山西省2020中考物理《简单机械机械效率》专题复习课件.ppt
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1、第 10 课时简单机械机械效率第一篇教材梳理思维导图构建体系杠杆及其要素杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒支点:杠杆可以绕其转动的点O;动力:使杠杆转动的力F1;阻力:阻碍杠杆转动的力F2;动力臂:从支点O到动力F1的距离l1;阻力臂:从支点O到阻力F2的距离l2考点一杠杆杠杆平衡当杠杆在动力和阻力作用下或匀速转动时,我们就说杠杆平衡了;杠杆平衡条件的关系式为,这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理杠杆的类型和特点杠杆杠杆杠杆动力臂 阻力臂动力臂 阻力臂动力臂 阻力臂力但距离距离但力既不,也不 (续表)静止静止F1l1=F2l2省力省力费力费力等臂等臂大于大于小于小于等于等于省省费费省省
2、费费省力省力省距离省距离项目定滑轮动滑轮滑轮组示意图实质:;特点:_实质:;特点:_考点二滑轮滑轮组等臂杠杆等臂杠杆不能省力不能省力,但能改变但能改变力的方向力的方向省力杠杆省力杠杆省力省力,但不能但不能改变力的方向改变力的方向(续表)项目定滑轮动滑轮滑轮组力、速度、距离的关系F1=G;v1=v2;s=hF1=;v1=;s=F1=;v1=;s=(注:不计绳重和摩擦,动滑轮重为G动,滑轮组承重的绳子段数为n)2v22hnv2nh考点三简单机械的三种功和机械效率简单机械及物理量三种功机械效率()W有=Gh;W总=Fs;W额=Fs-Gh W有=Gh;W总=Fs;W额=Fs-Gh或fs 或 (续表)简
3、单机械及物理量三种功机械效率()不计绳重和摩擦:W有=Gh;W总=Fs=Fnh;W额=Fs-Gh或G动h 或 W有=fs物;W总=Fs绳=Fns物;W额=Fs绳-fs物 探究一杠杆的类型及应用1.图10-1是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是()图10-1A.刀刃很薄可以增大压力B.铡刀实质上是一种费力杠杆C.甘蔗放在a点比b点更易被切断D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力C2.2019成都如图10-2所示,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择(选填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择是为了省。C图10-2力力3.如图10-3是生活中常用的扳手,使
4、用它为什么能省力呢?解决这个问题,要抓住影响问题的主要因素:,忽略掉的次要因素:等,构建物理模型杠杆进行探究。图10-3支点的位置、施力点的位置、用力方向等支点的位置、施力点的位置、用力方向等扳手的材质、自重扳手的材质、自重探究二其他简单机械4.如图10-4所示的水龙头、门把手、自行车车把三种简单机械,在使用时都属于的简单机械。图乙所示的门把手,当用手转动把手手柄时,门可以被打开,它的实质是一个 (填一种简单机械的名称)。省力省力图10-4杠杆杠杆(或轮轴或轮轴)5.汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的云峰,如图10-5所示,盘山公路修得弯弯曲曲,主要目的是通过,从而减小汽车爬坡所需的动力,盘山
5、公路实际上就是一个(选填“杠杆”“滑轮”“轮轴”或“斜面”)。图10-5增加斜面长度增加斜面长度斜面斜面6.如图10-6所示,用F=150 N的力使木箱沿水平方向做匀速直线运动(不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦),请在图中画出木箱此时受到的摩擦力并标出摩擦力的大小。图10-6如图所示探究三杠杆作图7.利用如图10-7所示的木棒撬石块时,木棒相当于(选填“省力”或“费力”)杠杆;木棒以O点为支点撬动石块,画出作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2.省力省力图10-7如图所示8.2019山西适应性训练如图10-8甲所示,游客正在利用自拍杆进行自拍。自拍杆可以看成一个杠杆(O为支点),请你在图乙中
6、画出游客施加在 A点的最小动力F。图10-8如图所示探究四简单机械的相关计算9.2019衡阳如图10-9所示,用滑轮组提升重900 N的物体,使它在10 s内匀速上升 1 m。已知所用的拉力F为400 N。则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是()A.拉力做功的功率为90 WB.拉力在这10 s内做的功为400 JC.动滑轮的重力为300 ND.若用该滑轮组匀速提升更重的物体时,绳端拉力会变大,但机械效率不变C图10-910.2019荆门图10-10是用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升物体A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判
7、断正确的是()物体A比物体B轻;提升物体A的拉力较大;提升物体A所做的额外功较少;提升物体A做的有用功较多;A.只有B.只有C.只有D.只有图10-10B11.2019黑龙江如图10-11所示,小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500 N的物体A,使它匀速前进2 m,地面对它的摩擦力为150 N,小聪施加的拉力F=100 N(忽略绳重和滑轮重),则滑轮组做的有用功为J,滑轮组的机械效率为。图10-11答案 30075%12.2019绵阳如图10-12所示,斜面长20 m、高10 m,固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40 N的拉力,在20 s内把重60 N的物体沿斜面向上匀速拉动了10 m
