初中九年级物理第十二章-简单机械课件.ppt
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- 初中 九年级 物理 第十二 简单机械 课件
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1、第十二章第十二章 简单机械简单机械考纲内容考纲内容第第1课时课时 杠杆杠杆 滑滑轮轮考情分析考情分析考点梳理考点梳理剖析重点实验剖析重点实验重难点突破重难点突破课堂精炼课堂精炼考纲内容考纲内容考点考点1 1 认识杠杆及相关概念认识杠杆及相关概念.考点考点2 2 知道杠杆的平衡条件及其应用知道杠杆的平衡条件及其应用.考点考点3 3 认识定滑轮和动滑轮,知道定滑轮、动滑认识定滑轮和动滑轮,知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用;能从实际生活中识别出简单轮、滑轮组的作用;能从实际生活中识别出简单机械机械.考情分析考情分析 近几年中考对本章知识的考查主要集中在杠杆的五要素,杠杆的平衡条件及应用,滑轮的应用等
2、方面.考查难度适中,复习过程中应该注重知识在物理现象中的灵活运用以及实验能力方面的训练.主要以填空、选择、计算、实验题、综合题为主.考点梳理考点梳理1.定义:在力的作用下能绕着 转动的 棒.2.杠杆有关的名词(1)使杠杆绕着转动的固定点叫 .用符号 表示.(2)使杠杆转动的力叫 ,用符号 表示.(3)阻碍杠杆转动的力叫 ,用符号 表示.一、杠杆一、杠杆固定点固定点支点支点 硬硬O动力动力F1 阻力阻力F2(4)从支点到动力作用线的距离叫 ,用符号 表示.(5)从支点到阻力作用线的距离叫 ,用符号 表示.3.杠杆的平衡条件:,即 .动力臂动力臂阻力臂阻力臂l1 I2 动力动力动力臂动力臂=阻力阻
3、力阻力臂阻力臂 F1l1F2l24.杠杆的分类大于大于 省省费费 小于小于 费费 省省 等于等于1.定滑轮定义:只绕轴转动而不随重物一起移动的滑轮.实质是:杠杆.(如图1)特点:不能 但是能改变 .理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G二、其他简单机械二、其他简单机械等臂等臂省力省力 力的方向力的方向 2.动滑轮定义:绕轴转动且随重物一起移动的滑轮.实质是:动力臂为阻力臂2倍的 杠杆.(如图2)特点:能省 的力,但不能改变 .理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重)则:F=G/2省力省力力的方向力的方向 一半一半3.滑轮组定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组.特点:使用滑轮组既能 又能 .滑轮组省力情
4、况:几段绳子承担重物和动滑轮的总重,提起重物所用的力就是物重的几分之一.理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力:F=.只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=.省力省力G物物/n 改变力的方向改变力的方向(G物物+G动)动)/n 绳子自由端移动距离s绳(或速度v绳)与重物移动的距离s物(或速度v物)的关系:s绳=,v绳=.怎样判断滑轮组的省力情况?用“隔离法”把重物和动滑轮从滑轮组中“隔离”出来,直接与动滑轮连接的绳子的根数为n,则有n根绳子承担动滑轮及重物.ns物物 nv物物组装滑轮组方法:根据“奇动偶定”的原则,n为奇数时,绳子先从动滑轮开始;n为偶数时,绳子先从定滑轮开始.然后从里向外
5、,逐个绕在滑轮上.如果知道F的方向,用“逆绕法”:即根据F的方向将绳子从外轮引出,然后从外向里,逐个绕在滑轮上,每个滑轮上只能穿绕绳子一次,不能交叉重复,然后固定好.4.轮轴:是由一个轴和一个大轮组成,能绕共同轴线转动的杠杆.使用轮轴时F1R=F2r.5.斜面:是一种费了距离但能 力的简单机械.FL=Gh,F=.斜面高度一定时,斜面越 ,越 .省省Gh/L缓缓省力省力例题例题 (20162016河源)甲、乙两位同学一起做探究河源)甲、乙两位同学一起做探究杠杆的平衡条件的实验,以杠杆中点为支点,如杠杆的平衡条件的实验,以杠杆中点为支点,如图图3 3甲、乙所示甲、乙所示(1 1)若杠杆右端低左端高
