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第十一章简单机械和功（中考物理基础复习）南京晓庄学院附中谢庆广考纲解读1.知道简单机械，通过实验，探究并了解杠杆平衡条件。2.知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。3.知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。知识框架功的定义功的公式功的单位简单机械和功功功功率简单机械机械效率概念定义公式单位功率测量概念公式实验测量影响因素杠杆滑轮杠杆五要素杠杆平衡条件杠杆应用滑轮分类特点滑轮组的特点知识梳理杠杆五要素F2阻力L1动力臂L2阻力臂O支点F1动力F2阻力L1动力臂L2阻力臂O支点F1动力支点（O）:杠杆绕着转动的点动力（F1）：使杠杆转动的力动力臂（L1）:从支点到动力作用线的垂直距离阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力阻力臂（L2）:从支点到阻力作用线的垂直距离动力和阻力均作用在杠杆上，转动效果相反。一根硬棒，在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆。一点二线三垂直四标记杠杆的概念是什么？理解注意什么？杠杆的五要素是什么？理解时注意什么？作力臂的方法是什么？1.如图5所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是A.苹果的重力B.桔子的重力C.杆对桔子的支持力D.苹果对杆的压力练一练2.如图所T,画出下图中各力的力臂．练一练3.如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F1的力臂L1及力F2。练一练知识梳理杠杆平衡条件杠杆转动效果看力和力臂的乘积。杠杆平衡时力与力臂成反比。力的方向作用点都影响力臂从而影响杠杆平衡。动力阻力转动效果相反，可以确定动力阻力方向。力作用点与支点连线为最大力臂，此时力最小。内容：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂表达式：F1×L1=F2×L2阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件。杠杆平衡条件是什么？谁得出的？使用时注意什么？怎么理解？杠杆平衡取决于什么？平衡时力与力臂什么关系？动力阻力转动效果什么关系？力的三要影响力的作用效果如何影响杠杆的平衡？最小力怎么作？练一练4.如图所示，用羊角锤把木板上的钉子用最小的力拔出来，O为支点，请在A点画出该最小动力F1以及阻力F1（请保留作图痕迹）．5．如图所示，O为支点，在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡，则这个杠杆使用时()A．一定省力B．一定费力C．不省力也不费力D．都有可能练一练6．某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小，他测力臂的方法是_________的(选填“正确”或“错误”)。如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动，则杠杆_________(选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”)。练一练知识梳理杠杆应用省力杠杆费力杠杆等臂杠杆概念动力臂大于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆特点省了力但费了距离费了力但省了距离不省力也不费力实例撬棒、铡刀、瓶起子、镊子、理发剪刀天平杠杆有哪些使用时有哪些类别？有什么特点？有什么应用实例？实验次数钩码所受的重力G/N弹簧测力计的示数F/N①②③使用定滑轮不省力也不省距离，但可以改变用力的方向。什么叫滑轮？什么是定滑轮？生活中有什么例子？使用有什么特点？如何分析得出？实验注意什么？多次实验目的是什么？改变方向拉力是否改变？匀速直线拉动，改变拉力方向，拉力大小不变。知识梳理定滑轮定滑轮：轴固定不动的滑轮。OL2L1定滑轮的实质是一个等臂杠杆同一根绳子拉力处处相等实验次数钩码所受的重力G/N弹簧测力计的示数F/N①②③什么是动滑轮？生活中有什么例子？使用有什么特点？如何分析得出的？实验时要注意什么？多次实验目的是什么？改变方向拉力是否改变？知识梳理动滑轮L2L1O动滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。竖直匀速直线拉动，改变拉力方向，拉力变大。动滑轮：轴随物体一起运动的滑轮。使用动滑轮可省一半力，但费一倍距离，不能改变用力的方向。F=G/2F=（G物+G动）/2S=2h知识梳理滑轮组F=（G+G动）/nS=nhV绳=nV物使用滑轮组即可以省力又可以改变用力的方向定滑轮和动滑轮的组合装置称为滑轮组N指绕在动滑轮上绳子的股数。绳头向上算，向下不算。FFFFFF什么是滑轮组？生活中有什么例子？使用有什么特点？如何分析得出的？实验时要注意什么？N怎么确定？滑轮组的绕法有什么特点？怎么绕？奇动偶定（起点）n=2n动(+1)n定=n动(+1)方法：奇动偶定定起点;从里向外顺着绕。7.如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来，请在图中用笔画线代替细绳，画出符合要求的滑轮组绕线．练一练8．小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装。实验前，小军用弹簧秤测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数，并将其填写在预先设计好的记录亵中（见下表）。分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧秤的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为_________；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮__________。练一练不做功的三种情况：1.没有力2.没有距离3.距离与力的方向垂直知识梳理做功的两个必要因素做功的两个必要条件：1.作用在物体上的力2.物体在力的方向上通过的距离做功的含义是什么？做功的两个必要因素是什么？不做功有哪些情况？试着举例说明。9.下列过程中人对桶做功的是A.