第十二章、简单机械课件.ppt
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- 第十二 简单机械 课件
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1、常考类型剖析常考类型剖析类型一类型一 杠杆的分类杠杆的分类 【命题解读命题解读】分析近分析近3 3年中考真题,杠杆类型年中考真题,杠杆类型的判断的考查,常以生活中的一些工具为背景(如:的判断的考查,常以生活中的一些工具为背景(如:船桨、筷子、钓鱼竿、撬棒等)在选择题和填空题船桨、筷子、钓鱼竿、撬棒等)在选择题和填空题中考查,多结合其他的力学知识一起进行考查中考查,多结合其他的力学知识一起进行考查. . 例例1 1(1414铁岭铁岭)同学们的文具盒里,)同学们的文具盒里,有许多学习用品的使用属于杠杆原理的应有许多学习用品的使用属于杠杆原理的应用用.例如:打开文具盒,将盒盖上翻过程中,例如:打开文
2、具盒,将盒盖上翻过程中,文具盒的盒盖相当于文具盒的盒盖相当于_杠杆杠杆;用墨色水用墨色水笔答题时,笔相当于笔答题时,笔相当于_(均选填(均选填“省省力力”、“费力费力”或或“等臂等臂”)杠杆)杠杆.省力省力费力费力 变式题变式题1 1(1212南宁南宁)如图是一个指甲剪的)如图是一个指甲剪的示意图,它是由三个杠杆,示意图,它是由三个杠杆,ABC、OBD和和OED组成组成.用它剪指甲时,属于省力杠杆的是(用它剪指甲时,属于省力杠杆的是( ) A. ABC B. OBD C. OED D. 三个都是三个都是A类型二类型二 杠杆平衡条件的应用杠杆平衡条件的应用 【命题解读命题解读】分析近分析近3 3
3、年中考真题,杠年中考真题,杠杆平衡条件的应用考查,常以生活中的一杆平衡条件的应用考查,常以生活中的一些工具为背景(如:船桨、筷子、钓鱼竿、些工具为背景(如:船桨、筷子、钓鱼竿、撬棒等),并结合杠杆的分类一起考查,撬棒等),并结合杠杆的分类一起考查,多在填空题中出现多在填空题中出现. . 例例2 2(1313本溪本溪)大家在吃自助餐时,用食品)大家在吃自助餐时,用食品夹夹取自己喜欢的美食(如图所示),若要使拿夹夹取自己喜欢的美食(如图所示),若要使拿餐盘的手用力小一些,夹取的食物应放在盘中离餐盘的手用力小一些,夹取的食物应放在盘中离手较手较_(选填(选填“远远”或或“近近”)的地方,食品夹)的地
4、方,食品夹属于属于_(选填(选填“省力省力”或或“费力费力”)杠杆)杠杆.近近费力费力 变式题变式题2 2 钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,它是一个它是一个_杠杆,要使钓起鱼时省力一些,杠杆,要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应则钓鱼者两只手之间的距离应_一些(选填一些(选填“增大增大”或或“减小减小”).费力费力增大增大类型三类型三 杠杆力臂作图杠杆力臂作图 【命题解读命题解读】分析近分析近3 3年中考真题,杠年中考真题,杠杆力臂作图的考查,其中涉及最小力及力杆力臂作图的考查,其中涉及最小力及力臂的画法臂的画法. .杠杆最省力的作图方法杠杆最省力的作图
5、方法 (1)动力作用点要选在杆的最远端(指距支点最远)动力作用点要选在杆的最远端(指距支点最远处);处); (2)连接动力作用点与支点(用虚线)即为最长动)连接动力作用点与支点(用虚线)即为最长动力臂,此时动力最小;力臂,此时动力最小; (3)根据动力与阻力使杠杆的旋转方向相反来确定)根据动力与阻力使杠杆的旋转方向相反来确定动力的方向;动力的方向; (4)以动力作用点为垂足,沿动力方向作动力作用)以动力作用点为垂足,沿动力方向作动力作用点与支点连线的垂线点与支点连线的垂线. 例例3 3(1414河南河南)如图所示,用瓶起开启瓶盖)如图所示,用瓶起开启瓶盖,请画请画出在出在A点所用最小力的示意图
6、点所用最小力的示意图.如答图所示如答图所示 变式题变式题3 3(1414苏州苏州)图中,杠杆)图中,杠杆OBA在图在图示位置静止,请画出作用在示位置静止,请画出作用在A点的最小力点的最小力F及其及其力臂力臂L.如答图所示如答图所示类型四类型四 滑轮与滑轮组滑轮与滑轮组 【命题解读命题解读】分析近分析近3 3年中考真题,滑轮的考年中考真题,滑轮的考查查. .在选择题中考查时,主要结合杠杆和其他的在选择题中考查时,主要结合杠杆和其他的力学知识一起考查;在计算题中考查时,主要结力学知识一起考查;在计算题中考查时,主要结合功、功率和机械效率一起考查滑轮组绳子的绕合功、功率和机械效率一起考查滑轮组绳子的
