中考一輪物理復習：09機械和功

1、 永久免費組卷搜題網(wǎng) 永久免費組卷搜題網(wǎng)第九章 機械和功一、單元復習目的1、知識與技能目標：（1）能從現(xiàn)實生活中感受杠桿，理解力臂，會畫有關(guān)杠桿受力的力臂。（2）會探究杠桿平衡條件并會利用杠桿平衡條件解決有關(guān)問題。（3）知道定、動滑輪和滑輪組的特點及作用，會組裝滑輪組。（4）能聯(lián)系實際體會簡單機械在現(xiàn)實中的廣泛運用。（5）使學生深刻理解功的概念，明確功的公式，掌握功的計算。（6）知道什么是機械功以及怎樣量度機械功的大小。會理解和計算機械功功率.（7）知道什么是機械效率,它的大小與那哪些因素有關(guān)。（8）知道動能和勢能的初步概念以及決定它們大小的因素。了解動能和勢能如何轉(zhuǎn)化的。2、過程與方法目標：

2、（1）通過師生互動，讓學生理解做功的兩個必要因素，理解功的計算公式，知道功的原理和功率的概念。（2）培養(yǎng)學生的觀察能力。3、情感、態(tài)度與價值觀目標：（1）培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。（2）培養(yǎng)學生的科學世界觀。二、復習的重點和難點重點：力臂的知識，杠桿的平衡條件及應用，滑輪及滑輪組省力情況，會畫滑輪組的裝配圖，設計滑輪組。功和功率的概念；機械功和機械能的概念；機械效率的計算和怎樣提高機械效率；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。難點：正確畫好力臂，確定滑輪組省力情況，設計滑輪組。做功的兩個因素；結(jié)合實際理解功率的概念。三、知識梳理 簡 單 機 械 m 機 動能 V 重力勢能 m械 勢能 h 彈性勢能形變程度能

3、轉(zhuǎn)化：動能 勢能 四、教學課時：三課時第一課時一、基礎(chǔ)練習1，能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒是杠桿。從支點到動力作用線的距離叫動力臂；支點到阻力作用線的距離叫阻力臂；2，杠桿的平衡條件是F1L1=F2L2。動力臂阻力臂的杠桿是省力杠桿，動力臂 阻力臂的杠桿是費力的杠桿。二、復習引入為了撬起很大的石頭，小明通常會像如圖1241所示那樣：把長棒的一端插在大石頭的底下，再在長棒的下面墊一個小石頭，然后用力壓長棒的另一端，使長棒繞著小石頭轉(zhuǎn)動，將大石頭撬起這個長棒就是我們本節(jié)要研究的杠桿小孩玩的蹺蹺板、各類剪刀、起瓶蓋起子等都是杠桿根據(jù)經(jīng)驗小明知道：越在直棒的后端用力，用的力越小要巧妙的使用杠桿，就要知道杠桿遵

4、循什么樣的規(guī)律，所以我們要深入理解杠桿的平衡條件F1LlF2L2。三、復習內(nèi)容1、杠桿：（1）定義：在力的作用下繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。說明：杠桿可直可曲，形狀任意。有些情況下，可將杠桿實際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點。如：魚桿、鐵鍬。OF1l1l2F2（2）五要素組成杠桿示意圖。支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。用字母O 表示。動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F1 表示。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F2 表示。說明 動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。 動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。

5、用字母l2表示。畫力臂方法： 找支點O； 畫力的作用線（虛線）； 畫力臂（實線，過支點垂直力的作用線作垂線）； 標力臂。2、研究杠桿的平衡條件：杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。實驗前：應調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力動力臂阻力阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成：F1 / F2=l2 / l1解題指導：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力與方向和力臂大??；然后根據(jù)具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問題。（如：杠桿轉(zhuǎn)動時施加的動力如何變化，沿什么方向施

