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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载第十章 机械与人复习教案学习目标确定的依据1. 课程标准相关要求 懂得杠杆的平稳条件 .知道有用功和总功,懂得机械效率 懂得功 . 功率的概念、运算公式和单位 2. 教材分析 简洁机械和功是中学物理中两个相互联系的重要板块,在历年的河南中 考中属于必考内容,考题一般属于综合性的,与实际生产和生活联系亲密;本章中考必考点较多,在中考中所占分值较大;易错学问的有:杠杆的平稳 条件的应用,在水平面上使用动滑轮, 机械效率与实际相结合等; 估计在 20XX 年考题中仍旧会通过简洁机械考查同学对做功的
2、懂得;3. 中招考点 五年来, 20XX年 7 分,20XX年 5 分, 20XX年 5 分,20XX年 7 分,20XX年 8 分;4. 学情分析 ; 能精确把握应用公式解答物理问题;要把握功,功率,机械效率的基本概念 并能比较滑轮组在不同使用情形下的工作特点;复习目标:1. 懂得杠杆、力臂的概念;懂得杠杆的平稳条件;2. 懂得定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用;3. 懂得做功的两个必要因素、功的运算公式及功的单位; 4. 懂得功率的概念、功率的运算公式及功率的单位; 5. 知道有用功和总功,懂得机械效率; 6. 知道动能、势能及机械能的概念,能量的转化及守恒定律;复习过程:一、学问结构 引导同学
3、总结 定义平稳条件: F1L 1=F2L 2 杠杆分类省力杠杆特点及应用费劲杠杆特点及应用等臂杠杆特点及应用定滑轮的定义、实质及特点动滑轮的定义、实质及特点滑轮滑轮组的组成、特点及省力规律机做功的必要因素械功功的定义、公式和单位 第 1 页,共 7 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载定义和意义 与 功率公式和单位有用功、额外功和总功的意义及它们的关系人机械效率机械效率的定义、意义、公式提高机械效率的
4、方法动能的定义及打算因素重力势能的定义及打算因素 势能弹性势能的定义及打算因素动能和势能的相互转化及实例 二、学问梳理1杠杆 1一根硬棒,在力的作用下能围着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆杠杆是直的,也 可以是任意外形的作为杠杆必需: 具备以下条件:有一个可围着转动的固定点;受力的作用而不变形 突出“ 硬” 字 ;受到动力和阻力的作用,且这两种力对于杠杆的转动所起的作用正好相反2杠杆的五要素支点:杠杆围着转动的固定点,用“他位置杠杆转动时, 支点是相对固定的O” 来表示它可以在棒的一端,也可以在其 动力:使杠杆转动的力, 用“ F1” 来表示 阻力:阻碍杠杆转动的力,用“F2” 来表示无论是动力仍
5、是阻力,都是杠杆所受到的力,它们不是一种新的性质的力动力和阻力没有严格的界限,只不过两个力的作用成效相反罢了;一般地,把人施加的力,或使杠杆依据人的意愿转动的力叫做动力力臂:从支点 O 到动力作用线的距离,用“L1” 表示阻力臂:从支点 O 到阻力作用线的距离,用“ L 2” 表示3杠杆的平稳条件杠杆的平稳:指杠杆静止不动静平稳 或匀速转动 动平稳 所谓匀速转动,是指杠杆在单位时间内转过相等的角度杠杆的平稳条件:动力 动力臂=阻力 阻力臂,即 F1L 1=F2L 2 4杠杆的分类 省力杠杆:使用省力杠杆可省力但费距离费劲杠杆:使用费劲杠杆虽然费劲,但是可以少移动距离;等臂杠杆:使用等臂杠杆既不
6、省力,也不费劲;既不省距离,也不费距离;2滑轮滑轮是一个周边有槽可绕轴转动的轮滑轮可看作是变形的杠杆,所以可以用杠杆的平衡条件来分析讨论它依据使用情形不同,滑轮可分为:1定滑轮:中间的轴固定不动的滑轮定滑轮实质上是一个等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,但可以转变力的方向所谓“ 转变力的方向”到一个与该力方向不同 或相反 的力,是指我们施加某一方向的力,能得细心整理归纳 精选学习资料 2动滑轮:轴和轮一起移动的滑轮;动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂二倍的杠 第 2 页,共 7 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资
7、料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载杆,通常情形下使用动滑轮省一半的力,但同时要费一倍的距离,不能转变力的方向3滑轮组:滑轮组是由如干个定滑轮和动滑轮匹配而成的,可以达到既省力又能转变力的方向的使用成效,但同时要多移动距离它的省力情形是由吊着动滑轮的绳子的段数来打算的 由几段绳子吊着动滑轮,提起重物所用的力就是物重的几分之一,但是动力移动的距离 速度 是物体移动的距离 体和动滑轮总重的几分之一3功速度 的几倍假如动滑轮较重,不能忽视,就拉力就是物1功:一个物体对另一个物体做功的必备条件有两个,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;物理
