《浙教版科学2015年中考复习《中考拐点》第17课时-简单机械分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙教版科学2015年中考复习《中考拐点》第17课时-简单机械分析.ppt（55页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第17课时课时简单机械简单机械分类一分类一 杠杆杠杆考点1 认识杠杆1.杠杆定义杠杆定义：在力的作用下绕着_转动的硬棒叫杠杆。（提示：杠杆可直可曲，形状任意；有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如钓鱼竿、铁锹等）固定点固定点2.杠杆五要素杠杆五要素 支点：_。用字母O表示。动力：_。用字母F1表示。阻力：_。用字母F2表示。动力臂：_。用字母l1表示。阻力臂：_。用字母l2表示。提示：动力、阻力都是杠杆受 的力，所以作用点在杠杆上；动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的 方向相反。杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点使杠杆转动的力使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力
2、从支点到动力作用线的距离从支点到动力作用线的距离从支点到阻力作用线的距离从支点到阻力作用线的距离3.下列器具没有利用杠杆的是（）D D考点2 研究杠杆的平衡条件1.杠杆平衡状态指：_。2.实验前：应调节_，使杠杆在_静止平衡。这样做的目的是：_。3.结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：_。分类一分类一 杠杆杠杆杠杆保持静止或匀速转动状态杠杆保持静止或匀速转动状态杠杆两端的螺母杠杆两端的螺母水平位置水平位置可以方便的从杠杆上读出力臂大小可以方便的从杠杆上读出力臂大小F F1 1l l1 1=F=F2 2l l2 24.我们做过“探究杠杆平衡条件”的实验。用图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡
3、（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要 采用这种方式。这主要是因为该种方式（）A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多D D考点3 杠杆的分类分类一分类一 杠杆杠杆考点4 应用杠杆的平衡条件解决简单的问题1.两小孩坐在跷跷板上恰好水平平衡，此时（）A.两小孩的重力一定相等 B.两小孩到支点的距离一定相等 C.两小孩的力臂一定相等 D.两小孩的重力与各自到支点的距离的乘积相等分类一分类一 杠杆杠杆D D2.如图所示，当高速公路收费站的栏杆升起时，它相当于（）A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法确定B B分类二分类二 滑轮滑轮考
4、点5 定滑轮1.实质：_。2.用途：使用定滑轮_。3.对于理想的定滑轮（假设不计轮轴间摩擦），F=_。等臂杠杆等臂杠杆不能省力但是能改变动力的方向不能省力但是能改变动力的方向G G考点6 动滑轮1.实质：_ 的省力杠杆。2.用途：使用动滑轮能_。分类二分类二 滑轮滑轮动力臂为阻力臂的动力臂为阻力臂的2 2倍倍省力，但不能改变动力的方向省力，但不能改变动力的方向3.不考虑摩擦F=_。4.如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架 的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的 衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一 些简单机械的组合来实现此功能。图中动 滑轮有_个，此装置_（填“能”或“不能”）改变动力的方向。（
5、G+GG+G动）动）/2/22 2能能考点7 滑轮组1.实质：定滑轮、动滑轮的组合体。2.用途：使用滑轮组_。3.不考虑摩擦F=_。4.组装滑轮组口诀：“_”。分类二分类二 滑轮滑轮既可以省力还可以改变拉力的方向既可以省力还可以改变拉力的方向（G+GG+G动）动）/n/n奇动偶定奇动偶定5.如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最 省力的是（）C C分类三分类三 斜面斜面考点8 斜面1.使用斜面可以_，_一定时，斜面越_越_，如盘山公路、_。2.如图所示是一个两面光滑的斜面，大于，同一个物体分别在AC和BC斜面 受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，则（）A.FA
6、FB B.FAFB C.FAFB D.FAFB省力省力高度高度长长省力省力螺丝螺丝B B分类四分类四 机械效率机械效率考点9 机械效率1.有用功：即对人们有用的功。滑轮：W有用_（提升重物）斜面：W有用=_ 额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功 滑轮：W额=_ 斜面：W额=_ 总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 滑轮：W总=Fs=W有用W额 斜面：W总=Fl=fl+GhGhGhGhGhG G动动h hfl fl2.机械效率：定义：_。公式：=W有用W总100%3.机械效率总是_（填“”、“”、“”）1，原因是_。有用功跟总功的比值有用功跟总功的比值使用任何机械都要做额外功，有用功总
7、是小于总功使用任何机械都要做额外功，有用功总是小于总功焦点焦点1 认识杠杆认识杠杆例例1下列仪器或工具在使用过程中，利用了杠杆原理的一组是（）剪刀；托盘天平；量筒；烧杯；弹簧秤；试管夹 A.B.C.D.A A 解析解析 仔细了解常见器具是否利用了杠杆原理，分析是否符合杠杆的条件，以及仔细了解常见器具是否利用了杠杆原理，分析是否符合杠杆的条件，以及是否具备杠杆五要素。是否具备杠杆五要素。例例2如图是手臂的简化图，手托住重物时，肌肉对前臂的拉力沿图中ab线。（1）在图中画出重物对手的压力；（2）画出肌肉对前臂的拉力方向；（3）画出拉力的力臂；（4）根据公式_判断 肌肉对前臂的拉力_ （选填“大于”
