第九章机械与人课件.ppt

1、 1.1.从题型上看，本章知识涉及的主要题型有选择、填从题型上看，本章知识涉及的主要题型有选择、填空、作图、实验探究、计算等空、作图、实验探究、计算等.2.2.从命题形式上看：作图题常考的知识点是力臂从命题形式上看：作图题常考的知识点是力臂,滑轮滑轮和滑轮组的绕线方式和滑轮组的绕线方式;计算题常考的知识点是功计算题常考的知识点是功,功率和机功率和机械效率的计算械效率的计算.实验探究涉及的主要实验是：实验探究涉及的主要实验是：（1 1）探究杠杆的平衡条件；）探究杠杆的平衡条件；（2 2）探究滑轮组的机械效率；）探究滑轮组的机械效率；（3 3）探究影响动能和重力势能的因素）探究影响动能和重力势能的

2、因素.3.3.从命题趋势分析，本章知识的重要命题点是从命题趋势分析，本章知识的重要命题点是 （1 1）画杠杆的示意图、区分杠杆类型及平衡条件的应）画杠杆的示意图、区分杠杆类型及平衡条件的应用；用；（2 2）定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点及在生活中的应）定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点及在生活中的应用；用；（3 3）实验探究杠杆的平衡条件、滑轮组的机械效率、）实验探究杠杆的平衡条件、滑轮组的机械效率、动能和势能的影响因素；动能和势能的影响因素；（4 4）结合简单机械考查功、功率和机械效率的计算）结合简单机械考查功、功率和机械效率的计算.1.1.复习杠杆类题目的关键是确定好力臂复习杠杆类题目的关键是确定

3、好力臂.有了力臂有了力臂,便便可利用杠杆平衡条件求力可利用杠杆平衡条件求力,判定平衡判定平衡,确定杠杆类型确定杠杆类型.2.2.复习滑轮类题目的关键是掌握各种滑轮的特点复习滑轮类题目的关键是掌握各种滑轮的特点.滑轮滑轮组的组装关键是确定绳子的固定端组的组装关键是确定绳子的固定端,要按照要按照“奇动偶定奇动偶定”的的关系进行分析关系进行分析.3.3.复习机械效率问题的关键是要正确区分总功和有用复习机械效率问题的关键是要正确区分总功和有用功功.还要根据简单机械的知识还要根据简单机械的知识,把握好把握好F F与与G,sG,s与与h h的定量关系的定量关系.4.4.复习能的转化时复习能的转化时,首先把

4、各种形式能的概念进行对照首先把各种形式能的概念进行对照,确定好能的开始形式和结束形式确定好能的开始形式和结束形式,就可确定能的转化就可确定能的转化.5.5.复习微观结构和宇宙时，应注重对其中的科学研究复习微观结构和宇宙时，应注重对其中的科学研究方法的讲解，如猜想、建立和检验物理模型、数学、观察方法的讲解，如猜想、建立和检验物理模型、数学、观察等物理学中常用的科学方法，又如在探究分子动理论时，等物理学中常用的科学方法，又如在探究分子动理论时，包含的通过可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物包含的通过可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物的间接研究方法的间接研究方法.杠杆力臂的画法杠杆力臂的画

5、法 （1 1）确定支点是解决杠杆类问题的关键，确）确定支点是解决杠杆类问题的关键，确定支点的方法：试想让杠杆转动，由此确认杠杆绕着转动定支点的方法：试想让杠杆转动，由此确认杠杆绕着转动的固定点即支点；的固定点即支点；（2 2）动力和阻力使杠杆转动的方向相反）动力和阻力使杠杆转动的方向相反.【典例【典例1 1】（】（20112011遵义中考）如图所示，是拉杆式旅行箱遵义中考）如图所示，是拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个杠杆，支点为的示意图，使用时它相当于一个杠杆，支点为O O点，箱内质点，箱内质量分布均匀，拉杆质量不计量分布均匀，拉杆质量不计.请在图中画出阻力请在图中画出阻力F F2 2

6、的示意图的示意图以及以及F F2 2的力臂的力臂L L2 2，并画出抬起拉杆时的最小力，并画出抬起拉杆时的最小力F F1 1的示意图的示意图.【解析【解析】本题考查力臂的画法及最大力臂的判断本题考查力臂的画法及最大力臂的判断.抬起拉杆抬起拉杆时，行李对杆的压力为阻力时，行李对杆的压力为阻力F F2 2，方向竖直向下，作用点在，方向竖直向下，作用点在旅行箱的中心旅行箱的中心.从支点从支点O O向力向力F F2 2的作用线作垂线段，垂线段的作用线作垂线段，垂线段长即为阻力臂长即为阻力臂.人作用在杆末端的力为动力，动力臂越长，人作用在杆末端的力为动力，动力臂越长，动力越小动力越小.当动力臂为杆长时，