8、学中规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积,即功 =力 距离假如一个力拉着物体在竖直方向上运动,做功的多少仍可以用公式 W=Gh 来运算 . 在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,1 J=1 Nm2做功的快慢:功率是用来描述物体做功快慢的物理量运算功率大小的公式:P=W/t 由 W=FS 仍可推出另一个运算功率的公式:P=Fv 在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,1 W=1 Js功率是机器的主要技术性能之一,选购机器时,要依据实际需要和可能挑选功率合适的机器3功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功这个结论叫做功的原理4机械效
9、率1有用功、额外功、总功:有用功在数值上等于机械作用在物体上的力与物体在力的方向上通过距离的乘积通常情形下用机械匀速提升物体时,W有用=Gh;在水平方向上,用机械克服物体与其他接触面的摩擦时W 有用 =Fs, s 为水平移动的距离额外功:凡是为克服机械本身的摩擦而做的功,和克服机械本身重力而做的功都是额外功总功: 有用功和额外功的总和,即 W 总=W 有+W 额外,或等于作用在机械上的动力与动力作用点移动距离的乘积,即 W 总=Fs;2机械效率:意义:是反映机械性能的物理量定义:机械效率就是有用功与总功的比值,一般以百分比的形式表示: =W有/W总由于有用功是总功的一部分,所以机械效率总小于1
10、5机械能1 能量:一个物体能够做功, 它就具有能量, 物体具有做功的本事, 我们就说物体具有能 可以用物体能够做功的多少来衡量物体具有能量的大小在国际单位制中,功的单位是焦耳 J,能的单位也是焦耳 J动能:物体由于运动而具有的能量,叫做动能一切运动的物体都具有动能重力势能:物体的质量和被举起的高度打算了物体的重力势能的大小弹性势能:发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大2机械能:动能和势能统称为机械能,机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量动能和势能是可以相互转化的三、例题精讲例 1:如下列图 , 杠杆在水平位置处于平稳状态, 杠杆上每格匀称等距,
11、个都相同 . 以下四项操 第 3 页,共 7 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -作中 , 会使杠杆右端下倾的是(学习必备欢迎下载)将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格 将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格、在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码 在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码A. B. C. D.答案: C 解析:如将钩码同时向外移动一小格,就力与力臂的乘积为 以可以;如将钩码同时向内移动一个小格,就力与力臂的乘
12、积为2 43 3,右端会下降,所 2 21 3,杠杆的左端会下降,所以不行以;如将杠杆的两侧各减一个钩码,就力与力臂的乘积为 1 322,就杠杆的右端会下降,所以可以;如将两侧同时各加挂一个相同的钩码,就力与力臂的乘积变为 3 32 4,所以杠杆的左端会下降,所以不行以;规律总结:此题考查杠杆的平稳条件,哪边力与力臂的乘积大,杠杆就会向哪端倾斜;巩固 1:(2022 福州)如下列图,使用中属于费劲杠杆的工具是()例 2:(2022 上海)某小组同学讨论动滑轮的使用特点,他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码,如图 a 所示,再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙G 甲G 乙G 丙 缓慢提起相同钩码,如图
13、b 、c 、d 所示;请认真观看图示的操作和弹簧测力计的示数,然后归纳得 出结论;( 1)比较图 a 与b 或a 与c ,或 a 与d 两图可得: _;( 2)比较图 b 与c 与 d 三图可得 _;答案:( 1)使用动滑轮可以省力,但是不行以转变动力的方向(2)使用动滑轮缓慢提升相同的重物时,所用动滑轮的重力越小,所用的拉力越小;解析:(1)比较图 a 与b或a 与c ,或 a 与d 两图可以看出,使用动滑轮提升物体时, 弹簧测力计的示数要小,所以说明白使用动滑轮可以省力,但不能转变动力的方向,动力的方向都是竖直向上的;(2)比较图 b 与c 与d 三图可以看出,在物体的重力不变的情形下,动
