初中物理-机械与人

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1、物理,新课标（HK）,八年级（下册）,目 录,第十章 机械与人,章节复习,物理新课标（HK）,第十章 机械与人,第十章 机械与人 思维感悟成体系,思维感悟成体系,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 回眸教材析知识,回眸教材析知识,物理新课标（HK）,1杠杆直接搬动很重的大石头很困难，利用撬棒就可以较容易办到，在力的作用下，撬棒就是能绕着一个固定点转动的硬棒，叫 。撬棒属于省力杠杆，但是费了 ；用筷子夹食物，筷子就是一种费力杠杆，只要手指稍微一动 ， 筷 子 就 可 以 夹 很 多 东 西 ， 虽 然 费 了 ，但省了 ，使操作更加方便。,杠杆,距离,距离,力,物理新课标（HK）,第十章 机械

2、与人 回眸教材析知识,2滑轮和滑轮组观察人们生活中利用简单机械的情景，有时人们利用动滑轮，目的是省 ，但费了 ；有时利用定滑轮，不省力，但改变了 ，使操作更为方便。 要 想 即 省 力 又 改 变 力 的 方 向 ， 就 可 以 将 两 者 组合，组成 ，起重机上的滑轮组合就是实例之一。,力,距离,滑轮组,力的方向,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 回眸教材析知识,3 功的必要因素某同学踢足球，球离开脚后飞出10 m远，足球飞出10 m的过程中人不做功。物理学中规定：功等于的乘积。功包括两个必要因素：作用在物体上的 ；物体在 的方向上通过的距离。不做功的三种情况：有力无距离，例如提重物却没

3、有提起；有距离无力，弹珠在水平桌面上被弹出继续前进，但人没有做功；力和距离垂直，例如物体在水平冰面上匀速滑行，水平方向没有力做功，此时虽然有重力作用在物体上，但重力方向与物体运动方向垂直没有做功。,力跟物体在力,的方向上通过的距离,力,力,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 回眸教材析知识,4功的原理事实告诉我们，使用扳手拧螺丝要省力必须费 ，钓鱼时要省距离必须费 ，既 的机械是没有的。使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功，即： 。使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以 、或者可以 、也可以改变，给人类工作带来很多方便。理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力

4、)：使用机械时，人们所做的功(Fs) 直接用手对重物所做的功(Gh)。,距离,力,省力又省距离,使用任何机械都不省功,等于,力的方向,省距离,省力,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 回眸教材析知识,5功率功 率 是 指 机 械 在 里 完 成 的 功 ， 表 示做功 的物理量。例如，某小轿车功率66 kW，它表示：小轿车1 s 内做功66000 J 。对于功率一定的机械，由公式PFv可知，当速度越小时，产生的拉力越大，例如汽车载重上坡时，要挂低挡来获得较大的拉力。6机械效率(1)机械效率是指有用功跟总功的 。不同机械的机械效率表达式及其特点：,单位时间,快慢,比值,t,W,物理新课标（HK

5、）,第十章 机械与人 回眸教材析知识,公式：斜面：定滑轮：动滑轮：滑轮组：(2)提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。,W有用,W总,Gh,FL,Gh,Fs,Gh,Fh,G,F,Gh,Gh,Fs,F2h,2F,G,G,nF,Fnh,Gh,Gh,Fs,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 回眸教材析知识,7机械能及其转化荡秋千人处于最高点时，由于人被举高而具有 能；下降过程中，高度减小，重力势能 ，速度逐渐增大，动能 ，即人的重力势能向动能转化；到达最低点，人的速度最大，动能最大，高度最小，重力势能最小；继续向最高点上升过程中， 又转化为 ；再次到达最高点时，动能减小到零，转化的重

6、力势能最大。转化过程中，若没有能量损失，机械能的总量不变，即两者之和不变，这就是机械能守恒。动能不仅与速度有关，还与物体的质量有关，速度相同时，质量越大，动能越 ，同速行驶的火车动能大于汽车的动能；重力势能不仅与高度有关，还与物体的质量有关，高度相同时，质量越大，重力势能也越 ，高度相同的铁钉和铁锤，铁钉重力势能要 铁锤的重力势能。,重力势,减小,增大,动能,小于,大,大,重力势能,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,典例1：杠杆平衡条件的探究和应用 例1 在验证杠杆平衡条件时，某实验小组得到了如图101所示的杠杆平衡状态，已知每个钩码的质量均相等。,典例精析把方向,图101