7、动力臂为最大值，故最小动当动力臂为杆长时，动力臂为最大值，故最小动力力F F1 1的方向垂直于杆且斜向上的方向垂直于杆且斜向上.答案：答案：杠杆的平衡条件及其应用杠杆的平衡条件及其应用1.1.平衡状态：是指杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止平衡状态：是指杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止状态或匀速转动状态状态或匀速转动状态.杠杆缓慢转动时，我们认为它也是平杠杆缓慢转动时，我们认为它也是平衡的，可以利用杠杆的平衡条件解决有关问题衡的，可以利用杠杆的平衡条件解决有关问题.2.2.表达式：表达式：F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2或或 .3.3.利用杠杆平衡条件分析问题的一般步骤利用杠杆平衡

8、条件分析问题的一般步骤1221FFll 求解最小的动力，即最省力，应使动力臂最大，求解最小的动力，即最省力，应使动力臂最大，做法是做法是（1 1）动力作用点要选在杠杆上距支点最远处；）动力作用点要选在杠杆上距支点最远处；（2 2）连接动力作用点和支点（用虚线）；）连接动力作用点和支点（用虚线）；（3 3）以动力作用点为垂足，作动力作用点与支点连线的垂）以动力作用点为垂足，作动力作用点与支点连线的垂线，则此垂线即为动力的作用线；线，则此垂线即为动力的作用线；（4 4）根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的）根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向方向.【典例【典例2 2】（】（

9、20102010上海中考）如图所示，杆秤秤砣的质量上海中考）如图所示，杆秤秤砣的质量为为0.1 kg0.1 kg，杆秤的质量忽略不计，杆秤的质量忽略不计.若杆秤水平静止时，被测若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05 m0.05 m、0.2 m0.2 m，则被测物的，则被测物的质量为质量为_kg._kg.若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值_被测物的真实质量值（选填被测物的真实质量值（选填“小于小于”、“等于等于”或或“大于大于”）.【解析【解析】杆秤在使用时相当于一个杠杆，其支点在秤纽处，杆秤在使用时相当于一个杠杆，其

10、支点在秤纽处，设被测物体、秤砣对杆秤的作用力分别为动力设被测物体、秤砣对杆秤的作用力分别为动力F F1 1、阻力、阻力F F2 2，则则F F1 1=m=m1 1g,Fg,F2 2=m=m2 2g g；杆秤水平静止时，动力臂；杆秤水平静止时，动力臂l1 1=0.05 m=0.05 m、阻力、阻力臂臂l2 2=0.2 m.=0.2 m.根据杠杆的平衡条件根据杠杆的平衡条件F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2得得m m1 1g gl1 1=m=m2 2g gl2 2，所以所以 .秤砣有缺损时，秤砣有缺损时，m m2 2偏偏小，杆秤水平平衡时仍有小，杆秤水平平衡时仍有m m1 1g gl1 1

11、=m=m2 2g gl2 2成立，在成立，在m m1 1、l1 1一一定时，造成定时，造成l2 2l2 2，此时秤砣悬线的示数比被测物体质量的，此时秤砣悬线的示数比被测物体质量的真实值大真实值大.答案答案:0.4 0.4 大于大于21210.2 mm=m=0.1 kg=0.4 kg0.05 mll 滑轮组的组装和计算滑轮组的组装和计算1.1.组装滑轮组时，首先确定承担物重的绳子段数组装滑轮组时，首先确定承担物重的绳子段数n n，有两，有两种方法种方法（1 1）已知物重）已知物重G G和动力和动力F F，则，则 .若比值不为整数，在取若比值不为整数，在取值时应采用值时应采用“进一法进一法”取成整

12、数取成整数.（2 2）已知绳子自由端移动的距离）已知绳子自由端移动的距离s s和重物移动的距离和重物移动的距离h h，则，则 .2.2.根据承担物重的绳子段数根据承担物重的绳子段数n n的奇偶性确定绳子固定端的位置：的奇偶性确定绳子固定端的位置：若若n n为奇数，则绳子的固定端在动滑轮上；若为奇数，则绳子的固定端在动滑轮上；若n n为偶数，则绳为偶数，则绳子的固定端在定滑轮上，可简记为子的固定端在定滑轮上，可简记为“奇动偶定奇动偶定”.snhGnF （1 1）绕绳时，先固定绳子的固定端，然后按）绕绳时，先固定绳子的固定端，然后按照从动滑轮到定滑轮（或从定滑轮到动滑轮）、从小轮到照从动滑轮到定滑

