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1、第十一章 简单机械,考情分析,考点梳理,典例精析,实验强化过关,备战演练,考纲要求:认识杠杆,知道杠杆的一些应用。通过实验,探究并了解杠杆的平衡条件。认识定滑轮、动滑轮及其作用,了解简单的滑轮组(只包括一个定滑轮和一个动滑轮的滑轮组)。结合实例认识效率的概念,并能进行简单的计算。了解提高机械效率的途径和意义。,考情分析,20112015年河南中考考情一览表,续表:,考点梳理,1. 杠杆(1)杠杆:物理学中,把在力的作用下能绕着_转动的硬棒叫做杠杆。(2)杠杆的几个名词,固定点,支点,动力,阻力,动力F1作用线,阻力F2作用线,考点一 杠杆,答案,距离,2. 杠杆的平衡条件:动力 动力臂 = 阻
2、力 阻力臂,即_。这个平衡条件就是_发现的杠杆原理。3. 生活中的杠杆(1)等臂杠杆:动力臂与阻力臂_的杠杆,如天平。(2)省力杠杆:动力臂比阻力臂_的杠杆,如利用撬棒用小力撬动很重的石头。省力杠杆省_,费_。(3)费力杠杆:动力臂比阻力臂_的杠杆,如赛艇的船桨。费力杠杆费_,省_。,相等,阿基米德,力,长,答案,短,力,距离,改变力的方向,1. 定滑轮和动滑轮(1)定滑轮:使用滑轮时,其轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。使用定滑轮_,但可以_。(2)动滑轮:使用滑轮时,其轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。使用动滑轮可以_,但_,而且费_。2. 滑轮组(1)滑轮组:将定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫
3、做滑轮组。滑轮组既能_,又能_。,不省力,答案,省力,不改变力的方向,省力,距离,改变力的方向,考点二 滑轮,(2)用滑轮组提起重物时,如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦,动滑轮上有几段绳子承担物重,提起物体的力就是物重的几分之一。【温馨提醒】轮轴和斜面也是简单机械。门把手、方向盘等属于轮轴;盘山公路等属于斜面。,1. 有用功、额外功、总功(1)有用功:无论是否使用机械,必须要做的功,叫做有用功,用 W有 表示。(2)额外功:使用机械时,我们并不需要但又不得不做的功,叫做额外功,用 W额 表示。(3)总功:有用功与额外功之和叫做总功,用 W总 表示。(4)总功、有用功和额外功之间的关系:_。,答
4、案,W总 =W有+W额,考点三 机械效率,2. 机械效率(1)机械效率:物理学中,将_跟_的比值叫做机械效率,用符号_表示。(2)机械效率计算公式:_。(3)使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是_总功,所以机械效率总是小于1的。机械效率通常用_表示。(4)提高机械效率对节能减排,提高经济效益有重要的意义。提高机械效率的主要办法是改进结构,使它更合理、更轻巧。在使用中按照技术规程经常保养,使机械处于良好的状态。,百分数,答案,小于,总功,有用功,【解析】 动力臂比阻力臂长的杠杆叫做省力杠杆,如起子、钢丝钳、羊角锤等;动力臂比阻力臂短的杠杆叫做费力杠杆,如镊子、筷子等。故选B。,典例精析
5、,解析,答案,B,类型一 杠杆的分类,答案,D,解析,答案,A,【解析】设一个钩码所受的重力为G,杠杆上一个格长为l,若两侧各去掉一个钩码,则F1l1 = 4Gl,F2l2 = 3G l,F1l1 F2l2,所以左端下降。,类型二 杠杆平衡条件的应用,答案,20,不变,答案,【解析】 杠杆受到的阻力F2作用点为B 点,方向沿绳竖直向下;过支点向动力F1方向上作垂线,所作垂线段的长度为动力F1的动力臂l1。所作图见答案。,解析,类型三 作杠杆的力臂和受力示意图,【答案】,【方法指导】力臂的画法:明确画哪个力的力臂。在杠杆的示意图上确定支点O 。画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作
6、用线延长。再从支点O 向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂,力臂用虚线(或实线)表示并用大括号勾出,在旁边标上字母 l1或 l2,表示动力臂或阻力臂。切记不要把力臂当作支点到力作用点的距离。,答案,【答案】,答案,180,75,类型四 滑轮(组)机械效率的相关计算,解析,答案,1 000,【变式训练 4】 如图8所示,手用F1的力直接将物体B 匀速提升h,F1做功为300J;若借助滑轮组把物体B匀速提升相同高度,滑轮组机械效率是30%,则F2做功为_J。,图8,实验强化过关,【命题角度】 1. 实验前平衡螺母的调节 2. 调节杠杆水平平衡的目的 3. 实验过程中杠杆平衡的
7、调节 4. 实验表格的设计与填写 5. 分析数据,得出结论 6. 弹簧测力计从竖直到倾斜示数的变化 7. 多次测量的目的 8. 杠杆平衡条件的应用,实验一 探究杠杆的平衡条件,答案,右,变大,解析,【解析】(1)由图9知,杠杆右端翘起,则应将平衡螺母向右旋。(2)由杠杆平衡条件F1l1 = F2l2可得,应该在B 位置挂上1个同样的钩码。(3)弹簧测力计向左转动时,阻力、阻力臂不变,动力臂减小,由杠杆平衡条件F1l1 = F2l2知,动力增大,所以弹簧测力计示数增大。,答案,仅做一次实验得出的结论具有偶然性,(3)某同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是:动力 动力臂 = 阻力
8、阻力臂。你认为他的结论_(选填“可靠”或“不可靠”),理由是_。,不悬挂,动力臂l1(m),阻力F2(N),不可靠,【命题角度】 1. 弹簧测力计的拉动及读数方法 2. 判断滑轮组的绕法 3. 控制变量法的应用 4. 机械效率有关的计算 5. 分析实验数据,得出结论 6. 提高机械效率的方法,实验二 测量滑轮组的机械效率,【典例精讲 2】 (2015北海,26)物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图13所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示。,图13,答案,(1)实验中应竖直向上_拉动弹簧测力计。(2)第4次实验测得的机械效率为 = _%。(3)比较_两次实验,小组同学发现:
9、同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关;比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组,_越大,机械效率越高,第4次拉力做的额外功与第3次相比_(选填“增大”“减小”或“不变),由此可见机械效率提高的原因是_。,匀速(缓慢),66.7,1、2,增大,提起物体的重力,有用功增加的比额外功增加的多得多,使有用功与总功比值增大(只要说明有用功增加比额外功增加多即可),解析,图14,甲,乙,【强化练习 2】 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图14甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。,(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_(结果精确到0.1%)。这次数据是用图14
10、中_(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的。(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该_。在第1次实验中,拉力F 所做的额外功为_J。(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断:_ 。,不正确;比较表中第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次机械效率相等,66.7,乙,0.1,增大物体的重力,答案,备战演练,省力,甲,答案,一、填空题1.(2015河南)如图15是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船的力需要很大,则应选用方案_(选
11、填“甲”或“乙”),因为采用这种方案可以_。(不计机械的自重及摩擦),甲,乙,图15,真题演练,40,杠杆,答案,2,100,200,答案,F2,200,答案,=,答案,2,0.1,答案,62.5,0.675,D,答案,D,答案,B,答案,C,答案,D,答案,12.(2013河南)一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比( )A. 有用功减少,总功减少B. 有用功增加,总功增加C. 有用功不变,总功不变D. 有用功不变,总功减少,C,答案,C,答案,【答案】,答案,答案,【答案】,答案,力臂,垂直,左,水平,答案,(3)某小组同学在杠杆左右两侧分别
12、挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认为他们的做法是_。(4)实验的结果如下表所示。,错误的,答案,甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力 + 动力臂 = 阻力 + 阻力臂 乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力 动力臂 = 阻力 阻力臂两个同学都认为自己是对的,对方是错误的。那么你认为他们中正确的应该是_同学。原因是_同学的结论部分仅从部分实验数据分析得到,不是所有实验数据都满足他总结的结论。,甲,乙,答案,解:(1)有用功W有 = Gh = 400N 10m = 4 000J 额外功W额 = G动h = 100N 10m = 1 000J,费力,等臂,答案,一
13、、填空题1.(朝霞原创)测量质量的工具托盘天平属于_杠杆;当用镊子夹取砝码时,镊子是_杠杆。(两空均选填“省力”“费力”或“等臂”),小于,90,前瞻预测,变小,20,3.(2015绥化改编)如图 33,重为 50 N 的物体挂在杠杆 B 点,OB = 0.4 m,OA = 1 m,在 A 端施加竖直向上的拉力F ,当 F = _N(杠杆自重忽略不计)时,杠杆在水平位置平衡;若将重物向 O 点移动,要使杠杆仍然保持平衡,则 F 应_(选填“变大”“变小”或“不变”)。,图33,答案,10 W,答案,B,答案,二、选择题5.(名师原创)关于简单机械,下列说法正确的是( )A. 使用杠杆一定能够省
14、力B. 使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力C. 使用滑轮组可以省功D. 使用动滑轮既可以省力,又可以改变力的方向,C,答案,D,答案,A,答案,B,答案,答案,【答案】,答案,(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为_(结果保留一位小数)。(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为_N。,2.2,88.9%,答案,(3)分析数据可得实验结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_(选填“高”或“低”)。(4)根据实验结论推测:使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为_(只填序号)。A. 71.6% B. 82.4% C. 92.1%(5)第一次实验中,钩码上升10cm所用的时间为2s,则弹簧测力计的功率为_W。,0.12,高,C,(1)05s内,这箱货物处于_状态,工人所做的功为_J。 (2)530s内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大? (3)货物的重力是多少?,答案,谢谢观赏,