6、,为使其在水平位置上)若杠杆右端低左端高,为使其在水平位置上静止,应将左端的平衡螺母向静止,应将左端的平衡螺母向 调节调节(2 2)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,记录数)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据根据这一次实验数据,甲同学立即分析得出据根据这一次实验数据,甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件,这种做法的不足是:杠杆的平衡条件,这种做法的不足是:.剖析重点实验剖析重点实验杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件左左实验次数太少,结论具有偶然性实验次数太少,结论具有偶然性(3)如图3乙所示,乙同学设计了两种实验方案:第一种弹簧测力计沿竖直方向拉,其读数为F1;第二种弹簧测力计倾斜拉,其读数为F2
7、第 (填“一”或“二”)种实验方案更方便 在同等条件下,两次弹簧测力计读数F1 F2(填“”、“=”或“”)(4)乙同学用图丙装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与甲同学得出的杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是:.一一杠杆存在自重杠杆存在自重例1:(2016连云港)如图4所示是生活中几种常见的杠杆其中属于费力杠杆的是()A.道钉撬 B.钢丝钳 C.开瓶扳手 D.筷子重难点突破重难点突破一、杠杆的分类一、杠杆的分类D【点拨点拨1】先确定各个图的动力臂与阻力臂的关系再进行比先确定各个图的动力臂与阻力臂的关系再进行比较较.吴晓是一名钓鱼爱好者.如图5所示,吴晓用力向上拉鱼竿,把鱼拉出水面.此时,钓鱼
8、竿可以看成一个()A.省力杠杆,增大两只手之间的距离能省力一些B.省力杠杆,减小两只手之间的距离能省力一些C.费力杠杆,减小两只手之间的距离能省力一些D.费力杠杆,增大两只手之间的距离能省力一些变式拓展变式拓展1D例2 画出下列图6中所示的杠杆的动力臂和阻力臂.二、画力臂二、画力臂答案答案:【点拨点拨2】(1)(1)找出支点找出支点O O;(;(2 2)画力的作用线(即沿力方向所在的)画力的作用线(即沿力方向所在的直线,用虚线画);(直线,用虚线画);(3 3)画力臂(过支点垂直力的作用)画力臂(过支点垂直力的作用线作垂线);(线作垂线);(4 4)标出力臂)标出力臂.画出图7中的动力臂l1和
9、阻力臂l2.答案答案变式拓展变式拓展2例例3 3 如图如图8 8所示,画出使轻质杠杆保持平衡的所示,画出使轻质杠杆保持平衡的最小力最小力F F的示意图和对应的力臂的示意图和对应的力臂.答案答案:三、解决杠杆平衡时动力最小问题三、解决杠杆平衡时动力最小问题【点拨点拨3】此类问题中阻力此类问题中阻力阻力臂为一定值,要使动力最阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最到:在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;动力方向应该是过该点且和该连线垂直的远;动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向方向
10、.如图9所示,AC为杠杆,O为支点,在B点处挂一个重物,请画出杠杆在如图9所示位置平衡时,受到的最小动力F及其力臂L,并画出重物受到重力的示意图.变式拓展变式拓展3答案答案:例4(2016聊城)搬运砖头的独轮车,车厢和砖头所受的总重力G=1400N.独轮车有关尺寸如图10所示.该独轮车是一个 杠杆,动力 F的大小至少是 N 为了更省力,工人师傅可以采取的措施是 .(写一条即可)省力省力四、四、杠杆的计算杠杆的计算420手向后移动手向后移动(砖往前移动砖往前移动)【点拨点拨4】(1)此图的关键是找出动力臂和阻力臂,(2)根据杠杆平衡的条件可得:FL1=GL2.如图11,甲物体静止置于水平地面上时
11、,对地面的压强为p1;轻质杠杆AB的支点为O,OB=3AO,现在杠杆的A端用轻绳将甲物体吊起,在杠杆的B端悬挂质量为4kg的乙物体,杠杆在水平位置平衡,此时甲物体对地面的压强为p2,且p1=3p2,(g取10N/kg),求:(1)杠杆A端受到的拉力是多少N?(2)甲物体的重力是多少N?(1)120N (2)180N变式拓展变式拓展4例例5 使用下图所示装置提升物体,既能省力,又使用下图所示装置提升物体,既能省力,又能改变力的方向的是(能改变力的方向的是()D五、五、认识定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用认识定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用【点拨点拨5】(1)先判断承受绳子的段数)先判断承受绳子的段数n,