提着捅站立不动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练一练知识梳理功的定义公式单位功的定义是什么？定义方法是什么？定义公式是什么？推导公式是什么？功单位是什么？计算功要注意什么？功的原理是什么？实验记得吗？定义：把力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积叫做功公式：W=FS（乘积法）F=W/SS=W/F单位：焦耳1J=1N·m（一个鸡蛋地到头顶约1J）找准力找准距离（N）F功的原理：任何机械都不省功。W机≥W人(可以省力或可以省距离)10.一个重为10N的物体，受到一个水平拉力，使物体在水平地面匀速前进5m，物体与地面的滑动摩擦力是2N。则拉力对物体做的功是____J，重力做的功是____J。练一练11.如图所示，工人用250N的力将重600N的物体匀速提升2m，拉力所做的功为。练一练知识梳理功率1.时间相同,做功多的做功快；2.做功相同,用时少的做功快；3.看功与时间的比值（单位时间内所做的功）。物理含义：表示物体做功的快慢的物理量（P）人做功的功率在100W左右，表示每秒做功100焦耳。功率的概念是什么？如何比较做功快慢？功率定义是什么？为什么这样定义？定义方法是什么？定义公式是什么？推导公式是什么？功率的单位是什么？人做功的功率大约多大表示的物理意义是什么？定义：功与所用时间的比叫做功率单位：1W＝1J/s1KW＝103W1MW=106W公式：P=W/t(W=Ptt=W/P)练一练12.如图所示，甲、乙两名运动员，甲比乙高，如果他们都从地面抓举起相同重力的杠铃，所用时间也相等，则对杠铃（）A.甲做功较多，功率较大B.甲做功较多，功率较小C.甲做功较多，甲、乙功率相等D.甲、乙做功相等，乙的功率较大13.一辆装货卡车总质量为5t，在平直的公路上匀速行驶，10min前进了6Km，已知发动机的功率是70Kw。求：⑴在这段路程中汽车发动机做了多少功？⑵汽车受到的阻力是多大？练一练知识梳理机械效率概念有用功Ｗ有：为了实现目的而做的功（必须做的功直接用手所做的功）额外功Ｗ额：并非所需不得不做的功（克服机械自重摩擦等所做的功）总功Ｗ总：有用功与额外功的总和（动力做的功使用机械实际做的功）W总=W有用+W额外定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。公式：η=W有/W总×100%单位：机械效率一般用百分数表示，没有单位。大小：有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。推导公式：W有=W总ηW总=W有/η三个功的含义是什么？关系是什么？机械效率的定义式是什么？定义公式是什么？推导公式有哪些？单位是什么？大小有什么特点？η=W有/（W有＋W额）×100%η=（W总－W额）/W总×100%知识梳理机械效率影响因素η=W有/W总=G物h/Fs=G物/nF=G物/（G物+G动）滑轮组机械效率影响因素1.物体重力：物体重力越大，机械效率越高。2.动滑轮重力：动滑轮重力越大，机械效率越低。3.摩擦力：摩擦力越大，机械效率越低。汽油机的机械效率大约多大？表示的物理意义是什么？机械效率有哪些计算公式？使用条件怎样？哪三个公式当不计绳重和摩擦时才能用？滑轮组机械效率的影响因素有哪些？具体关系是什么？F=（G物+G动）W额=G动hη=G物/（G物+G动）14．如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则()A．Wl=W2ηl=η2B．W1=W2ηlη2C．W1W2η1η2D．W1W2ηlη2练一练15.分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中()DA.F甲做的功大于F乙做的功B.F甲做的功小于F乙做的功C.F甲做功的功率小于F乙做功的功率D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率练一练重点辨析功、功率、机械效率功是由两个因素决定的，一个是作用在物体上的力，另一个是物体在力的方向上通过的距离，两者缺一不可．功率是表示物体做功快慢程度的一个物理量，它的大小与做功的多少和时间有关，在相同时间内做功多的功率就大；在做功相同时，做功时间少的功率就大．机械效率的概念：有用功与总功的比值叫机械效率，有用功占总功的比值越大，机械效率越高．机械效率与功率都是反映机械性能的重要指标，但两者没有必然的关系，功率大的机械，它的效率不一定就高，反之亦然．16．下列说法正确的是A.一同学跳绳的功率约100W，表示每秒做功100瓦。B.机械效率越高,功率就越多C.越省力的机械机械效率越高D.同一滑轮组提升货物重力越大机械效率越高练一练学了哪些公式？计算机械效率的公式有哪些？计算功的公式有哪些？计算力的公式有哪些？使用中要注意什么？它们的使用条件是什么?F1×L1=F2×L2F=（G物+G动）/nW=FSP=W/tP=FvW总=W有用+W额外η=W有/W总η=W有/W总η=W有/（W有＋W额）η=（W总－W额）/W总η=G物/nFη=G物/（G物+G动）W=FsW=PtW总=W有+W额W有=W总ηW总=W有/ηW额=G动hF1×L1=F2×L2F=（G物+G动）/nF=W/sF=P/vF=G物/nη不记绳重和摩擦G动=W额/h公式梳理练一练17.南京市政府投人巨资，铺设地铁2号线．施工中，一工人利用如图所不的定滑轮将一桶沙在0.15min内匀速拉到lom高处，沙重90N，桶重18N，不计绳重和摩擦。求：(1)此滑轮的机械效率是多少？(2)不人的功率是多大？18.为了将放置在水平地面上、重G=100N的建筑材料提升到高处。小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当他用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，建筑材料的速度V和上升高度h随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示。若不计摩擦和绳重。求：（1）在0〜1s内，克服建筑材料自重做的（2）在1〜2s内，拉力F做的功.（3）在2〜3s内，拉力F的功率计滑轮组的机械效率.练一练探究回顾杠杆平衡条件实验使杠杆在水平位置平衡目的：1.使力臂在杠杆上，便于测量力臂2.消除杠杆自身重力的影响哪边高向哪调左右同向实验序号动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m123实验时调节在什么位置平衡？目的是什么？怎么调节？多次实验的目的是什么？用弹簧测力计比挂钩码有什么优点？