不计摩擦,没有能量损失,此时机械能守恒。
经典例题
一、选择题
1.下图中属于费力杠杆的是 ( )
A.翘棒 B.镊子 C.铡刀 D.开瓶器
图7
2.如图7所示的几个情形中,所提到的力没有做功的是 ( )
3.如图所示,在大小为500N的拉力F作用下,滑轮组将800N的重物提升了lm.在此过程中 ( )
A.做的有用功是500J B.做的总功是800J
c.滑轮组的机械效率是62.5% D.滑轮组的机械效率是80%
4.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴0靠
近,这样做的目的是为了 ( )
A. 增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力
D.减小阻力臂,省力
5.在四川抗震救灾现场,一块水泥板质量为0.5t,起重机在5s内把它匀速提高2m,此过程中 ( )
A.起重机对水泥板所做的功为1×103J
B.起重机对水泥板所做的功为1×104J
c.起重机提升水泥板的功率为2×102W
D.起重机的柴油机做功的功率为2×103W
二、填空题(每空3分,共33分)
6.杠杆的平衡条件____________________.如图所示杠杆处平衡状态,则L1=_____L2(每
个钩码的重力相等).
7. 如图所示,用甲、乙两个不同的滑轮把同一货物提到同一高度,使用_______滑轮能够省力,使用________滑轮机械效率较高
7. 如图所示.物体重为l80N,所用拉力F=100N,方向竖直向上,将物体匀速提高1m时绳子自由端提高了________m,则滑轮的机械效率为______________.
9.木块在大小为2N的水平拉力作用下,1Os内在水平面上沿拉力方向前进1m,拉力做功为__________J,功率为__________W;若木块重5N,在此过程中重力对木块做功为__________J.
10.如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,在这过程中推力做了_________J的功,机械效率为_________.
三、作图题
11.如图是一个瓶盖起子,请标出支点0和阻力F:.
12.画出图中最省力的绕绳方法.
四、实验题
13.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干.
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向________调,直到杠杆在水平位置平衡为止.
(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、L1=20cm、F2=4N和L2=30cm.
该同学根据这些数据能否得出探究结论?_____________.理由是:_______________
(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件.这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好?并说明理由:________________________________________________________________________.
五、计算题
14.用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,将重物提升3m所用的时间为los.求:
(1)重物上升的速度.
(2)拉力所做的有用功.
(3)拉力的功率.
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