14、滑轮的重力越大,弹簧测力计的示数越大;规律总结: 用动滑轮提升物体时,拉力的大小等于物体与动滑轮总重力(摩擦力不计情形下) 第 4 页,共 7 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载的 n 分之一, n 指与动滑轮连接的绳子的段数;巩固 2:(2022 广东模拟)如下列图的装置中,如不考虑滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦力,拉力最小的是;(填 A、B、C、D)例 3:( 2022 宜昌)某同学身高1.8m
15、,体重为 70 ,在迎奥运田径运动会上他参与背跃式跳高竞赛,起跳后身体横着越过了1.8m 高的横杆(图812);请问:1 他在跳高的过程中克服重力所做的功约是多少?(人体在站立时重心离地面高度约为身高的 0.6 倍; g 取 10N/kg )2 如他在月球上跳高,所跳的高度与在地球上一样吗?为什么?(月球对物体的引力约为地球对同一物体引力的 1/6 )图 812 答案:( 1)运动员的重力:G=mg=70 10N/=700 N 运动员重心上升的高度: h =1.8m-1.8m 0.6=0.72 m 克服重力所做的功: W= G h =700 N 0.72m=504J (2)不一样;依据 W =
16、 G h,同一个人在地球上与在月球上所做的功是肯定的,由于G减小, h 要增加,所以他在月球上所跳的高度要高些;解析:( 1)人克服重力做的功WGh,所以此题要先求出该同学的重力,其中上升的高度 h 是越过的最高高度减去人原先的重心位置,这是解决第一问的关键;(2)人无论在地球仍是月球上,克服重力做的功不变,所以重力与高度 h 成反比;规律总结:在求第一问时,肯定不要将高度 巩固 3:h 算成 1.8m,应减去原先人的重心高度;(2022 福州)上海自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油;在一次测试中,汽车在水平路面受到2400N 的水平牵引力,5min 内匀速直线行驶了9000m;(1
17、)汽车受到水平方向的阻力是多少?(2)汽车牵引力所做的功和功率是多少?例 4:(2022 南京)一物体质量为18kg ,其所受重力为 N如下列图,小明 第 5 页,共 7 页 - - - - - - - - - 用定滑轮将该物体在4s 内匀速提高2m所用拉力为200N此过程中,小明做的有用功是J,定滑轮的机械效率是,拉力的功率是 w 取 g10N/kg 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载答案: 180 360 90% 100 解析:重力 G
18、=mg=18kg 10N/kg=180N 有用功 W有用=Gh=180N 2m=360J,机械效率 =W有用/W总=360J 200N 2m=90% 拉力的功率 P=W总/t=400J/4s=100W ;规律总结: 把握基本的公式, 区分清物体上上升度和绳子通过距离的关系,这类题相对来说难度不大;巩固 4:(2022 江西模拟) 小芳同学设计了一个高度可调剂的斜面来探究斜面的省力情形、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如下列图; 她第一测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调剂斜面倾斜角 的大小多次测量,得到下表所示的数据: 请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据;越 分析上表
19、中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角 越小,斜面的机械效率;如想探究斜面的机械效率与物重的关系,就要保持不变,斜面的光滑程度不变,只改;例 5:(2022 广州) 如下列图, 钢珠沿竖直平面上的光滑轨道就以下说法中正确选项()A通过 d 时的速度比通过 c 时大 B在 c 点比在 b 点的重力势能小 C从 a 运动到 b 的过程中,动能转化为重力势能 D从 b 运动到 c 的过程中,机械能转化为重力势能 答案: A abcd 从 a 点运动到 d 点,解析:在 a 点的重力势能最大,当从a 向 b 运动时,重力势能减小,动能增加,重力势 第 6 页,共 7 页 - - - - - - -
20、 - - 能转化为动能, 从 b 点运动到 c 点时,动能转化为重力势能,所以 c 点的重力势能比b 点大,细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载d 时的速度比通过c 时大;当从 c 向 d 运动时,重力势能转化为动能,所以通过规律总结:同一物体判定动能的大小主要看速度,判定重力势能的大小主要看高度;巩固 5:(2022 苏州模拟) 如图 819 所示, 小松妈妈去百货大楼购物,自动扶梯把她从一楼 匀速送到二楼的过程中,她的() A 、动能增大,势能增大,机械能增大 B 、动能增大,能增大,机械能不变 C 、动能不变,势能增大,机械能不变细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 7 页 - - - - - - - - -