中考第一轮专题复习简单机械功与功率 4页

中考第一轮复习-----------教学案（简单机械，功、功率）‎ 一、知识要点透析：‎ ‎（一）杠杆 ‎1. 杠杆的概念：杠杆 。“固定点”、“硬”是其两个要素。杠杆并不要求是直的。‎ ‎（1）支点： 。 （2）动力： 。‎ ‎（3）阻力： 。 （4）动力臂： 。‎ ‎（5）阻力臂： 。‎ 例1：作图题 ‎①【2009•广州市】如图1所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接．要求：‎ ‎（1）作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图 ‎（2）画出重力的力臂 ‎②【2009•雅安市】如图2所示，是一个Z形杠杆，请在图中画出力F对支点O的力臂L。‎ 图2‎ 图1‎ 图3‎ ‎2. 杠杆的平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写作（公式） 。 ‎ 例2：如图3所示，AB为轻杆，AO＝OC= CB，B端悬挂重为10N的物体，当A端施加竖直向下的力F＝ N时，杠杆水平平衡。如果动力作用点从A点移到C点，能使杠杆仍平衡的力F至少是 N，该力的方向是 。‎ ‎3. 杠杆的种类 费力杠杆：钓鱼杆，赛艇的船浆 特别主意：省力杠杆省力，但费距离（动力移动的距离较大），费力杠杆费力，但省距离。等臂杠杆不省力也不省距离。既省力又省距离的杠杆是不存在的。‎ 例3：如图4所示是一个简易的杠杆式起重机，F是动力，物重为阻力。‎ ‎（1）画出动力臂和阻力臂。（2）试说明这个起重机是省力机械还是费力机械。‎ 图5‎ 图4-1‎ F L1‎ L2‎ 图4‎ F 例4：如图5是一个简易压水泵。用手向下压手柄，活塞杆会把活塞往上提；用手向上提手柄，活塞杆会把活塞向下推。整个手柄是一个弯曲的杠杆。‎ ‎·‎ 图6‎ ‎（1）请在图上标出支点O，画出此时的阻力F2，作出F1、F2的力臂L1和L2；‎ ‎（2）请回答：这个手柄属于哪一类杠杆？ 。 ‎ ‎（二）滑轮 ‎1. 定滑轮 ‎（1）定义：轴固定不动的滑轮叫定滑轮。‎ ‎（2）原理：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但能改变力的方向。‎ ‎2. 动滑轮 ‎（1）定义：轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。‎ ‎（2）原理：动滑轮省一半力。‎ 例5：物体重l 000 N，如果用一个定滑轮匀速提起它，需要用＿＿＿＿N的力；如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它，需要用＿＿＿＿＿N的力(不计摩擦滑轮自重)．‎ 例6：如图6所示，摩擦不计，物重为100N。（1）若动滑轮重不计，匀速提升重物时绳子的拉力为 N。（2）若动滑轮重为20N，匀速提升重物时绳子的拉力为 N。（3）若将绳子向上拉动‎4m，则物体向上移动 m。‎ ‎3. 滑轮组——几个滑轮组合在一起使用 原理：既利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。总重由几股绳子承担，所需拉力即为总重的几分之一。‎ 例7：图7甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，它们有不同点。请回答：‎ 图7‎ ‎（1） 滑轮组能改变动力的方向，而 滑轮组不改变动力的方向；‎ ‎（2）甲滑轮组有 段绳子承担物重，而乙滑轮组有 段绳子承担 物重， 滑轮组更省力些；‎ ‎（3）如果摩擦不计，动滑轮重不计，G＝300N，‎ 则图甲中的拉力F甲＝ N，图乙中的拉力F乙＝ N；‎ ‎（4）如果都使物体上升h高度，那么甲滑轮组的绳端必须向下移 动 ，乙滑轮组的绳端必须向上移动 。‎ 例8：在图8中，画出滑轮组的串绕方法，要求是：绳端往上提，重物往上升。并回答下面问题：（l）这个滑轮组有 段绳子承担物重，若绳端的拉力向上移动 l‎.5m， 则物体上升 m。‎ ‎（2）若物重G＝30N，摩擦及动滑轮重均不计，使重物匀速上升时，绳端的拉 力F＝ N。 ‎ ‎（3）若物重G＝30N，摩擦不计，动滑轮重为G动=6N，使重物匀速上升时， 绳端的拉力F＝ N。 ‎ ‎（三）功 ‎1.概念： ‎ ‎，这个力就对该物体做了功。‎ 功包括两个必要因素：一是 ，二是物体 。‎ 公式： 。‎ 单位：焦耳，符号为J，。‎ ‎2. 