7、,第十章 机械与人 典例精析把方向,物理新课标（HK）,(1)若钩码所挂位置不动，将左边的钩码去掉一个，为使杠杆仍然保持平衡，右边的钩码该拿掉 个。(2)杠杆的平衡条件为 。,2,动力动力臂阻力阻力臂,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,例2 如图102所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂一重物G，A处作用一竖直向上的力F。当杠杆和竖直墙之间的夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则( )A. F大小不变，但FGB. F大小不变，但FGC. F逐渐减小，但FGD. F逐渐增大，但FG,A,图102,第十章 机械与人 典例精析把方向,物理新课标（HK）,解析 当杠杆和竖直墙之间夹角逐

8、渐增大时，由于动力是竖直向上的，所以动力臂和阻力臂的比值是不变的，由杠杆平衡条件可知，力的大小不变。方法点拨：本题属于动态平衡问题，解决此类问题的关键在于找到不变量和动态量。根据杠杆平衡条件F1L1F1L2，代入不变量，进而判断动态量的变化情况。,F1,F2,L2,L1,典例2：滑轮组的应用与设计 例3 请在图103中画出用滑轮组提升重物，拉力F的绳子的绕法。(不计动滑轮重、绳重和摩擦),物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,答案 如图所示,图103,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,方法点拨：关于滑轮组提升(或水平拉)物体时，承担重物绳子的股数的判断和根据

9、题目的具体要求设计滑轮组的组装的解题步骤：根据公式n ，求出绳子的股数；利用“奇动偶定”原则解决相关问题。,G物+G动,F,典例3：功的计算 例4 如图104所示，用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向右匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则( )A重力做的功是500 JB拉力大小为100 NC拉力大小为120 ND拉力做的功为100 J,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,D,图104,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,方法点拨：计算功的大小时，要特别注意：力与距离二者要在同一个方向上。还要注意通过物体的平衡条件判断物体的受

10、力情况，求力的大小。,典例4：功率的测量 例5 如图105所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是( )A小明的质量B单杠的高度C每次身体上升的高度D做引体向上的时间,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,B,图105,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,方法点拨：测量功率的大小的思路：根据功率的计算公式P 确定所需测量的物理量，测量功率需要得到功和对应做功所需要的时间，测量功时注意力和距离的对应。,W,t,1.210-4 m3,典例5：机械效率的探究 例6 用如图106所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧

11、测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,图106,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为 %。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：。(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据。,0.5,66.7,使用杠杆时需要克,服杠杆自重(克服摩擦力)等做功,物理新课标（HK）,第十章 机械与

12、人 典例精析把方向,根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ；请简要说明两条理由： ； 。方法点评：杠杆的机械效率：杠杆的支点改变，悬挂点的改变都会使额外功的大小改变，即克服杠杆自重所做的功改变。,不能,两次实验时钩码没有挂在同一位置,仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的,典例6：机械能的转化 例7 同学们都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞你知道其中能量的转化吗？图107是小孩荡秋千的示意图，下列分析正确的是( ),物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,C,图107,A小孩在A点具有最大动能 B小孩从C荡到B的

13、过程中，动能转化为势能C小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能D小孩从A荡到B的过程中，在B点的机械能大于A点的机械能,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 典例精析把方向,方法点拨：判断动能、势能的转化时，首先看变化前的物体所具有的能的状态，再看变化后物体所具有的能的状态，前后比较就可以判断哪种能发生了变化，由何种能转化为何种能。,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 实战演习成高手,1如图108所示是安置在小区门口的栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆拉起来，它是一根( )A省力杠杆 B费力杠杆C等臂杠杆 D无法确定,实战演习成高手,B,图108,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 实战演习成高手,解析 当在A处施加一个动力时，左侧立柱是支点，杆的重心在杆的中间，则阻力臂约为杆长的一半，而动力臂只是A点到支点的距离，所以动力臂远远小于阻力臂，属于费力杠杆。,物理新课标（HK）,第十章 机械与人 实战演习成高手,2将一个省力的机械和一个省距离的机械组装成一个组合机械，当利用这个组合机械做功时( )A一定不能省功 B一定可以省力C一定可以省距离 D一定能省功,