7、绕线、拉力大小、速度和物重的计算、滑轮组绳子线、拉力大小、速度和物重的计算、滑轮组绳子自由端移动的距离和重物上升高度的关系自由端移动的距离和重物上升高度的关系. .【例例题题4 4】(2013(2013泉州中考泉州中考) )用下列装置提用下列装置提升同一重物升同一重物, ,若不计滑轮自重及摩擦若不计滑轮自重及摩擦, ,则最省则最省力的是力的是( () ) 变式题变式题4 4(1313沈阳沈阳)如图所示,分别用定滑)如图所示,分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度(不计机械自重和摩间内匀速提升相同的高度(不计机械自重和
8、摩擦),则所用拉力擦),则所用拉力F甲甲_F乙乙(选填(选填“”、“”、“=类型五类型五 机械效率的计算机械效率的计算 【命题解读命题解读】分析近分析近3 3年中考真题,年中考真题,机械效率的考查,在填空题、实验题、机械效率的考查,在填空题、实验题、计算题中考查,主要结合滑轮组和斜计算题中考查,主要结合滑轮组和斜面等简单机械考查机械效率的计算面等简单机械考查机械效率的计算. .例例5 5(1414吉林吉林)如图所示,用滑轮组将物体提升)如图所示,用滑轮组将物体提升2 m,绳子末端所用的拉力是,绳子末端所用的拉力是250 N,那么拉力所做,那么拉力所做的功是的功是_J;如果适当增加物体的重力,该
9、滑;如果适当增加物体的重力,该滑轮组的机械效率将轮组的机械效率将_.1 000增大增大变式题变式题5 5(1313沈阳沈阳)如图所示,斜面长)如图所示,斜面长1 m,高,高0.4 m,用大小为,用大小为5 N沿斜面向上的拉力沿斜面向上的拉力F,将重,将重10 N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为效率为_;若仅使倾角;若仅使倾角逐渐增大,沿斜面向上的拉力逐渐增大,沿斜面向上的拉力将逐渐将逐渐_(选填(选填“增大增大”、“不变不变”或或“减小减小”),此斜面的),此斜面的机械效率将逐渐机械效率将逐渐_(选填(选填“增大增大”、“不变不变”或或“减小减小”
10、).80增大增大增大增大功、功率、机械效率的综合计算功、功率、机械效率的综合计算功、功率、机械效率的联系功、功率、机械效率的联系: :【例例题】题】(2014(2014呼和浩特中考呼和浩特中考) )已知斜面倾角为已知斜面倾角为3030, ,斜面高为斜面高为2 m2 m。小兵同学用绳子沿斜面将重为。小兵同学用绳子沿斜面将重为400 N400 N的木的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为300 N,300 N,绳重不绳重不计。求计。求:(1):(1)小兵对木箱做的有用功小兵对木箱做的有用功; ;(2)(2)斜面的机械效率斜面的机械效率; ;(3)(3)斜面对物
11、体施加的摩擦力。斜面对物体施加的摩擦力。【解析】【解析】本题考查有关斜面的功、机械效率的计算。本题考查有关斜面的功、机械效率的计算。(1)(1)小小兵对木箱做的有用功兵对木箱做的有用功W W有有=Gh=400 N=Gh=400 N2 m=800 J2 m=800 J。(2)(2)斜面斜面长长s= =4 m,s= =4 m,小兵对木箱做的总功小兵对木箱做的总功W W总总=Fs=300 N=Fs=300 N4 m=1 4 m=1 200 J,200 J,则斜面的机械效率为则斜面的机械效率为= =66.7%= =66.7%。(3)W(3)W额额=W=W总总-W-W有有=1 200 J-800 J=4
12、00 J,=1 200 J-800 J=400 J,即克服斜面的摩擦力所做即克服斜面的摩擦力所做的额外功为的额外功为400 J,400 J,则由则由W W额额=fs=fs得得f= =100 N,f= =100 N,方向方向沿斜面向下。沿斜面向下。答案答案: :(1)800 J(1)800 J(2)66.7%(2)66.7%(3)100 N,(3)100 N,方向沿斜面向下方向沿斜面向下hsin30W800 JW1 200 J有总W400 Js4 m额实验突破实验突破实验一实验一 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 1.让支点处于杠杆中央的目的(让支点处于杠杆中央的目的(减小杠杆自身重对实减小
13、杠杆自身重对实验造成的影响验造成的影响) 2.实验开始需调节杠杆在水平位置静止(实验开始需调节杠杆在水平位置静止(方便读出杠方便读出杠杆的力臂杆的力臂) 3.杠杆平衡螺母的调节(杠杆平衡螺母的调节(左高左调,右高右调左高左调,右高右调) 4.控制变量法的应用控制变量法的应用 5.实验多次测量的目的(实验多次测量的目的(一次实验数据具有偶然性,一次实验数据具有偶然性,多次实验结论才具有普遍性多次实验结论才具有普遍性) 6.测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,测力测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,测力计的示数的变化(计的示数的变化(测力计的示数将变大,因为拉力测力计的示数将变大,因为拉力的力臂变小了