13、轮（或从定滑轮到动滑轮）、从小轮到大轮、从内到外的顺序绕绳；大轮、从内到外的顺序绕绳；（2 2）用笔画线表示绳子时，注意所画的线要直，并且要与）用笔画线表示绳子时，注意所画的线要直，并且要与滑轮的边缘相切；滑轮的边缘相切；（3 3）若要求最省力，则承担物重的绳子段数应最多；若要）若要求最省力，则承担物重的绳子段数应最多；若要求比较方便地提升重物，绳子的自由端要向下拉求比较方便地提升重物，绳子的自由端要向下拉.【典例【典例3 3】（】（20102010常州中考）如图所示，站在地面上的小常州中考）如图所示，站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法华借助滑轮组匀速提升重物，请画

14、出最省力的绕线方法.【解析【解析】组装滑轮组时，承担物重的绳子段数越多越省力组装滑轮组时，承担物重的绳子段数越多越省力.由题图知，小华加在绳自由端的拉力方向应该向下由题图知，小华加在绳自由端的拉力方向应该向下.当绳子当绳子的固定端在定滑轮上时，只能使用一个定滑轮，有的固定端在定滑轮上时，只能使用一个定滑轮，有2 2段绳子段绳子承担物重；当绳子的固定端在动滑轮上时，有承担物重；当绳子的固定端在动滑轮上时，有3 3段绳子承担段绳子承担物重，且绳子的自由端向下拉，符合要求物重，且绳子的自由端向下拉，符合要求.答案答案:如图所示如图所示 功、功率和机械效率的比较功、功率和机械效率的比较 计算功率和机械

15、效率时都要用到功的计算，计算功率和机械效率时都要用到功的计算，运用运用W=FsW=Fs时应注意以下几点时应注意以下几点（1 1）公式中）公式中F F、s s一定要对应，即一定要对应，即s s必须是在力的方向上通必须是在力的方向上通过的距离过的距离.（2 2）在计算机械效率时，一般来说，）在计算机械效率时，一般来说，W W有有=Gh=Gh，W W总总=Fs.=Fs.【典例【典例4 4】（】（20112011河南中考）用如图所示河南中考）用如图所示的滑轮组提起重的滑轮组提起重1 000 N1 000 N的货物，所用拉力的货物，所用拉力是是400 N400 N，绳的自由端被拉下，绳的自由端被拉下2

16、m.2 m.关于这个关于这个滑轮组工作的下列说法中，正确的是滑轮组工作的下列说法中，正确的是()()A.A.总功是总功是2 000 J2 000 JB.B.额外功是额外功是100 J100 JC.C.有用功是有用功是400 J400 JD.D.机械效率是机械效率是62.5%62.5%【解析【解析】选选D.D.由题图可知：吊着动滑轮和物体的绳子段数由题图可知：吊着动滑轮和物体的绳子段数n=4,n=4,所以物体上升的高度所以物体上升的高度 ,所以所以 W W总总=Fs=400 N=Fs=400 N2 m=800 J,W2 m=800 J,W有有=Gh=Gh=1 000 N=1 000 N0.5 m

17、=500 J,0.5 m=500 J,W W额额=W=W总总-W-W有有=800 J-500 J=300 J,=800 J-500 J=300 J,100%=62.5%,100%=62.5%,故选故选D.D.s2 mh0.5 mn4W500 J100%W800 J有总 功、功率和机械效率的计算功、功率和机械效率的计算1.1.准确判断有用功与总功准确判断有用功与总功（1 1）用滑轮组提升物体或在粗糙平面上拉动物体时）用滑轮组提升物体或在粗糙平面上拉动物体时,拉绳拉绳子自由端的力子自由端的力F F所做的功为总功所做的功为总功,一般用一般用W W总总=Fs=Fs表示表示,而克服而克服重力或水平面的摩

18、擦力所做的功为有用功重力或水平面的摩擦力所做的功为有用功,一般用一般用W W有有=Gh=Gh或或W W有有=fs=fs表示表示.（2 2）沿斜面推动物体时推力）沿斜面推动物体时推力F F是利用斜面升高物体是利用斜面升高物体,推力推力F F做的功为总功做的功为总功,一般用一般用W W总总=F=Fl表示表示.重物在竖直方向上升高了重物在竖直方向上升高了h,h,所以所以W W有有=Gh=Gh.2.2.滑轮组机械效率的计算滑轮组机械效率的计算（1 1）如果用机械提升重物竖直向上运动）如果用机械提升重物竖直向上运动,则则W W有有=Gh,W=Gh,W总总=Fs,=Fs,s=nhs=nh,代入机械效率公式

