第十一講 簡(jiǎn)單機(jī)械和功1

2021年中考<物理>總復(fù)習(xí)

第一輪雙基強(qiáng)化第十一講簡(jiǎn)單機(jī)械一、陜西中考題回放1、【2007年陜西28〔1〕題、2分】如圖1甲中的“真好倒〞熱水瓶，非常適宜老人和兒童運(yùn)用。請(qǐng)?jiān)趫D1乙中畫出重力G的力臂L。2、【2005年30〔2〕題，〔2分〕】在西安古城墻上展現(xiàn)了一種古代作戰(zhàn)工具——“搭天車〞，其構(gòu)造如下圖。作戰(zhàn)時(shí)用絞車將飛梯沿F方向拉起，搭上城垛，士兵沿斜梯和飛梯攀上城墻。試畫出圖中飛梯所受重力G的力臂l1和拉力F的力臂l2。3、【2006年27題，3分】滅火器的構(gòu)造如下圖。運(yùn)用時(shí)，把手相當(dāng)于一個(gè)______〔填“省力〞或“費(fèi)力〞〕杠桿，它推進(jìn)壓桿下移，翻開(kāi)氣閘閥門。壓桿下部制成尖形可以________〔填“增大〞或“減小〞〕壓強(qiáng)，便于將氣閘閥門翻開(kāi)。當(dāng)閥門翻開(kāi)后，在氣體壓力的作用下，液體從噴嘴噴出，闡明內(nèi)部的氣體壓強(qiáng)比外部大氣壓強(qiáng)________〔填“大〞或“小〞〕。省力增大大二、中考要求1、經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探求，學(xué)會(huì)運(yùn)用簡(jiǎn)單機(jī)械改動(dòng)力的大小和方向。2、了解機(jī)械運(yùn)用的歷史開(kāi)展過(guò)程。認(rèn)識(shí)機(jī)械的運(yùn)用對(duì)社會(huì)開(kāi)展的作用。3、知道機(jī)械功的概念。能用生活、消費(fèi)中的實(shí)例解釋機(jī)械功的含義。4、結(jié)合實(shí)例了解功率的概念。了解功率在實(shí)踐中的運(yùn)用。5、了解機(jī)械效率。三、要點(diǎn)、熱點(diǎn)詳解〔一〕杠桿1、定義：在物理學(xué)中，將一根在力的作用下可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱做杠桿。2、與杠桿有關(guān)的名詞〔杠桿的五要素〕:〔1〕支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)〔O點(diǎn)〕；〔2〕動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力〔F1〕；〔3〕阻力：妨礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力〔F2〕；〔4〕動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直間隔〔l1〕；〔5〕阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直間隔〔l2〕。3、杠桿的平衡條件：〔1〕實(shí)驗(yàn)探求：

〔2〕杠桿的平衡條件〔阿基米德杠桿原理〕：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×臂阻力臂〔F1l1=F2l2〕變型式：F1/F2=l2/l14、杠桿的分類與運(yùn)用實(shí)例種類力臂關(guān)系力的關(guān)系優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例省力杠桿l1＞l2F1＜F2省力費(fèi)距離撬棒、起子費(fèi)力杠桿l1＜l2F1＞F2費(fèi)力省距離鑷子、前臂等臂杠桿l1＝l2F1＝F2等力等距天平、定滑輪例與練〔一〕例1、〔08安徽〕如下圖，不計(jì)重力的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，重為6N的物體P懸掛在杠桿的中點(diǎn)A處，拉力F1與杠桿成30°角，杠桿在程度位置堅(jiān)持平衡。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出拉力F1的力臂，并求出此形狀下拉力F1=____N.6練習(xí)11、〔08江蘇〕如下圖，以下器件中屬于省力杠桿的是〔〕B2、〔08蘭州〕請(qǐng)?jiān)趫D中畫出使輕質(zhì)杠桿堅(jiān)持平衡的最小的力F的表示圖〔要求保管作圖痕跡〕。FG〔二〕滑輪1、定滑輪〔1〕構(gòu)造：運(yùn)用時(shí)，軸的位置堅(jiān)持不變的滑輪?！?〕本質(zhì)：〔3〕特點(diǎn)：