14、的力臂变小了) 7.分析数据,总结平衡条件分析数据,总结平衡条件 8.利用平衡条件调节杠杆平衡利用平衡条件调节杠杆平衡 9.杠杆平衡条件的应用杠杆平衡条件的应用 实验结论实验结论:杠杆的平衡条件是动力:杠杆的平衡条件是动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂,即阻力臂,即F1L1=F2L2 例例1 1(1414昆明昆明)在探究)在探究“杠杆平衡条件杠杆平衡条件”的的实验中,采用了如图实验中,采用了如图1所示的实验装置所示的实验装置. (1)调节杠杆平衡时,都应该使它在)调节杠杆平衡时,都应该使它在_位置位置平衡平衡.根据图示杠杆所处的位置,应将平衡螺母向根据图示杠杆所处的位置,应将平衡螺母向_调整(选
15、填调整(选填“右右”或或“左左”). (2)挂上钩码,正确调节使杠杆再次平衡)挂上钩码,正确调节使杠杆再次平衡.此时此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆杆_,挂钩码位置所对应的刻度值就等于,挂钩码位置所对应的刻度值就等于_. (3)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认为他们的做法是为他们的做法是_.水平水平左左垂直垂直力臂力臂错误的错误的 (4)实验的结果如下表所示)实验的结果如下表所示.动力动力(F1/N)动力
16、臂动力臂(L1/cm)阻力阻力(F2/N)阻力臂阻力臂(L2/cm)366325524224369234264428 甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力动力+动力臂动力臂=阻力阻力+阻力臂;乙同学分析实验数据阻力臂;乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力后认为杠杆平衡的条件是:动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂;阻力臂; 两个同学都认为自己是对的,对方是错误的,两个同学都认为自己是对的,对方是错误的,那么你认为他们中正确的应该是那么你认为他们中正确的应该是_同学同学.原因是原因是_同学的结论仅从部分实验数据分析得到,不是所有同学的结论
17、仅从部分实验数据分析得到,不是所有实验数据都满足他总结的结论实验数据都满足他总结的结论.乙乙甲甲 (5)下列正在使用中的杠杆:用镊)下列正在使用中的杠杆:用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用钉锤拔钉子取砝码、用扳手拧螺母、用钉锤拔钉子,属于费力的杠杆是子,属于费力的杠杆是_.镊子镊子 (1)实验时让支点在杠杆的中央是为了)实验时让支点在杠杆的中央是为了_; (2)实验时加减砝码应使杠杆在水平位置平衡,这样)实验时加减砝码应使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量做的好处是:便于在杠杆上直接测量_;(3)如图)如图2所示,实验时若用弹簧测力计所示,实验时若用弹簧测力计在在C处竖直向上
18、拉,当弹簧测力计逐渐向右处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将簧测力计的示数将_(选填(选填“变大变大”、“变变小小”或或“不变不变”),其原因是),其原因是_ _.减小杠杆自身重对实验造成的影响减小杠杆自身重对实验造成的影响力臂力臂变大变大拉力的力臂变小拉力的力臂变小实验二实验二 测滑轮组的机械效率测滑轮组的机械效率 1.实验原理(实验原理(= 100%) 2.测量器材(测量器材(弹簧测力计和刻度尺弹簧测力计和刻度尺) 3.弹簧测力计拉动方式(弹簧测力计拉动方式(匀速竖直向上运动,匀速竖直向上运动,保证拉
19、力等于弹簧测力计的示数保证拉力等于弹簧测力计的示数) 4.滑轮组绕线滑轮组绕线总总有有WW 5.绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系(系(看有几段绳子吊着动滑轮,有几段绳子自由看有几段绳子吊着动滑轮,有几段绳子自由端就费几倍的距离端就费几倍的距离) 6.滑轮组机械效率的影响因素及大小判断(滑轮组机械效率的影响因素及大小判断(滑滑轮组的机械效率与绳子重、滑轮自身重、摩擦力轮组的机械效率与绳子重、滑轮自身重、摩擦力的大小和所吊货物自身的重力有关;其他条件相的大小和所吊货物自身的重力有关;其他条件相同情况下,滑轮越重,额外功越多,机械效率越同情况下,滑轮越重
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