19、得代入机械效率公式得 .（2 2）如果滑轮组不是用来提升物体）如果滑轮组不是用来提升物体,而是拉着物体水平运而是拉着物体水平运动动,则不能用上式计算机械效率则不能用上式计算机械效率,应该用应该用s=ns,s=ns,=100%,f100%,f为物体受到的摩擦阻力为物体受到的摩擦阻力.3.3.当物体在力当物体在力F F的作用下，以速度的作用下，以速度v v做匀速直线运动时做匀速直线运动时 .GhGh100%100%FsnFhG100%nFfs100%FsfnFWFsPFvtt （1 1）机械效率与功率无直接关系，其一发生）机械效率与功率无直接关系，其一发生变化时，另一个不一定改变；变化时，另一个不

20、一定改变；（2 2）机械效率与利用机械时所做有用功或总功的多少无关，）机械效率与利用机械时所做有用功或总功的多少无关，它表示有用功占总功的百分比；它表示有用功占总功的百分比；（3 3）机械效率与机械是否省力无关）机械效率与机械是否省力无关.【典例【典例5 5】（】（20112011铜仁中考）小华和他的兴铜仁中考）小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，人趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，人以以600 N600 N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，端，1010秒钟绳子下端移动了秒钟绳子下端移动了1.5 m1.5 m，重物上升，重物上升0.5 m0.5

21、m，已知该滑轮组的效率为，已知该滑轮组的效率为7070（g g取取10 N/kg10 N/kg）.（1 1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况.（2 2）人的拉力做功的功率是多少？）人的拉力做功的功率是多少？（3 3）被吊起重物的质量是多少？）被吊起重物的质量是多少？【解析【解析】（1 1）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及重物的绳子股数：重物的绳子股数：.绕线情况如图所示绕线情况如图所示.1.5 mn30.5 m（2 2）人的拉力）人的拉力F=600 NF=600 N，绳子下端移动距离，绳子下端移动距离s=1

22、.5 ms=1.5 m，时间，时间t=10 st=10 s，则人的拉力做功的功率为，则人的拉力做功的功率为（3 3）重物上升的高度）重物上升的高度h=0.5 mh=0.5 m，机械效率，机械效率=70=70机械效率机械效率所以所以G=1 260 NG=1 260 N重物的质量重物的质量答案：答案：（1 1）见解析图）见解析图（2 2）90 W 90 W （3 3）126 kg126 kgWF s600 N 1.5 mP90 Wtt10 sWGhG0.5 m100100%100%70%WFs600 N 1.5 m有总G1 260 Nm126 kgg10 N/kg 机械能的转化机械能的转化1.1.

23、在判断物体具有什么形式的机械能及不同形式的机械能在判断物体具有什么形式的机械能及不同形式的机械能是如何转化时，关键要分析物体的速度、高度及形变程度是如何转化时，关键要分析物体的速度、高度及形变程度如何变化如何变化.2.2.动能、势能的转化动能、势能的转化 物体的动能和势能在相互转化过程中，如果物体的动能和势能在相互转化过程中，如果机械能没有与其他形式的能之间发生转化，即只有动能和机械能没有与其他形式的能之间发生转化，即只有动能和势能的转化，机械能的总和保持不变势能的转化，机械能的总和保持不变.若考虑摩擦阻力等，若考虑摩擦阻力等，机械能的总量就会变小，这是机械能转化成其他形式的能机械能的总量就会

24、变小，这是机械能转化成其他形式的能了了.【典例【典例6 6】（】（20112011广州中考）跳远运动的几个阶段如图所广州中考）跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员示，则运动员()()A A助跑阶段机械能不变助跑阶段机械能不变B B起跳时机械能为零起跳时机械能为零C C经过最高点时动能最大经过最高点时动能最大D D经过最高点时重力势能最大经过最高点时重力势能最大【解析【解析】选选D.D.助跑阶段运动员质量不变，速度增大，动能助跑阶段运动员质量不变，速度增大，动能增大，故机械能增大，增大，故机械能增大，A A错；起跳时，运动员有速度，故运错；起跳时，运动员有速度，故运动员有动能，因此机械能不为零，