8、、“等于”、“小于”）重物对手的拉力。焦点焦点1 认识杠杆认识杠杆F F1 1l l1 1=F=F2 2l l2 2大于大于 解析解析（1 1）重物对手的压力竖直向下，作用点在手掌上，示意图如下；（）重物对手的压力竖直向下，作用点在手掌上，示意图如下；（2 2）肌肉对前臂的拉力沿肌肉对前臂的拉力沿abab方向向上，示意图如下；（方向向上，示意图如下；（3 3）从支点向）从支点向abab引垂线段，引垂线段，即为拉力的力臂，如图所示；（即为拉力的力臂，如图所示；（4 4）由图知，相对于支点，重物的力臂远远大）由图知，相对于支点，重物的力臂远远大于拉力的力臂，由公式于拉力的力臂，由公式F1l1=F2
9、l2F1l1=F2l2知，前臂是一个费力杠杆，肌肉对前臂的拉知，前臂是一个费力杠杆，肌肉对前臂的拉力大于重物对手的压力。力大于重物对手的压力。对点训练 1.如图所示的几种工具，使用时属于费力杠杆的是（）焦点焦点1 认识杠杆认识杠杆D D2.如图甲是果农修剪树枝的情景,图乙是图甲阴影部分的简化图，F1是剪刀受到的动力,B是阻力的作用点。请在图乙中标出支点O的位置，并作出阻力F2和动力臂l1。（提示：动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点在杠杆上；动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反）焦点焦点2 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件例例3如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单 机械，这种简
10、单机械的名称是 _，当图中手对车闸的作用力F=10N时，刹车拉线受到力的大小为_N。杠杆杠杆4040例例4身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担 长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA0.8m，如图所示。则()A.以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N B.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为49 C.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为95 D.以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N焦点焦点2 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件A A解析以哥哥的肩A为支点，由F1L1F2L2可知，弟弟对杠杆的支持力：F190
11、0N0.8m/1.8m400N,由于压力和支持力是一对相互作用力，因此弟弟承担的压力为400N，故A正确。以O为支点，由F1L1F2L2可知，兄弟二人对杠杆支持力之比F1/F2L2/L1OA/OB0.8m/1m4/5。由于压力和支持力是一对相互作用力，因此兄弟二人承担的压力之比为45或54，故B、C错误。以弟弟的肩B为支点，哥哥对杠杆的支持力：F2900N1m/1.8m500N,由于压力和支持力是一对相互作用力，因此哥哥承担的压力为500N，故D错误。焦点焦点2 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件对点训练33.如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为
12、10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物G=_N。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F_（填“增大”、“不变”或“减小”）。2020不变不变4.如图（a）所示的杠杆是平衡的，在 此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂 一个物体，如图（b）所示，那么，以下说法中正确的是（）A.杠杆仍然平衡 B.杠杆是否平衡与加挂物体的重力多少有关C.杠杆一定不能平衡 D.两侧加挂物体的重力相等时杠杆才能平衡B B焦点焦点3 杠杆中最小力的问题杠杆中最小力的问题例例4如图所示，在四个方向用力都能把石头慢慢撬起，其中所需力最小 的是（）A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 B
13、 B 解析解析（1 1）当以）当以B B为支点时，动力为支点时，动力F1F1与杆垂直，动力臂最大，动力最小；（与杆垂直，动力臂最大，动力最小；（2 2）当以当以D D为支点时，动力为支点时，动力F2F2与杆垂直，动力臂最大，动力最小；比较以上两种情况，与杆垂直，动力臂最大，动力最小；比较以上两种情况，第二种情况动力臂最长，最省力。故选第二种情况动力臂最长，最省力。故选B B。对点训练5.如图的杠杆中，O是支点，在B端挂一个重物，为使杠杆水平平衡，要在A端加一个力，下列说法中正确的是（）A.在水平方向用力F1最小B.在竖直方向用力F2最小C.在跟OA连线垂直的方向F3最小D.在各个方向上用力一样
