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第十一章功和机械能第十一章功和机械能┃回眸教材析知识1．功的必要因素某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。力学里规定：功等于。功包括两个必要因素：一是作用在；二是物体在的方向上通过的距离。不做功的三种情况：，例如提重物却没有提起；，如踢出去的足球在地面上滚动过程；，例如物体在水平冰面上滑行，水平方向没有力做功，此时虽然有重力作用在物体上，但重力没有做功。力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积物体上的力力有力无距离有距离无力力和距离垂直第十一章功和机械能┃回眸教材析知识2．功率功率是指，表示做功的物理量。功与做功所用时间之比t快慢WWt例如，某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J，公式：P＝—，对于功率一定的机械，由公式P＝—＝Fv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。第十一章功和机械能┃回眸教材析知识3．动能和势能物体能够，我们就说这个物体具有能物体由于而具有的能，叫做动能，决定动能大小的因素：1）物体的质量；2）物体的运动速度运动速度相同的物体越大，它的动能也越大；质量相同的物体，速度它的动能越大。对外做功运动越大质量势能包括重力势能和弹性势能物体由于发生而具有的能，叫做弹性势能物体由于的能，叫做重力势能。决定重力势能大小的因素：1）物体的质量；2）所处的高度。物体质量越，位置越，它具有的重力势能就越大。弹性形变高度所决定大高第十一章功和机械能┃回眸教材析知识4．机械能及其转化荡秋千时，人处于最高点时，由于人被举高而具有能，下降过程中，高度，重力势能减小，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，能又转化为能，再次到达最高点时，动能减小到零，转化为的重力势能最大。转化过程中，若只有动能和势能相互转化，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。重力减小增大势动重力势大大小于第十一章功和机械能┃典例精析把方向典例1：做功的两个必要因素例1下列实例中，力对物体没有做功的是()A．起重机吊起重物B．马拉车，车未动C．跳水运动员从跳台跳下D．举重运动员，将杠铃举起B第十一章功和机械能┃典例精析把方向典例2:功率的测量例2如图11－1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B图11—1典例3：机械能的探究例3在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示：第十一章功和机械能┃典例精析把方向实验次数球离橡皮泥高度/米凹痕程度10.5很浅21.0比较浅32.0比较深44.0较深第十一章功和机械能┃实战演习成高手1．两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图11－2所示，则()A．甲运动员做功较多，功率较小B．甲运动员做功较多，功率较大C．甲运动员做功较多，他们的功率相等D．甲、乙运动员做功相等，功率相等┃实战演习成高手┃B图11—2第十一章功和机械能┃实战演习成高手2．如图11－3所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时，(不计摩擦)则()A．沿着AB用的拉力最小，做功最多B．沿着AC用的拉力最小，做功最多C．沿着AD用的拉力最小，做功也最小D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多图11—3D第十二章简单机械考点1杠杆1．杠杆基本知识固定点转动的点定义在力的作用下绕着________转动的硬棒叫杠杆五要素支点杠杆绕着___________，一般用字母___表示动力使杠杆______的力，一般用字母____表示阻力________杠杆转动的力，一般用字母________表示动力臂从支点到动力作用线的________，一般用字母l1表示阻力臂从支点到阻力作用线的________，一般用字母l2表示O转动F1阻碍F2距离距离力臂画法：(1)找支点O；(2)画力的作用线(虚线)；(3)画力臂(虚线，过支点垂直力的作用线作垂线)；(4)标力臂(大括号或背向箭头)。【点拨】2．杠杆的分类名称力臂关系力的关系特点应用举例省力杠杆l1____l2F1____F2省力、________撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳费力杠杆l1____l2F1____F2______、省距离理发剪刀、钓鱼竿、镊子、起子等臂杠杆l1____l2F1____F2不省力、不费力天平、定滑轮＞＞费距离＜＜费力＝＝考点2探究：杠杆平衡条件理解平衡杠杆平衡是指杠杆______或________探究过程调节杠杆两端的________，使杠杆在_________平衡(这样做的目的是排除________对杠杆平衡的影响和便于从杠杆上直接读出_________)，杠杆的调节方法是左倾________，右倾________静止匀速转动平衡螺母水平位置杠杆自重力臂数值右调左调│考点聚焦得出结论杠杆的平衡条件是：文字式：__________________________；写成公式为__________或________评估交流注意：①不同的物理量不能进行加减，但可以乘除；②如果实验中只测一组数据，具有偶然性，不能得出普遍结论动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2考点3滑轮实质力的关系(F，G)距离的关系(s，h)作用定滑轮______杠杆____s＝h改变________动滑轮动力臂是阻力臂______的杠杆F＝G______________滑轮组______________既可以______，也可以改变________[说明]忽略摩擦的情况下，G＝G物＋G动。力的方向等臂F＝G力的方向二倍s＝2h省力F＝Gs＝nh省力名称斜面轮轴示意图定义斜面是一种可以______的简单机械，但必须多移动______由________组成，能绕固定轴______的简单机械省力距离轮和轴转动原理FL＝Gh，由公式知，斜面______越省力轮轴是可以________的杠杆，动力F1作用在轮上可省力，若作用在轴上则费力应用螺旋、楼梯、盘山公路方向盘、水龙头、扳手连续转动越长例1、利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。求:（1）W总=？（2）W有用=？(3)W额外=?(4)η=?(5)G动=?GF.答案:(1)W总=240J;(2)W有用=180J;(3)W额外=60J;(4)η=75％;(5)G动=60N。例2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m，（1）他做的有用功是多少？（2）总功是多少？（3）杠杆的机械效率是多少？类型二杠杆平衡条件例2在“探究杠杆平衡条件”的实验中：(1)实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在________位置平衡，这样做的目的是_________________________，如果杠杆左端低右端高，则调节平衡螺母应向________移动。此后在整个实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？________。(2)实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要在实验中多次测量，得到多组数据并进行分析，这样做的目的是：_____________________________________。水平便于直接在杠杆上读出力臂右不要防止实验的偶然性得出错误的结论图19－3(3)如图19－3所示，杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆__________保持平衡(选填“能”或“不能”)；若不能，________端向下倾斜。(图中杠杆上每格距离相等)(4)如果两边各减少一个钩码，杠杆________端向下倾斜；如果将两边钩码都向外侧移动一个格子，杠杆________端向下倾斜；如果将两边钩码都向内侧移动一个格子，杠杆________端向下倾斜。不能左左右右类型三滑轮和滑轮组例3借助简单机械将重物提升，若不计滑轮重量及摩擦，以下装置最省力的是()图19－4【点拨】题能够正确地分析与组装滑轮组是此部分的基本技能之一，中考命题中常会考查到关于滑轮组绕线的作图问题。D类型四斜面和轮轴例4如图19－5所示，日常生活和生产实践中使用的机械能抽象为斜面的是()图19－5【点拨】斜面、轮轴、螺旋等其他简单机械并不是中考考查的重点，但它们在生产和生活中也同样有着相当广泛的应用，要善于发现它们。C