25、动员有动能，因此机械能不为零，B B错；在起跳过程中，运错；在起跳过程中，运动员的动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大，动员的动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大，经过最高点时，高度最高，重力势能最大，动能最小，经过最高点时，高度最高，重力势能最大，动能最小，C C错，错，D D正确正确.一、实验探究：探究杠杆的平衡条件一、实验探究：探究杠杆的平衡条件1.1.实验前怎样调节杠杆在水平位置平衡实验前怎样调节杠杆在水平位置平衡?提示：提示：通过调节杠杆两端的平衡螺母来调节杠杆的平衡通过调节杠杆两端的平衡螺母来调节杠杆的平衡.杠杠杆的哪端比较高，就要把平衡螺母向哪端调节杆的哪端比较高，就

26、要把平衡螺母向哪端调节.2.2.实验前为什么要调节杠杆在水平位置平衡？实验前为什么要调节杠杆在水平位置平衡？提示：提示：（1 1）可以使杠杆的重心落在支点处，避免杠杆的重）可以使杠杆的重心落在支点处，避免杠杆的重力对平衡产生影响；力对平衡产生影响；（2 2）为了便于直接从杠杆上测出力臂的大小）为了便于直接从杠杆上测出力臂的大小.3.3.实验时为什么要做多次实验、收集多组数据？实验时为什么要做多次实验、收集多组数据？提示：提示：只根据一组实验数据分析得出的结论具有偶然性，只根据一组实验数据分析得出的结论具有偶然性，为了得到普遍性结论，使结论更具有说服力，应测量多组为了得到普遍性结论，使结论更具有

27、说服力，应测量多组数据进行分析总结数据进行分析总结.（1 1）两边钩码对杠杆的作用力分别是动力和）两边钩码对杠杆的作用力分别是动力和阻力，可以人为规定，大小等于钩码的重力阻力，可以人为规定，大小等于钩码的重力.（2 2）若一边的钩码用弹簧测力计代替，斜向下拉测力计，）若一边的钩码用弹簧测力计代替，斜向下拉测力计，仍让杠杆在水平位置平衡，则钩码重力与力臂的乘积小于仍让杠杆在水平位置平衡，则钩码重力与力臂的乘积小于弹簧测力计的拉力与支点到拉力作用点距离的乘积，因为弹簧测力计的拉力与支点到拉力作用点距离的乘积，因为此时支点到拉力作用点的距离不是拉力的力臂此时支点到拉力作用点的距离不是拉力的力臂.【典

28、例【典例1 1】（】（20112011兰州中考）在探究兰州中考）在探究“杠杆平衡条件杠杆平衡条件”的的实验中：实验中：（1 1）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低，左端高）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低，左端高,他应该将杠杆两端的平衡螺母向他应该将杠杆两端的平衡螺母向_调节，使杠杆在调节，使杠杆在_位置平衡位置平衡.（2 2）在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，）在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，记录数据如表记录数据如表:根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是

29、：根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是：_._.（3 3）根据第）根据第2 2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是：次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是：动力动力+动力臂动力臂=阻力阻力+阻力臂阻力臂.他得出此错误结论的原因是：他得出此错误结论的原因是：_._.【解析【解析】（1 1）杠杆的右端低，左端高，要把平衡螺母向左）杠杆的右端低，左端高，要把平衡螺母向左调，使杠杆在水平位置平衡调，使杠杆在水平位置平衡.（2 2）通过计算表格中的数据，可得动力）通过计算表格中的数据，可得动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂，即阻力臂，即F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2.答案：答案：（1 1

30、）左）左 水平水平（2 2）F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2（动力（动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂）阻力臂）（3 3）将不同的物理量进行了加法运算）将不同的物理量进行了加法运算二、实验探究：滑轮的特点二、实验探究：滑轮的特点1.1.在探究定滑轮、动滑轮特点的过程中，拉动的速度和方在探究定滑轮、动滑轮特点的过程中，拉动的速度和方向应该怎样？向应该怎样？提示：提示：（1 1）都应该匀速拉动；）都应该匀速拉动；（2 2）定滑轮竖直向下或倾斜拉动都可以，动滑轮一定要竖）定滑轮竖直向下或倾斜拉动都可以，动滑轮一定要竖直向上拉动直向上拉动.2.2.在探究定滑轮特点的过程中，发现拉力在探

31、究定滑轮特点的过程中，发现拉力F F总是大于物体的总是大于物体的重力，原因是什么？重力，原因是什么？提示：提示：在理想情况下，使用定滑轮时在理想情况下，使用定滑轮时F=GF=G，但在实际情况下，但在实际情况下，由于摩擦的存在，拉力由于摩擦的存在，拉力F F总是大于物体的重力总是大于物体的重力.3.3.在探究动滑轮特点的过程中，发现拉力在探究动滑轮特点的过程中，发现拉力F F总是大于物体重总是大于物体重力的二分之一，原因是什么？力的二分之一，原因是什么？提示：提示：一是摩擦的存在，二是动滑轮自身受到重力一是摩擦的存在，二是动滑轮自身受到重力.4.4.在探究定滑轮、动滑轮特点的过程中，需要测量哪些