〔4〕運(yùn)用等臂杠桿不省力但可以改動(dòng)力的方向，F(xiàn)=G，s=h2、動(dòng)滑輪〔1〕構(gòu)造：運(yùn)用時(shí)，軸的位置隨物體一同挪動(dòng)的滑輪?！?〕本質(zhì)：

〔3〕特點(diǎn)：

〔4〕運(yùn)用動(dòng)力臂是阻力臂的2倍的杠桿能省一半的力，F(xiàn)=G/2，但費(fèi)間隔，s=2h.3、滑輪組〔1〕構(gòu)造：

由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的機(jī)械。F=G/2S=2hF=G/3S=3hF=G/3S=3hF=G/4S=4hF=G/4S=4hF=G/5S=5h〔2〕特點(diǎn)：〔3〕運(yùn)用可以省力，有的還可以改動(dòng)力的方向，〔滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體的力就是物重的幾分之一，即F=G/n〔不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦〕，但費(fèi)間隔，s=nh.例與練〔二〕例2、〔08蘭州〕在以下所示的各個(gè)圖中，物G重都為12N，當(dāng)物體靜止時(shí)，拉力F各是多少？〔不計(jì)摩擦和機(jī)械重〕F1=____NF2=____NF3=____NF4=____N31264練1、〔08河北〕如下圖，人對(duì)繩子的自在端的拉力都是F，且物體處于靜止形狀，不計(jì)滑輪本身重力和摩擦，比較四個(gè)物體重力最大的是〔〕A.G1B.G2C.G3D.G4C2、練習(xí)繞線方法：〔三〕輪軸1、構(gòu)造：2、原理：F1R=F2r或F1/F2=r/R3、作用：由于R＞r，F(xiàn)1＜F2，所以輪軸是一種能省力的杠桿。由具有公共轉(zhuǎn)軸的輪和軸組成的機(jī)械。4、運(yùn)用實(shí)例：門把手、汽車方向盤、扳手等例與練〔三〕例3、【陜西2021年26題、4分】司機(jī)師傅很輕松地轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤就能改動(dòng)汽車的行駛方向，為什么會(huì)有這樣的效果呢？同窗們利用如下圖安裝進(jìn)展了研討，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著繞在大輪上的細(xì)繩向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小輪繞著同的軸心可以提升物體，要使掛在小輪上重力為2Ｎ的物體勻速上升10cm，那么測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.8Ｎ，上升的距離為30cm，由此可知，利用此安裝可以〔填“省力〞或“省功〞〕，其機(jī)械效率是%.省力83.3〔四〕斜面1、構(gòu)造：與豎直面銜接搭建的斜坡，稱為斜面。2、原理：根據(jù)功的原理，F(xiàn)s=Gh，由于s＞h，F(xiàn)＜G，所以斜面也是一種省力的簡(jiǎn)單機(jī)械。3、運(yùn)用：供輪椅通行的斜坡、盤山公路、引橋等。例與練〔四〕例4、【陜西2007年26題、3分】如下圖，為方便殘疾人上下臺(tái)階，一些公共場(chǎng)所設(shè)計(jì)了公用通道〔斜面〕。沿通道上臺(tái)階和直接上臺(tái)階比較，可以____〔選填“省力〞或“省功〞〕。假設(shè)將重700N的小車沿8m長(zhǎng)的斜面勻速推上1.2m高的平臺(tái)，沿斜面所用的推力為150N，在此過(guò)程中斜面的機(jī)械效率為_(kāi)___%。