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第14课时杠杆滑轮其他机械第15课时功与功率功的原理第16课时机械效率第14课时杠杆滑轮其他机械第14课时┃杠杆滑轮其他机械考点聚焦考点聚焦归类示例考点1杠杆1．杠杆基本知识简图定义在力的作用下绕着__________转动的硬棒叫杠杆固定点第14课时┃杠杆滑轮其他机械五要素支点杠杆绕着转动的点，一般用字母O表示动力使杠杆转动的力，一般用字母F1表示阻力阻碍杠杆转动的力，一般用字母F2表示动力臂从支点到动力作用线的垂直距离，一般用字母L1表示阻力臂从支点到阻力作用线的垂直距离，一般用字母L2表示说明①动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点在杠杆上；②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考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械2.杠杆的分类特征特点应用举例省力杠杆动力臂______阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂______阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等臂杠杆动力臂______阻力臂不省力、不费力天平、定滑轮大于小于等于考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械考点2杠杆平衡条件1．探究前调试：应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便地从杠杆上量出力臂。2．探究结论：杠杆的平衡条件(或杠杆原理)：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。公式：F1L1＝F2L2或F1F2＝L2L1。考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械考点3滑轮定义实质特点定滑轮轴固定不动的滑轮____杠杆使用定滑轮______力，但可以改变动力的______动滑轮轴可以随物体一起运动的滑轮动力臂为阻力臂____的杠杆使用动滑轮省______力，但费一倍距离，且动滑轮不能改变力的方向一半等臂不省方向二倍考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械滑轮组滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成①在忽略滑轮组与轴之间的摩擦和绳重的情况下，使用滑轮组时，重物和动滑轮总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就等于总重的几分之一②既可以省力又可以改变力的作用方向定义实质特点考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械[说明]滑轮组中拉力F应为所承担重物总重的1n，例如在考虑动滑轮重，不计摩擦时，则拉力F＝G物＋G轮n(n为承担重物绳子的段数)。另外，无论是否考虑滑轮重与摩擦，以下两点均成立：(1)绳子自由端(即：拉力作用点)移动的距离s与重物被提升的距离h之间的关系是：s＝nh(n为承担重物绳子的段数)。(2)绳子自由端(即：拉力作用点)移动速度v绳与重物被提升速度v物之间的关系是：v绳＝nv物(n为承担重物绳子的段数)。考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械考点4其他简单机械1．轮轴(1)原理：轮轴的实质是可以连续旋转的______。(2)特点：实验和理论证明，拉动轮做的功等于绕在轴上的绳拉动重物所做的功，即FR＝Gr，或FG＝rR。(3)应用：日常生活中常见的辘轳、石磨、汽车的方向盘、自来水龙头的扭柄等都是轮轴类机械。2．斜面(1)斜面是一种简单机械，它是一种省力但费________的机械。(2)特点：在不计摩擦的情况下，有：Gh＝Fl，即F＝Ghl。[注意]螺旋是一种变形的斜面。杠杆距离考点聚焦归类示例归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械类型一杠杆的五要素D例1[2013·天津]如图14－1甲所示为用瓶起开启瓶盖时的情景，关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是()图14－1考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械在使用瓶起时，支点在最前端，而选项A、B的支点搞错，所以错误；动力F1方向向上，而阻力F2方向向下，所以C错误、D正确。解析考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm251101623例2[2013·兰州]在探究“杠杆平衡条件”的实验中，若杠杆在使用前左高右低，要使它水平平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向________调节。某小组得到的两组实验数据如下表所示：类型二实验探究：杠杆的平衡条件根据实验数据，可以得出的结论是：_____________(用文字或符号表述均可)。左F1L1＝F2L2考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械因为杠杆左端高，所以应将平衡螺母向左移动；由表格中数据可知，第一组数据力和力臂的乘积都为10N·cm；第二组数据力和力臂的乘积都为6N·cm，可得杠杆平衡条件为：F1L1＝F2L2。因为杠杆左端高，所以应将平衡螺母向左移动；由表格中数据可知，第一组数据力和力臂的乘积都为10N·cm；第二组数据力和力臂的乘积都为6N·cm，可得杠杆平衡条件为：F1L1＝F2L2。解析点评此题是探究杠杆的平衡条件实验，考查了杠杆的平衡条件及杠杆的调节，是一道基础性题目。考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械类型三滑轮和滑轮组D例1南平市政府为了让市民能亲近大自然，在南平滨江路实施“亲水工程”。施工中，一工人利用如图14－2所示的滑轮，若沿不同方向将一桶泥沙提到高处(不计摩擦)，那么工人用的拉力()A．F1大B．F2大C．F3大D．一样大图14－2考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械例1[2013·日照]如图14－3所示是用滑轮组提升重物的情景，请用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绕法。图14－3考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮。解析如图所示考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械类型四斜面和轮轴C例5如图14－4所示，日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为斜面的是()考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械解析由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。汽车的方向盘、门把手相当于轮轴，所以A、D错误；桔槔相当于杠杆，所以B错误。盘山公路在高度不变的情况下，增大了行程，从而更省力，所以是斜面。考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械杠杆“最小力”的作法依据杠杠平衡条件：F1L1＝F2L2，要作出最小的动力，关键就是要作出最大的动力臂。如图14－5所示杠杆，若在A点施加最小的力，就要先找到最长力臂OA(支点与动力作用点的连线)，再过A点作OA的垂线，方向向下，就是最小动力F。考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械图14－5图14－6如图14－6所示，最小的力就是F2，因为过A点最长的力臂为OA。考点聚焦归类示例第14课时┃杠杆滑轮其他机械1.动力和阻力方向的确定动力和阻力使绕支点转动的方向总是相反的。也就是说，如果在动力的作用下，杠杆绕支点顺时针转动，那么阻力的方向就一定是使杠杆绕支点逆时针转动。利用这个规律就能准确地判断出动力和阻力的方向来，不必死记硬背。2．在判断杠杆平衡变化问题时可充分利用“极值法”，例如平衡状态下的杠杆，在分析将左右两端的物体都向支点移动相同的距离后的情况时，我们可假设力臂较短的一方直接移动到了支点，而另一方肯定会下降；在判断将杠杆左右两端的物体都减少相同质量的问题时，也同样可假设质量较小的一方其质量减少到了零，同理可进行判断。考点聚焦归类示例第15课时功与功率功的原理第15课时┃功与功率功的原理考点聚焦考点聚焦归类示例考点1功1．功的两个必要因素：一是作用在物体上的________；二是物体在力的方向上通过的________。[注意]常见不做功的三种情况：(1)有力无距离，例如举着物体不动，虽然用力，但没有在力的方向上通过距离。(2)有距离无力，例如正在空中飞行的铁饼，虽然由于惯性在空中运动了一段距离，但是在这个过程中运动员不再有力作用在铁饼上，所以运动员不再对铁饼做功。距离力第15课时┃功与功率功的原理(3)有力，也有距离，但力和运动方向垂直，即物体虽然运动，但没有在力的方向上通过距离，例如在水平方向运动的物体，重力没有做功。2．功的计算：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的________。公式：____________。3．功的单位：______，1J＝1N·m。[点拨]感受功的大小：把一个鸡蛋举高1m所做的功大约是0.5J。焦耳乘积W＝Fs考点聚焦归类示例第15课时┃功与功率功的原理[注意]应用功的公式时要注意：(1)分清哪个力对物体做功，计算时F就用这个力。(2)公式中s一定是在力的方向上通过的距离，强调对应关系。(3)功的单位“J”(1N·m＝1J)，不要与力和力臂乘积的(N·m，不能写成“J”)单位混淆。(4)做功的多少由W＝Fs决定，与物体做匀速运动还是变速运动无关。考点聚焦归类示例第15课时┃功与功率功的原理考点2功率1．物理意义：表示做功________的物理量。2．定义：____________完成的功。[辨析](1)功率是表示物体做功快慢的物理量，不表示做功的多少。(2)比较功率的大小时不能只看做功的多少或做功时间的长短。(3)功率和功是两个不同的概念，做功多，不一定做功快，反之，做功快，不一定做功多。3．公式：________。快慢单位时间P＝Wt考点聚焦归类示例第15课时┃功与功率功的原理[注意]功率的公式P＝Wt是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬间功率。当物体在力F作用下，以速度v匀速运动时，由：W＝Fs，v＝st，可得：P＝Wt＝Fst＝Fv。4．单位：主单位____，常用单位：kW。换算关系：1kW＝____W。W103考点聚焦归类示例第15课时┃功与功率功的原理考点3功的原理1．内容：使用任何机械都不能省______。(1)功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。(2)功的原理告诉我们：使用机械要省力必须________，要省距离必须________，既______又__________的机械是没有的。(3)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__________、也可以改变力的________，给人类工作带来很多方便。(4)一般做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)，理想情况下使用机械时，人们所做的功等于直接用手对重物所做的功。方向功费距离费力省力省距离省力省距离考点聚焦归类示例第15课时┃功与功率功的原理2．应用：斜面、杠杆、滑轮及滑轮组等。以斜面为例：(1)理想斜面：斜面光滑。(2)理想斜面公式：FL＝Gh。其中F是沿斜面方向的推力(或拉力)，L是斜面长，G是物体的重力，h是斜面的高度。如果斜面与物体间的摩擦力为f，则：FL＝fL＋Gh；这样F做功就大于直接对物体做的功(Gh)。考点聚焦归类示例归类示例第15课时┃功与功率功的原理类型一力对物体做功的条件例1[2013·临沂]下列过程中人对桶做功的是()A．提着桶站立不动B．提着桶水平移动C．提着桶站在匀速向上运动的电梯内D．提着桶站在匀速水平运动的车厢内C考点聚焦归类示例第15课时┃功与功率功的原理点评做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的方向上通过了距离，力对物体才做功。解析A项提着桶站立不动，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功，错误。B项提着桶水平移动，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功，错误。C项提着桶站在匀速向上运动的电梯内，人给桶一个向上的力，桶向上移动距离，人对桶做功，正确。D项提着桶站在匀速水平运动的车厢内，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功，错误。考点聚焦归类示例第15课时┃功与功率功的原理例2[2013·湘西]在水平地面上，用50N的水平拉力拉重为100N的小车，使小车沿水平方向前进了5m，这时拉力所做的功是()A．50JB．250JC．750JD．0J类型二功、功率及其计算B考点聚焦归类示例第15课时┃功与功率功的原理点评本题考查了功的计算方法，提升重物W＝Gh，水平运动W＝Fs，计算时注意力和距离方向的一致性。解析拉力做功：W＝Fs＝