12、直接与动滑轮连接的,直接与动滑轮连接的绳子的根数为绳子的根数为n,则有,则有n根绳子承担动滑轮及重物根绳子承担动滑轮及重物.(2)F=G物物/n 可判断可判断F的大小的大小.(3)F的方向向上不可的方向向上不可以改变力的方向,以改变力的方向,F的方向向下就可改变力的方向的方向向下就可改变力的方向.在如下图所示的各种情况中,用同样大小的力将重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,物重最大的是()变式拓展变式拓展5C例例6 6 (20162016广东)按要求完成图中滑轮组的绕广东)按要求完成图中滑轮组的绕法法.(1 1)用如图)用如图1212所示的滑轮组提升重物,用笔画线所示的滑轮组提升重物,用笔画线代
13、替绳子画出最省力的绳子绕法代替绳子画出最省力的绳子绕法.(2 2)要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在)要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图图1313中画出最省力的绕绳方法中画出最省力的绕绳方法六、组装滑轮组六、组装滑轮组答案答案:【点拨点拨6】根据根据“奇动偶定奇动偶定”的原则,的原则,n n为奇数时,绳子先从为奇数时,绳子先从动滑轮开始;动滑轮开始;n n为偶数时,绳子先从定滑轮开始为偶数时,绳子先从定滑轮开始.某工人利用滑轮组竖直向下拉,将重物匀速提起,请在图14中完成此要求.答案答案变式拓展变式拓展6例例7 7 利用图利用图1515中的滑轮组,工人师傅用中的滑轮组,工人师傅用50
14、0N500N的拉的拉力,在力,在100s100s内把内把800N800N的重物匀速提升的重物匀速提升10m10m 在此在此过程中,拉力做功的功率是过程中,拉力做功的功率是 W W;若用此滑轮;若用此滑轮组匀速提升组匀速提升1000N1000N的重物,拉力的大小是的重物,拉力的大小是 N N(不计绳重和摩擦)(不计绳重和摩擦)七、有关滑轮组的计算七、有关滑轮组的计算100600【点拨点拨7】先确定绳子的段数先确定绳子的段数n,根据绳端移动距离和物体上,根据绳端移动距离和物体上升高度之间的关系升高度之间的关系s=nh来计算绳子末端移动的距来计算绳子末端移动的距离离S,用公式,用公式WFS求出功,用
15、求出功,用PW/t,(,(2)根)根据据F1/n(G物物+G动)求得动)求得.如图16所示,通过滑轮组用200 N的拉力在20 s内将重为480 N的物体匀速提高2 m,(不计绳重和摩擦),求:(1)动滑轮重;(2)绳自由端的移动速度;(3)若重物再增加150 N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大?变式拓展变式拓展71.如图所示工具中,使用时不能省力但能省距离的是()C课堂精炼课堂精炼考点一:杠杆的分类考点一:杠杆的分类2(2016株洲)园艺师傅使用如图17所示的剪刀修剪树枝时()A尽量让树枝靠近O点,手握剪刀的位置远离O点B尽量让树枝远离O点,手握剪刀的位置靠近O点C树枝和手离
16、O点的距离无论远近,修剪树枝时都费力D树枝和手离O点的距离无论远近,修剪树枝时都省力A3.(2015广东)如图18,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1答案答案考点二:画杠杆的力臂考点二:画杠杆的力臂4(2016遂宁)如图19所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F的大小将()A不变 B变小 C变大 D 先变大后变小C考点三:杠杆平衡条件及应用考点三:杠杆平衡条件及应用5.(2016广东)如图20所示,由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计).则杠杆左右两
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