32、物在探究定滑轮、动滑轮特点的过程中，需要测量哪些物理量？目的是什么？理量？目的是什么？提示：提示：需要用弹簧测力计测量钩码重力和加在绳自由端的需要用弹簧测力计测量钩码重力和加在绳自由端的拉力，目的是为了比较这两个力的大小，看使用定滑轮、拉力，目的是为了比较这两个力的大小，看使用定滑轮、动滑轮能否省力动滑轮能否省力.理论分析是研究物理规律的一种重要方法理论分析是研究物理规律的一种重要方法.定定滑轮、动滑轮可看做是杠杆的变形，定滑轮以轮的圆心为滑轮、动滑轮可看做是杠杆的变形，定滑轮以轮的圆心为支点，动滑轮以绳固定端与轮的切点处为支点，杠杆示意支点，动滑轮以绳固定端与轮的切点处为支点，杠杆示意图如图

33、图如图.【典例【典例2 2】如图是小海同学】如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点研究定滑轮和动滑轮特点”的的实验装置实验装置.他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如表所示分别测得一组数据如表所示请你分析：请你分析：(1)(1)比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是_；(2)(2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_；(3)(3)把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移

34、动的距离，可知：使用动滑轮距离，可知：使用动滑轮_；(4)(4)在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择的特点，则应选择_；(5)(5)进一步分析实验数据，你还发现什么规律进一步分析实验数据，你还发现什么规律?(?(说明分析或说明分析或计算什么，得到什么结论计算什么，得到什么结论.写出一个即可写出一个即可)_【解析【解析】本题考查探究滑轮特点的过程本题考查探究滑轮特点的过程.第（第（1 1）、（）、（2 2）、）、（3 3）问，重在考查实验的分析归纳能力，第（）问，重在考查实验的分析归纳能力，第（4 4）、（）、（5 5）

35、问则重在知识的应用和拓展问则重在知识的应用和拓展.比较测力计示数的大小，发现比较测力计示数的大小，发现使用动滑轮拉力小于物体的重力，所以得出动滑轮能省力使用动滑轮拉力小于物体的重力，所以得出动滑轮能省力.使用定滑轮拉力的方向向下，物体上升，可知使用定滑轮使用定滑轮拉力的方向向下，物体上升，可知使用定滑轮能改变力的方向能改变力的方向.要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，将它要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，将它们组合成滑轮组们组合成滑轮组.分析计算数据，可以研究做功或机械效率分析计算数据，可以研究做功或机械效率的规律的规律.答案：答案：(1)(1)能省力能省力 (2)(2)可以改变力的方向可以改变力的

36、方向(3)(3)费距离费距离(移动更多距离移动更多距离)(4)(4)由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组(5)(5)例如：例如：计算动滑轮和定滑轮提起重物所做的功，发现计算动滑轮和定滑轮提起重物所做的功，发现使用动滑轮和定滑轮都不能省功；使用动滑轮和定滑轮都不能省功；计算动滑轮计算动滑轮(定滑轮定滑轮)的机械效率，发现使用动滑轮的机械效率，发现使用动滑轮(定滑定滑轮轮)的机械效率小于的机械效率小于1.1.（任选一条）（任选一条）三、实验探究：滑轮组的机械效率三、实验探究：滑轮组的机械效率1.1.为了计算滑轮组工作中的有用功，需要测量哪些物理量？为了计算滑轮组工作中的有用功，

37、需要测量哪些物理量？提示：提示：根据根据W W有有=Gh=Gh，需要测量物重，需要测量物重G G和物体上升的高度和物体上升的高度h.h.2.2.滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？提示：提示：克服绳重、动滑轮的重力、滑轮的摩擦所做的功都克服绳重、动滑轮的重力、滑轮的摩擦所做的功都是额外功；显然，这些额外功很难直接测量是额外功；显然，这些额外功很难直接测量.3.3.为了计算滑轮组工作时的总功，需要测量哪些物理量？为了计算滑轮组工作时的总功，需要测量哪些物理量？提示：提示：根据根据W W总总=Fs=Fs，需要测量人手提拉绳子的拉力，需要测量人手提拉绳