省力70四、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)總結(jié)定義：能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×臂阻力臂〔F1l1=F2l2〕分類：省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿運(yùn)用：撬棒、開(kāi)瓶扳手、夾子、羊角錘、筷子、笤帚、剪刀、天平構(gòu)造定滑輪本質(zhì)：等臂杠桿特點(diǎn)：不省力但可以改動(dòng)力的方向運(yùn)用：旗桿定裝定滑輪，建筑工地起重吊臂頂裝定滑輪等構(gòu)造滑輪動(dòng)滑輪本質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂的2倍的杠桿特點(diǎn)：省一半的力但費(fèi)間隔運(yùn)用本質(zhì)：由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的機(jī)械滑輪組特點(diǎn)：可以省力，有的可以改動(dòng)力的方向，但費(fèi)間隔運(yùn)用：起重機(jī)、吊車等構(gòu)造：由具有公共轉(zhuǎn)軸的輪和軸組成輪軸特點(diǎn)：是一種能省力的杠桿運(yùn)用：方向盤、起子等構(gòu)造：斜坡(斜面)斜面特點(diǎn)：能省力運(yùn)用：引橋、盤山公路等簡(jiǎn)單機(jī)械五、擴(kuò)展：實(shí)驗(yàn)探求與綜合問(wèn)題例1、〔08大連〕如下圖，在“研討杠桿的平衡條件〞的實(shí)驗(yàn)中，杠桿上每小格的長(zhǎng)度都一樣，兩邊掛上鉤碼后杠桿平衡，假設(shè)把兩邊的鉤碼都同時(shí)向里挪動(dòng)一個(gè)格，那么杠桿〔〕A.仍能平衡B.不能平衡，A端上升C.不能平衡，B端上升D.無(wú)法判別C變題〔實(shí)驗(yàn)方法〕〔08安徽〕在探求杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，多次改動(dòng)力和力臂的大小主要是為了〔〕A．減小摩擦B．使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C．多次丈量取平均值減小誤差D．獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律D例2、〔08蘭州〕如下圖，滑輪下掛重500N的物體G，滑輪重40N，繩和杠桿都是輕質(zhì)的，要在圖示位置使杠桿平衡，在杠桿的A點(diǎn)所加的豎直向上的力F應(yīng)是〔杠桿上的標(biāo)度的間距相等〕〔〕A.270NB.360NC.540ND.720NB練習(xí)、如下圖，升國(guó)旗用桿頂上安裝滑輪〔甲圖〕是為了____________；而塔吊中運(yùn)用滑輪組〔乙圖〕主要是為了________；假設(shè)在乙圖中用104N的拉力F將重為1.8×104N的重物勻速豎直提升10m，用了時(shí)間20s，那么該滑輪組的機(jī)械效率是________，拉力F的功率是________W.改動(dòng)力的方向省力60％1.5×104六、自主復(fù)習(xí)內(nèi)容和要求１、詳細(xì)閱讀九〔上〕課本第十一章<簡(jiǎn)單機(jī)械和功>Ｐ1～28頁(yè)內(nèi)容，完善筆記并做好歸納總結(jié)。２、<5/3>練習(xí)〔要求：實(shí)驗(yàn)探求、計(jì)算綜合題必需有詳細(xì)過(guò)程?！常场?8中考題選練。這一專題我們要得到3～8分！！擴(kuò)展：陜西往屆考題回想1、【2006年26題，3分】小燕同窗用圖示的滑輪組做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率〞的實(shí)驗(yàn)。