6、力最小等。）解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最遠；動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。4、應用：名稱結(jié) 構(gòu)特 征特 點應用舉例省力杠桿動力臂大于阻力臂省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿動力臂小于阻力臂費力、省距離縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力不費力天平，定滑輪說明：應根據(jù)實際來選擇杠桿，當需要較大的力才能解決問題時，應選擇省力杠桿，當為了使用方便，省距離時，應選費力杠桿。四、復習過程例1：

7、(06北京)如圖2所示的四種用具中，屬于費力杠桿的是 例2：（06南充）不等臂直杠桿在動力和阻力作用下，已處于平衡狀態(tài)，采用下列辦法不能使杠桿平衡的是( ) A、在杠桿上再施加一個力，使這個力的作用線通過杠桿的中點，但不通過支點。 B、在杠桿上再施加一個力，使這個力的作用線通過支點 C、使動力和阻力同時減小到原來的1/2 D、使動力臂和阻力臂同時變?yōu)樵瓉淼?倍例3：(06廣州) 用桿秤（如圖8）測量魚的質(zhì)量，當秤鉤掛在A點，繩紐掛在O點（支點），秤錘掛在B點時桿秤處于平衡狀態(tài)AO是10cm，BO是30cm，秤錘的質(zhì)量是0.5kg，魚的質(zhì)量是kgF1例4：（06錦州）請在圖5中畫出用瓶起子啟瓶蓋

8、的動力F1的力臂L1和阻力F2。例5 （06無錫）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，應先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在 位置平衡，這樣做是為了便于測量 ；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向 調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?調(diào)節(jié)。上圖是小明同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重05N，杠桿上每一格長5cm，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在下表中。實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510121201031201.510(1)請將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整。(2)小明的第3次實驗存在錯誤，其錯誤是 。五、堂上練習1、（06海珠）如圖所示，下列器件中屬于省力杠桿的是（ ）

9、圖A坩堝鉗剪刀筷子鑷子2、（06海淀）如圖15所示，某人用一根輕質(zhì)木棒挑著為120N的物體站在水平 地面上，木棒保持水平，棒AB長為1.2m，重物懸掛處離肩膀距離BO為0.8m，則手在A端對木棒豎直向下的作用力大小為_N。 3、（06江西）生活和生產(chǎn)中有許多不同類型的杠桿，如圖7所示的托盤天平屬于 杠桿，縫紉機踏腳板屬于 杠桿，鍘刀屬于 杠桿4、（06北京）如圖13所示，O點為杠桿的支點，請畫出力F的力臂，并用字母L表示。5（06大連）圖5是用杠桿提起重物的示意圖。請畫出拉力F1（方向豎直向上）的力臂，并畫出掛重物的繩對杠桿的拉力F2的示意圖。6、（06泉州）在“探究杠桿平衡條件”實驗中：（1

10、）實驗前，先把杠桿的中點支在支架上，調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿在_位置平衡。（圖中杠桿上每格距離相等）（2）實驗中，改變支點兩側(cè)的鉤碼位置和個數(shù)，一般要做三次實驗，得到三組數(shù)據(jù)并進行分析，這樣做的目的是：_。（3）如圖17所示，杠桿處于平衡狀態(tài)。如果在支點兩側(cè)的鉤碼下方分別再掛一個等重的鉤碼后，杠桿_保持平衡（選填“能”或“不能”）六、教學反思 第二課時一、基礎(chǔ)練習1、定滑輪實質(zhì)是個等臂杠桿。使用定滑輪不省力，但是能改變力的的方向 。動滑輪實質(zhì)是個動力臂為阻力臂2倍的杠桿，根據(jù)杠桿的平衡條件，動滑輪能省一半力。2、使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提重物所用的力就是物重的幾分之一 。若一