38、子的拉力F F和拉力和拉力移动的距离移动的距离s.s.4.4.本实验中需要哪些器材？本实验中需要哪些器材？提示：提示：弹簧测力计和刻度尺弹簧测力计和刻度尺.5.5.如果不测出物体上升的高度如果不测出物体上升的高度h h和绳子自由端移动的距离和绳子自由端移动的距离s s，还能不能计算出滑轮组的机械效率？还能不能计算出滑轮组的机械效率？提示：提示：能能.因为因为s=nhs=nh，则机械效率，则机械效率WGhGhG100%100%100%100%WFsF nhnF有总 在水平方向上拉动物体时，有用功是克服物在水平方向上拉动物体时，有用功是克服物体和水平面之间的摩擦力做的功，体和水平面之间的摩擦力做的

39、功，.（s s物物为物为物体移动的距离，体移动的距离，s s绳绳为拉力移动的距离）为拉力移动的距离）WfsWFs有物总绳【典例【典例3 3】（】（20112011德州中考）在探究德州中考）在探究“影响滑轮组机械效影响滑轮组机械效率的因素率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做三次实验，实验中，某同学用同一滑轮组分别做三次实验，如图所示如图所示.实验数据记录如下：实验数据记录如下：(1)(1)编号编号处数据应为处数据应为_._.编号编号处数据应为处数据应为_._.（2 2）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与机械效率主要与

40、_有关有关.【解析【解析】（1 1）根据机械效率的计算公式进行计算，利用表）根据机械效率的计算公式进行计算，利用表中数据可得，中数据可得，所以所以F F1 13.8 N3.8 N；(2)(2)由表中实验数据可以看出，同一滑轮组，钩码提升的高由表中实验数据可以看出，同一滑轮组，钩码提升的高度不变，增大钩码的重力，滑轮组的机械效率也随之增大，度不变，增大钩码的重力，滑轮组的机械效率也随之增大，所以得出同一滑轮组的机械效率主要与提升重物的重力有所以得出同一滑轮组的机械效率主要与提升重物的重力有关关.答案：答案：（1 1）3.8 73.5%3.8 73.5%（2 2）提升重物的重力）提升重物的重力11

41、1111 11WG h10 N 5 cm65.8%WFsF20 cm 有用总222222 2WG h15 N 5 cm73.5%WF s5.1 N20 cm 有用总【典例【典例4 4】（】（20112011福州中考）如图所示，在福州中考）如图所示，在“测滑轮组机测滑轮组机械效率械效率”实验中，物体重为实验中，物体重为5.4 N.5.4 N.（1 1）实验时要竖直向上且）实验时要竖直向上且_拉动弹簧测力计拉动弹簧测力计.若物体上若物体上升高度为升高度为10 cm10 cm，此时弹簧测力计的示数如图所示，是，此时弹簧测力计的示数如图所示，是_ N_ N，则滑轮组的机械效率是，则滑轮组的机械效率是_

42、._.（2 2）若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将）若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将_（选填（选填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”）.（不计摩擦）（不计摩擦）【解析【解析】（1 1）测拉力时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；）测拉力时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；由题图知，弹簧测力计的示数为由题图知，弹簧测力计的示数为2.4 N2.4 N；滑轮组的机械效率；滑轮组的机械效率（2 2）使用同一滑轮组所提起的物体越重，机械效率越高，）使用同一滑轮组所提起的物体越重，机械效率越高，故若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将增大故若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将增大.答案：

43、答案：（1 1）匀速）匀速 2.4 75%2.4 75%（2 2）增大）增大WGhG5.4 N100%100%100%100%75%WFs3F3 2.4 N有用总四、实验探究：探究动能和势能的影响因素四、实验探究：探究动能和势能的影响因素1.1.探究动能的大小跟哪些因素有关探究动能的大小跟哪些因素有关（1 1）两次实验中，哪些因素没变？哪些因素改变？为什么）两次实验中，哪些因素没变？哪些因素改变？为什么要这样设计实验？要这样设计实验？提示：提示：第一次实验中，小球的质量没变，在斜面上的高度第一次实验中，小球的质量没变，在斜面上的高度变了；第二次实验中，在斜面上的高度没变，小球的质量变了；第二次

44、实验中，在斜面上的高度没变，小球的质量变了；因为有两个因素会影响动能的大小，所以当研究动变了；因为有两个因素会影响动能的大小，所以当研究动能和其中一个因素的关系时，需要控制另外一个不变能和其中一个因素的关系时，需要控制另外一个不变.（2 2）两次实验中，分别让小球从斜面的相同高度或不同高）两次实验中，分别让小球从斜面的相同高度或不同高度滚下，目的是什么？度滚下，目的是什么？提示：提示：使小球滚到水平面上时具有相同或不同的速度使小球滚到水平面上时具有相同或不同的速度.（3 3）为什么让小球推动木块？木块被推动距离的远近说明）为什么让小球推动木块？木块被推动距离的远近说明了什么？了什么？提示：提示