14、大焦点焦点3 杠杆中最小力的问题杠杆中最小力的问题C C6.如图所示，硬质杠杆AOB上挂一重物G，O为固定支点，请你在杠杆 AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及其力臂L焦点焦点4 杠杆的平衡分析法及其应用杠杆的平衡分析法及其应用例例5如图所示，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，力F在这个过程中 ()A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小A A 解析解析 在杠杆缓慢由在杠杆缓慢由A A到到B B的过程中，动力臂的过程中，动力臂OAOA的长度没有变化，阻力的长度没有变化，阻力G G的大小没的大小没有变化，而阻力臂有变化，而阻力臂L2L2却逐渐增
15、大。由杠杆的平衡条件知：却逐渐增大。由杠杆的平衡条件知：F FOAOAG GL2L2，当，当OAOA、G G不变时，不变时，L2L2越大，那么越大，那么F F越大，因此拉力越大，因此拉力F F在这个过程中逐渐变大。在这个过程中逐渐变大。例例6如图所示，密度均匀的细杆AB与轻杆BC用光滑铰链铰在B端，A、C两端也用光滑铰链铰于墙上，AB=BC，BC杆水平，AB杆与竖直方向成37，此时AB杆与BC杆之间的作用力为F1。若将两杆的位置互换，AB杆与BC杆之间的作用力为F2，则F1F2为（）焦点焦点4 杠杆的平衡分析法及其应用杠杆的平衡分析法及其应用A A对点训练7.小柯在测量某铁块的重力时，发现铁块
16、的重力超出了弹簧测力计的量程，一时又找不到其他测量工具，为了测出该铁块的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进：焦点焦点4 杠杆的平衡分析法及其应用杠杆的平衡分析法及其应用步骤一：将细线系在木棒的A位置，在木棒的左端绕上适量细铁丝，使木棒处于水平位置平衡，如图甲；步骤二：用手指勾住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行调零，如图乙；步骤三：在木棒左端挂上铁块，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙。（1）步骤一中“在木棒左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡”是为了防止_对测量结果的影响。（2）步骤三中，当木棒处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，则该铁块的重力为_牛。木棒自身重力
17、木棒自身重力6.66.68.如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘（转盘半径为50cm），在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA，想让转盘转动，对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动，乙应沿图中_（选填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）方向施加一个至少为_N的力，才可能达到目的。（假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其他力对转动的影响）F F2 22525焦点焦点5“探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件”实验探究过程的深度挖掘实验探究过程的深度挖掘例例7在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：(1)首先，调节杠杆
18、两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置保持静止，这样做的目的是_。(2)如图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的a处已挂着2个 0.5N的钩码，要使杠杆平衡，则应在杠杆的e处，挂上_个0.5N的钩码。便于测量力臂大小，同时也为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响便于测量力臂大小，同时也为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响1 1(3)小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是()A.便于直接读出拉力的大小 B.便于提供不同方向的拉力 C.便于正确认识力臂 D.便于测量力臂的大小 (4)该实验一般要测量三组数据，这样做的目的是 _
19、。C C使实验结论具有普遍性使实验结论具有普遍性解析(1)调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时也为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。(2)由图知，左端钩码重力F12G20.5N1N，力臂的长度为2格；由杠杆的平衡条件F1L1F2L2，可得1N2F2L2，在杠杆的e处力臂长为4格，对应的钩码重为0.5N，因此个数为1。(3)从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠
20、杆仍保持平衡，这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识。(4)在实验探究科学问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差，有的是多次测量发现变化规律，有的是为了使实验结论具有普遍性。对点训练9.如图所示，小明正在探究“杠杆的平衡条件”实验。（1）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：_。他这样得出的结论是否合理？_；为什么？_焦点焦点5“探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件”实验探究过程的深度挖掘实验探究过程的深度挖掘F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2不合理不合理只有一次实验，实验结