11、動滑輪和所掛的重物的總重是500牛，則所用的拉力F大小是250牛。l1l2F2F1二、復習內(nèi)容1、滑輪：（1）定滑輪：定義：中間的軸固定不動的滑輪。實質(zhì)：定滑輪的實質(zhì)是：等臂杠桿特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。對理想的定滑輪（不計輪軸間摩擦）F=GF1l1F2l2繩子自由端移動距離SF(或速度vF) = 重物移動的距離SG(或速度vG)（2）動滑輪：定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則：F=1/2G只忽略輪軸間的摩擦

12、則拉力F=1/2(G物+G動)繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG)滑輪組定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F= 1/nG 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F=1/n(G物+G動) 繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重物移動的距離SG(或vG)組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=(G物+G動) / F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。 eq oac(,5)滑輪組省力情況：幾段繩子承擔重物和動滑輪的總重，提起重物所用力就是物重的幾分之一。注

13、：一般說繩子自由端如果向上拉動，數(shù)繩子股數(shù)時算上此繩數(shù)，如果自由端向下拉動，數(shù)繩子股數(shù)時，不算此繩數(shù)。設計滑輪組一般先依拉力，阻力關(guān)系或依拉力移動距離與重物移動距離確定繞滑輪組的繩子股數(shù)再按繩子股數(shù)，拉力方向推出動滑輪和定滑輪的個數(shù)。動滑輪個數(shù)：（n為偶數(shù)時）甲乙圖3 （n為奇數(shù)時）三、復習過程例1： （06北京）請在圖14中畫出用滑輪組提升水桶最省力的繞繩方法。例2 （06桂林）一輛汽車不小心陷進了泥潭中，按如圖3所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出。如果汽車的動 力比阻力小800N，則甲圖中人拉動汽車的拉力至少為 ，乙圖中人拉動汽車的拉力至少為 ，其中比較省力的是 圖。（繩

14、與滑輪間的摩擦不計）例3 （06玉林）如圖1所示，表示用滑輪或滑輪組提起同一重物的幾種方法其中最省力的是 (動滑輪重和摩擦忽略不計)：四、堂上練習1、（06鹽城）在如圖所示的滑輪組上繞線，使勻速提升重物G時最省力.2、(06茂名)如圖8所示的三種工具有相同的特點，從物理的角度來說，它們都是 在圖甲和圖乙中，若兩滑輪質(zhì)量相同，不計繩重和摩擦，用它們分別將兩個重力相同的物體勻速提升相同高度，則所用的拉力F甲 F乙3、（06攀枝花）工廠為了搬運一個笨重的機器進人車間，某工人設計了下圖所示的四種方案（機器下方的小圓表示并排放置的圓型鋼管的根截面），其中最省力的方案是( C ) 4、(06海南)我省中部

15、山區(qū)的公路環(huán)繞山坡盤山而上，車輛沿著盤山公路向上行駛時可以A省力 B省功 C省時間 D省距離五、教學反思第三課時一、基礎(chǔ)練習1、有用功：定義：對人們有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功；公式：W額= W總W有用3、總功： 定義：有用功加額外功或動力所做的功；公式：W總=W有用W額=FSW有用W總 =4、機械效率：定義：有用功跟總功的比值。公式： 二、復習內(nèi)容1、機械效率：（1）有用功： 定義：對人們有用的功。 公式：W有用Gh（提升重物）=W總W額=W總 斜面：W有用= Gh（2）額外功： 定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額= W總W有

16、用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）斜面：W額=f L（3）總功： 定義：有用功加額外功或動力所做的功 公式：W總=W有用W額=FS= W有用 斜面：W總= fL+Gh=FL（4）機械效率： 定義：有用功跟總功的比值。W有用W總 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= 公式： 斜 面：定滑輪： 動滑輪： 滑輪組 有用功總小于總功，所以機械效率總小于1 。通常用 百分數(shù) 表示。某滑輪機械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。通常是減少額外功，如搞好潤滑，減輕機械自重；在無法減