功的原理 使用任何机械都不省功。这个结论叫做功的原理。‎ 这一规律是大自然对人类智慧的制约。人凭智慧可以发明各种各样的机械，可以得到省力的好处，也可以得到省距离的好处或是改变力的方向，但不可同时既省力也省距离，即永远不会发明能省功的机械。‎ ‎3. 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率，公式：‎ 有用功由主观目的而定，总功则是动力对机械做的功。总功分成两个部分，一部分是被利用的有用功，一部分是被机械消耗的额外功。因为机械的摩擦和机械自重不可避免，所以机械效率总小于1。‎ ‎4. 功率 ‎（1）功率的概念：单位时间里完成的功，叫做功率。功率表示做功的快慢。‎ ‎（2）公式： 单位：瓦特，简称瓦，符号W ，，‎ 例9：如图，将重为400N的物体匀速提升‎2m，所用拉力为250N（不计摩擦和绳重）.求①有用功W有. ②总功W总.③机械效率η.‎ ‎④若用此装置匀速提起700N的重物，需要多大的拉力？‎ ‎（四）机械能 ‎ 1. 动能和势能 ‎（1）动能：物体由于运动而具有的能量。一切运动的物体都具有动能。运动物体的速度越大，质量越大，它的动能就越大。‎ ‎（2）势能：势能可分为重力势能和弹性势能。‎ 重力势能：物体由于被举高而具有的能量。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大。。‎ 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。‎ ‎（3）机械能：动能和势能统称为机械能。在数值上等于动能和势能的和。单位：J ‎2. 动能和势能可以相互转化： 动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能 ‎3. 水能和风能的利用：水能和风能是人类可以利用的巨大的机械能资源。‎ 针对练习：‎ ‎1、门的把手一般都安装在离门轴远的一端，其中的科学道理是 【 】‎ A．根据杠杆的知识，推开门时比较省距离 B．根据杠杆的知识，推开门时比较省力 C．根据功的知识，推开门时手对门做功较慢 D．根据功的知识，推开门时手对门做功较少 ‎2、用图5所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是【 】‎ ‎15‎ ‎3、 如图15所示的杠杆处于平衡状态，若使弹黄秤的示数变为原来的1/2，杠杆仍然保持平衡状态，可以采取哪些措施？ 【 】‎ A、把弹簧秤向左移动一个小格 B、减少三个钩码 C、把钩码向左移动一个小格 D、把钩码向右移动一个小格 图16‎ ‎4、杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图16所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在‎4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是【 】‎ A．10 g B．400 g C． ‎1000 g　　D．‎‎4000 g 图17‎ ‎5、在图17中，要将一圆柱体重物推上台阶， 最小的作用力应是【 】 ‎ ‎ A．F1 B．F2 C．F3 D．F4‎ ‎6.如上图所示是定滑轮匀速提起物体的三种拉法，所受拉力分别是F1 、F2、F3【 】‎ A.F1＞F2＞F3 B.F1＜F2＜F3 C.F2＞F1＞F3 D.F1＝F2＝F3‎ 图20‎ 图19‎ ‎7、 各式各样的剪刀都是一对杠杆.图18中，＿＿＿剪刀是省力杠杆；理发时应选用＿＿＿.(选填“甲”或“乙”) ‎ 甲 乙 图18‎ ‎8、成人正常体温约＿＿＿＿℃，一位初中学生的质量约＿＿＿＿kg。用如图19所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度，甲、乙两图的动滑轮重力相同，不计绳重及机械摩擦，图甲中人的拉力F1＿＿＿图乙中人的拉力F2(填“大于”、“等于”或“小于”)。‎ ‎9、如图20 是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个＿＿＿（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F 为＿＿＿N。省力，20；‎ ‎10.一辆货车陷入泥中，司机想用随车携带的两个滑轮和一根很结实的绳子，并借助路边的树将车拉出泥地，如下图所示，请在图中画出所用最小拉力的绕绳情况.‎