8、。在此过程中()A.斜面的机械效率是66.7%B.斜面的机械效率是75%C.该同学对物体做功的功率是10 WD.该同学对物体做功的功率是30 W图10-12答案 B13.2019乐山如图10-13所示,在斜面上将一个重600 N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=400 N,拉动的距离s=4.5 m,提升高度h=1.8 m,所用时间t=30 s。则拉力F做功的功率为W,此过程中物体受到的摩擦力为N。图10-136016014.小明做俯卧撑时(如图10-14所示),可将其视为一个杠杆,重心在O点。已知他的重力为750 N,则:(1)画出以A为支点时重力的力臂l。(2)经测量以A为支点时重力的
9、力臂为1 m,则地面对双手的支持力为多少?(3)小明在1 min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离都为0.36 m,则他1 min内克服重力所做的功为多少?图10-14(1)图略(2)500 N(3)5400 J突破一探究杠杆的平衡条件【设计和进行实验设计和进行实验】1.让支点处于杠杆的中心让支点处于杠杆的中心:消除杠杆自重对实验结论的影响。2.让杠杆在水平位置平衡让杠杆在水平位置平衡:便于从杠杆上直接读出力臂。3.平衡螺母的调节平衡螺母的调节:左高左调,右高右调,实验开始后,不能再调节平衡螺母。4.钩码换成弹簧测力计的好处钩码换成弹簧测力计的好处:能直接测出拉力的大小,可以改变用力的方向
10、。5.弹簧测力计由竖直变为倾斜拉杠杆,拉力会变大,因为拉力力臂变小。6.多次实验的目的多次实验的目的:消除实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性。【数据处理和分析数据处理和分析】7.设计实验记录表格设计实验记录表格(如下表所示如下表所示),分析可得出分析可得出:杠杆的平衡条件为动力动力臂=阻力阻力臂,表达式为F1l1=F2l2。次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm123【交流、反思与评估交流、反思与评估】8.实验时注意不同的物理量之间不能相加减,不能说“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。例例1用如图10-15所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。+图10-15(1)挂钩码前
11、,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来应向(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆保持水平并静止。达到达到左左例例1用如图10-15所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。+图10-15(2)如图乙所示,杠杆调节水平平衡后,小红在杠杆的A处挂4个钩码,为使杠杆重新在水平位置平衡,应在B处挂个钩码。当杠杆平衡后,将A处和B处下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会 (选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”)。6左侧下降左侧下降例例1用如图10-15所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。+图10-15(3)如图乙所示,保持杠杆水平
12、位置平衡,弹簧测力计从a位置转到b位置,其示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)。若b位置与水平方向夹角为30,一个钩码的重量是0.5 N,则弹簧测力计的示数应是N。变大变大6例例1用如图10-15所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。(4)下表是小红实验得到的数据,分析后她得出“动力动力臂=阻力阻力臂”的结论,但分析表格数据后可以发现这次实验的不妥之处:。次数 动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.5103.0521.0202.01031.0302.015图10-15动力臂都是阻力臂动力臂都是阻力臂的两倍的两倍,实验数据不具有普遍性实验数据不具有普遍性例例1用如图
13、10-15所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。(5)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,只借助杠杆上的刻度线,右侧只使用弹簧测力计,左侧只悬挂重物。若弹簧测力计的量程是02.5 N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达N。操作过程中,当弹簧测力计的示数达到量程时仍不能使杠杆水平平衡,你认为接下来合理的操作是_ 。(写出一条即可)15图10-15 弹簧测力计拉力的位置向右移弹簧测力计拉力的位置向右移(或换用量程较大的弹簧测力计或换用量程较大的弹簧测力计,或减少左侧或减少左侧钩码的数量钩码的数量,或左侧钩码的位置向右移或左侧钩码的位置向右移,答出其中一点即可答出其中一点即可
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