測(cè)出物體重1.45N，使物體勻速上升0.1m的拉力為0.6N。那么有用功為_(kāi)___J，總功為_(kāi)___J機(jī)械效率是______%。0.1450.1880.6或812、【2005年34題，10分】在某建筑工地上，為了搬運(yùn)建筑資料，經(jīng)常采用如下圖的簡(jiǎn)單機(jī)械。表示圖中滑輪A與滑車銜接，滑輪D固定在地面塔架上。鋼絲繩拉力F由電動(dòng)機(jī)提供。此滑輪組在1min內(nèi)將質(zhì)量為0.45t的建筑資料勻速提升12m，拉力F所做的功為7.2×104J〔鋼絲繩重和摩擦不計(jì)，g取10N/kg〕?！?〕滑輪組的機(jī)械效率?！?〕鋼絲繩拉動(dòng)的速度?！?〕根據(jù)知條件，再提出一個(gè)有關(guān)問(wèn)題并計(jì)算〔上述已計(jì)算出的物理量除外〕。3、【2004年34題、8分】如圖1所示是起重汽車起吊2t貨物時(shí)的實(shí)物圖。當(dāng)貨物以1m/s的速度上升2m后再程度挪動(dòng)3m.知滑輪組的機(jī)械效率是80%。〔g取10N/kg，起吊貨物時(shí)支架與吊臂相對(duì)固定〕〔1〕察看實(shí)物圖，在圖2中畫出滑輪組鋼繩的繞法。〔2〕起重機(jī)起吊該貨物時(shí)的有用功率是多少？〔3〕起重機(jī)起吊該貨物時(shí)，每段鋼繩的拉力有多大？4、〔08年31題，7分〕小芳同窗察看到許多建筑資料的截面多是V形或U形，這引起了她的獵奇心。[提出出問(wèn)題]物體接受的壓力與哪些要素有關(guān)？[猜測(cè)與假設(shè)]猜測(cè)一：物體接受的壓力與物體的外形有關(guān)。猜測(cè)二：物體接受的壓力與物體的資料有關(guān)。于是小芳利用如下圖的安裝，選取了紙條、細(xì)繩、火柴盒和假設(shè)干火柴棒，對(duì)猜測(cè)一進(jìn)展實(shí)驗(yàn)探求。于是小芳利用如下圖的安裝，選取了紙條、細(xì)繩、火柴盒和假設(shè)干火柴棒，對(duì)猜測(cè)一進(jìn)展實(shí)驗(yàn)探求。［進(jìn)展實(shí)驗(yàn)與搜集數(shù)據(jù)］〔１〕選取資料,長(zhǎng)、寬、厚一樣的紙條假設(shè)干?！?〕〔1分〕將一張紙條折成V形，放在安裝上，在紙條兩端距中點(diǎn)〔支點(diǎn)〕一樣間隔處，各掛一一樣的火柴盒，在兩端火柴盒中逐漸添加數(shù)量一樣的火柴棒，直到紙條被壓彎折為止，記錄一端火柴盒中火柴棒根數(shù)?！?〕將紙條分別折成U型、圓弧型，反復(fù)步驟〔2〕?！?〕改換紙條，將以上實(shí)驗(yàn)再做兩次?！桃恢?，相等[分析與論證](2分)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是〔寫出一條即可〕完全一樣的紙條，圓弧型接受的壓力最大〔或物體接受的壓力與外形有關(guān)〕〔注：其它答案只需合理均予計(jì)分〕.√參考答案中“完全一樣的紙條，圓弧形接受的壓力最大〞無(wú)“完全一樣〞扣1分；其它補(bǔ)充答案：完全一樣的紙條，U形接受的壓力最小〔或V形居中〕完全一樣的紙條，接受的壓力從大到小分別是圓弧形、V形和U形；[交流與協(xié)作]〔第1空2分，第2、3空各1分，共4分〕〔1〕消費(fèi)、生活和建筑中利用物體外形影響其接受壓力的事例很多，如宏大的鐵橋中多處運(yùn)用了U形鋼材。請(qǐng)他舉出一個(gè)利用v形或圓弧形構(gòu)造的實(shí)例.參考答案：v形：①角鋼②廠房的屋架③塔吊支架；圓弧形：①隧道頂②橋洞③拱形橋〔注：其它答案只需合理均予以計(jì)分〕?！蘓形實(shí)例：自行車車架、衣架等圓弧形：窯洞、平安帽、鋼盔、鋼管、