45、：通过小球做功的多少比较它所具有动能的大小；木通过小球做功的多少比较它所具有动能的大小；木块被推得越远，小球能做的功越多，说明它所具有的动能块被推得越远，小球能做的功越多，说明它所具有的动能越大越大.2.2.探究势能的大小跟哪些因素有关探究势能的大小跟哪些因素有关（1 1）实验中如何比较物体重力势能的大小？）实验中如何比较物体重力势能的大小？提示：提示：观察小方桌下陷的深度观察小方桌下陷的深度.（2 2）怎样设计实验控制有关的变量？）怎样设计实验控制有关的变量？提示：提示：研究势能与高度的关系时，让同一重物从不同高度研究势能与高度的关系时，让同一重物从不同高度自由下落冲击小方桌；研究势能与质量

46、的关系时，用两个自由下落冲击小方桌；研究势能与质量的关系时，用两个不同质量的重物从同一高度自由下落冲击小方桌不同质量的重物从同一高度自由下落冲击小方桌.探究动能与哪些因素有关的实验中：（探究动能与哪些因素有关的实验中：（1 1）斜）斜面可以用三角铁搭成，小球在槽中滚动容易控制方向面可以用三角铁搭成，小球在槽中滚动容易控制方向.（2 2）实验中，通过推动纸盒距离的远近来体现小球动能的）实验中，通过推动纸盒距离的远近来体现小球动能的大小，这是转换法；先后控制小球的质量和速度不变，采大小，这是转换法；先后控制小球的质量和速度不变，采取了控制变量法，这两种方法是中学物理用到最多的方法取了控制变量法，这

47、两种方法是中学物理用到最多的方法.（3 3）影响动能的因素中，速度对动能的影响比质量要大，）影响动能的因素中，速度对动能的影响比质量要大，物体具有的动能与质量成正比，与速度的平方成正比物体具有的动能与质量成正比，与速度的平方成正比.【典例【典例5 5】（】（20112011武汉中考武汉中考)如图所示，某同学将两个相如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能或重力同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关势能与哪些因素有关.（1 1）将）将A A、B B两球（两球（m mA AmmB B）分别从两斜面的相同高度处由静）分别从两斜面的相同高度处由

48、静止同时释放，观察到它们并排滚动且始终相对静止止同时释放，观察到它们并排滚动且始终相对静止.这表明这表明在滚动的任一时刻，两球的速度在滚动的任一时刻，两球的速度_，且两球的速度跟，且两球的速度跟_无关无关.（2 2）分别在水平桌面上的）分别在水平桌面上的C C、CC处放置相同的木块，再将处放置相同的木块，再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到_球将木块撞得更远球将木块撞得更远.由此可得出结论：由此可得出结论：_；_._.【解析【解析】（1 1）小球质量不同，从同一高度释放后，在滚动）小球质量不同，从同一高度释放后，在滚动的过程中

49、相对静止，说明它们的速度相同，同时说明两球的过程中相对静止，说明它们的速度相同，同时说明两球的运动速度与质量的大小无关的运动速度与质量的大小无关.（2 2）动能的大小与物体的质量和运动速度有关，重力势能）动能的大小与物体的质量和运动速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，两球在相同的高度，但的大小与物体的质量和高度有关，两球在相同的高度，但是质量不同，则两球的重力势能不同，滚到水平桌面时，是质量不同，则两球的重力势能不同，滚到水平桌面时，具有的动能也不同，则对木块做功的多少也不同具有的动能也不同，则对木块做功的多少也不同.答案：答案：（1 1）相同）相同 质量质量 （2 2）B B 速

50、度相同的物体，速度相同的物体，质量越大，动能越大质量越大，动能越大 高度相同的物体，质量越大，重高度相同的物体，质量越大，重力势能越大力势能越大【典例【典例6 6】（】（20102010荆州中考）在学习势能的知识时，小明荆州中考）在学习势能的知识时，小明同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关：同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关：A.A.物体的高度；物体的高度；B.B.物体的质量物体的质量.为了证明自己的猜想，他把橡为了证明自己的猜想，他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一小球从不同高度自由下落，皮泥平铺在水平面上，让同一小球从不同高度自由下落，记录结果如表记录结果如表.（1