21、论具有只有一次实验，实验结论具有偶然性偶然性（2）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：_。杠杆自身重力对实验结论有影响杠杆自身重力对实验结论有影响10.如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（）A.每次倒入空桶的液体体
22、积相同 B.秤的刻度值向右越来越大C.悬点O适当右移，秤的量程会增大 D.增大M的质量，秤的量程会增大C C焦点焦点6 定滑轮和动滑轮的特点及滑轮组的应用定滑轮和动滑轮的特点及滑轮组的应用例例8同一滑轮匀速提升同一重物 （不计摩擦）。图中F1、F2、F3、F4之间的关系正确的是 （）B B例例9利用如图所示的装置，工人用力F把重为100N的物体以0.2ms的速度匀速提升6m。若不计绳重和摩擦，则这一过程中 （）A.拉力F的大小为50N B.绳子自由端的速度为0.4msC.拉力F所做的功为600J D.拉力F的功率为10W焦点焦点6 定滑轮和动滑轮的特点及滑轮组的应用定滑轮和动滑轮的特点及滑轮组
23、的应用C C 解析解析 使用的是定滑轮，不能省力，不计摩擦，拉力使用的是定滑轮，不能省力，不计摩擦，拉力F=G=100NF=G=100N，绳子自由端的速绳子自由端的速度与物体的速度相同为度与物体的速度相同为0.2m/s0.2m/s，所以，所以ABAB错误；拉力错误；拉力F F所做的功所做的功W=Fs=100NW=Fs=100N6m=600J6m=600J，所以，所以C C正确；拉力正确；拉力F F的功率的功率P=Fv=100NP=Fv=100N0.2m/s=20W0.2m/s=20W，所以，所以D D错误。错误。对点训练11.小勇用下图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移 动的
24、距离为_m。若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的功 是_J。焦点焦点6 定滑轮和动滑轮的特点及滑轮组的应用定滑轮和动滑轮的特点及滑轮组的应用0.60.61.81.812.如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是（）A.物体B受到的摩擦力为6NB.拉力F2大小为10N C.拉力F2的功率为1.2W D.拉力F1的功率为0.4WC C焦点焦点7
25、探究影响机械效率的因素及能量利用率的简单计算探究影响机械效率的因素及能量利用率的简单计算例例10某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G（如图甲）再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。（1）图甲中弹簧测力计的示数为_N。（2）图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测 力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确 的是_（填“A”或“B”）同学的方法。（3）按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系 为F_（填“”、“”或“”）G/3。（4）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位
26、置，是为了 _，从而计算有用功和总功。2.02.0B B测量钩码和弹簧测力计移动的距离测量钩码和弹簧测力计移动的距离解析（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以其示数为2.0N。（2）为了正确测量滑轮组提升物体时的拉力，需在缓慢匀速提升时读数，B同学正确。（3）由图可知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以F=G/3，但其成立的条件是不考虑机械自重和摩擦，若考虑的话拉力F大于G/3。（4）为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功，应分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。对点训练14.如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量 相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且
27、动滑轮重G动小于乙物 体的物重G，则所用的拉力F甲_F乙 （填“”、“”或“=”,下同），其机械效率甲_乙。焦点焦点7 探究影响机械效率的因素及能量利用率的简单计算探究影响机械效率的因素及能量利用率的简单计算15.小刚所在小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢？小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示。下表是他们实验记录的有关数据。（1）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了 _。（2）在第2次实验中，斜面的机械效率是_。（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：_。（4）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越 大。你认为存在的问题是：_。（5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越_（填“省力”或“费 力”）。改变斜面的粗糙程度改变斜面的粗糙程度58.358.3当其他条件一定时，斜面越当其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越小粗糙，斜面的机械效率越小没有保证斜面的粗糙程度一定没有保证斜面的粗糙程度一定省力省力