17、小額外功的情況下，采用增大有用功來提高機械效率。例如，在用滑輪組提高重物（不計摩擦）時：為提高機械效率，在機械結(jié)構(gòu)一定的情況下，可以采取增加提升物重的辦法來實現(xiàn)。W有用W總 =GhFS=（5）機械效率的測量： 原 理：應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需 刻度尺、彈簧測力計。步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。提升重物越重，做的有用功相對就多。 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。 = 4 * GB3 繞線

18、方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。2、機械效率和功率的區(qū)別：功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。三、復習過程例1：（06南寧）圖16是工廠車間里用來吊運物體的天車及其滑輪組示意圖，鋼絲繩用2000N的力將重為6000N的物體勻速吊起若在1min內(nèi)，貨物從地面被提升到6m高處，求：（1）鋼絲繩提升貨物時所做的有用功和有用功率；（2）滑輪組的機械效率；（3）要提高滑輪組的機械效率，可采用哪些方法？（答出2種方法即可） 例2：（06吉林）如圖6所示，將體積為2.l-3m3的松木塊，沿斜面勻速上拉時

19、彈簧測力計的示數(shù)為4N松木塊沿斜面移動lm，上升的高度為30cm求：(1)松木塊的重力(2)斜面的機械效率(g=10Nkg 木=0.5lO3kgm3。)例3：（06南昌）瑞瑞同學家住樓上，最近正在裝修房子，需要搬運裝修材料，但有些材料由于樓道過窄不方便搬運，于是瑞瑞建議采用如圖19所示的滑輪組，這樣站在地上就可以把材料運上樓若某次搬運的材料重765N，被提升的高度為10m，人所用的拉力為450N求：(1)請你幫助瑞瑞畫出滑輪組的繞線示意圖(2)用滑輪組提升材料時做的有用功是多少?(3)該滑輪組的機械效率是多少?(4)隨后，瑞瑞同學查閱了有關(guān)機械效率知識的資料，看到右表中的一組數(shù)據(jù)，請你找 出這

20、些機械設備效率的共同特點例4 （06湖州）在某次升國旗的儀式上，小強同學通過滑輪 組將質(zhì)量為08千克的國旗緩緩勻速升高15米，如圖所示。問：(1)小強勻速拉繩的力為多少?(2)此過程巾，小強對旗做了多少功?(3)如果升旗用了50秒的時間，則小強做功的功率為多大?(不計滑輪與繩的摩擦，滑輪、繩的質(zhì)量忽略不汁，取g=10牛千克)例5 （06長沙）如圖是小紅同學探究影響斜面機械效率因素的實驗裝置。實驗準備的器材有：三個質(zhì)量不同的木塊A；三條粗糙程度不同的長木板B；三個高度不同的長方體鐵塊C；刻度尺。（1）實驗還需補充的器材有_；（2）下面是小紅探究斜面機械效率與物重的關(guān)系時記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)。測量次數(shù)斜

21、面粗糙程度物重G(N)斜面高h(m)沿斜面的拉力F(N)斜面長L(m)有用功W有(J)總功W總(J)機械效率1較粗糙1.50.10.60.40.150.2462.52較粗糙30.11.20.40.30.4862.53較粗糙60.12.40.40.60.9662.5通過分析數(shù)據(jù)，你可以得出結(jié)論：_；（3）上述實驗中，保持斜面長度不變，將斜面升高到0.2m，把一個重6N的物體沿斜面向上拉時，所需拉力為3.8N，則此時斜面的機械效率是_；（4）斜面的機械效率可能與斜面的_有關(guān)。（只填一個因素）例6 （06山東）小軍和小民在用圖12所示的實驗裝置完成了“測定滑輪組的機械效率”的實驗后，想：在所用滑輪組一定的情況下，它的機械效率與哪些因素有關(guān)呢？兩人根據(jù)各自的生活經(jīng)驗和所學知識提出了多種猜想，經(jīng)過激烈討論并虛心聽取了其他同學的意見，最后形成了以下兩個猜想：猜想1 可能與提升的速度大小有關(guān)；猜想2