初中物理 《简单机械和功》复习讲义
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简单机械和功知识点一:杠杆1、在力的作用下能绕着________转动的硬棒就是________。
杠杆不一定是直的,也可以是弯曲的,但是必须保证是硬棒。
跷跷板、剪刀、扳子、撬棒等,都是杠杆。
2、一点、二力、二臂:支点(0):杠杆绕其转动的点 动力(F1) :使杠杆转动的力阻力(F2) :阻碍杠杆转动的力(方向判断) 动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的垂直距离例1、如图所示,画出下图中各力的力臂费力杠杆 等臂杠杆省力杠杆杠杆做功的两个必要因素滑轮功功的计算 简单机械功的单位机械效率功功率简单机械和功F 2例2、如图,工人用撬棍撬起石块,O 为支点.画出阻力F2 的力臂L2.3、杠杆的平衡条件:___________________________公式:_____________________________例3、长为80cm的杠杆,支点离右端20cm,左端挂20N的重物,在右端应挂N的重物杠杆才能平衡,如果两端各加10N的重物,则杠杆端向上抬起,若要杠杆恢复平衡,支点应向移动cm。
方法:利用杠杆平衡条件求最小力的方法由杠杆平衡条件知道,当阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。
当动力臂最长时,动力最小。
要求最小动力,必须先画出最大动力臂。
例4、如图所示,在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面,在抬起时桌腿A没有滑动。
请在C点画出这个力的示意图,并标出它的力臂l。
例5、如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动,请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。
(图乙)例6、为使杠杆ON在图乙位置能保持静止,需在M点施加一个力F,画出物体A对杆的拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图。
4、杠杆的分类省力杠杆,费距离 费力杠杆,省距离不省力也不费力例7、如图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是______(填写字母序号),属于费力杠杆的是______(填写字母序号)。
《简单机械、功》复习教案一、知识网络二、基础诊测(一)杠杆1.定义:在力的作用下能绕转动的硬棒称作杠杆。
2.杠杆的五要素是:、、、、。
3.杠杆的平衡条件:⑴杠杆的平衡是指杠杆处于状态。
⑵实验前应调节,使杠杆在位置平衡,这样做的目的是:。
⑶杠杆的平衡条件:。
用公式可写成:。
4.杠杆可分为杠杆、杠杆和杠杆。
(二)滑轮1.定滑轮:①特点:。
②实质:。
③F移动的距离S和G移动的距离h的关系。
2.动滑轮:①特点:。
②实质:。
③F移动的距离S是G移动的距离h的。
3.滑轮组:①特点:即可以,又可以改变。
②省力情况:若不计摩擦和绳重,有几段绳子拉着动滑轮,则拉力就是物重的。
(三)功(W)1.定义:。
2.公式:W= 。
3.单位:,符号是,1J=1N·m4.做功的两个必要因素:①②(四)功率(P)1.意义:引入功率是表示的物理量。
2.定义:。
3.公式:p= = 。
4.单位:,符号是,1W =1J/s(五)机械效率(η)1.有用功:。
额外功:。
总功:。
2.和的比值叫机械效率。
3.计算公式是:。
注意:任何机械的效率都 1。
4.影响机械效率大小的因素有:机械自重及。
5.滑轮组机械效率的公式是:;斜面机械效率的公式是。
(六)功的原理使用机械时,人们所做的功都不会不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不。
三、典例解析1.杠杆平衡条件的应用例1 如图1所示,曲杆AOBC自重不记,O为支点,AO=60cm,OD=50cm,OB=30cm,BC=40cm,要使曲杆在水平位置平衡,请作出最小力F的示意图及其力臂,并求出最小力的大小。
2.探究机械的机械效率例2 如图2所示,小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系?”针对这个问题,他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,并记录实验数据如下表:(1)第三次实验填入表格中的数据:有用功为_______J,总功为________J,机械效率是__________。
初三物理总复习(5) 简单机械、功和能知识精讲 人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容总复习(5):简单机械、功和能二. 复习内容及要求第十三章 简单机械(一)杠杆1. 定义(1)杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
(2)支点:杠杆绕着转动的点。
(3)动力:使杠杆转动的力。
(4)阻力:阻碍杠杆转动的力。
(5)动力臂:从支点到动力作用线的距离。
(6)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
2. 杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写作2211L F L F ⋅=⋅,也可写成2112L L F F =。
杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
3. 杠杆的种类(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆。
例如:起子、扳子、撬棍、铡刀等。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆。
例如:镊子、钓鱼杆,赛艇的船浆等。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆。
例如:天平。
省力杠杆省力,但费距离(动力移动的距离较大),费力杠杆费力,但省距离。
等臂杠杆不省力也不省距离。
既省力又省距离的杠杆是不存在的。
(二)滑轮1. 定滑轮(1)定义:轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
(2)原理:定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,但能改变力的方向。
2. 动滑轮(1)定义:轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。
(2)原理:动滑轮实质是动力臂(滑轮直径D )为阻力臂(滑轮的半径R )2倍的杠杆。
动滑轮省一半力。
3. 滑轮组(1)定义:由几个滑轮组合在一起使用就叫滑轮组。
(2)原理:既利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。
第十四章 功(一)复习内容1. 功(1)功的初步概念:力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,这个力就对该物体做了功。
功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
(2)功的计算:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
九年级物理复习简单机械、功人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:复习简单机械、功二. 重点、难点:重难点:1. 知道什么是杠杆,会画力臂。
知道杠杆平衡条件。
会用杠杆平衡条件解决相关问题。
2. 知道什么是动滑轮和定滑轮。
知道滑轮的特点。
3. 知道做功的必要条件。
知道功率的物理意义,会计算功和功率。
会求机械效率。
三、知识点分析:(一)杠杆:1、动(阻)力臂:支点到动(阻)力作用线的距离。
2、杠杆平衡条件:F1·1=F2·L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)F1 / F2=L2 / L1(动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一)例:图中的杠杆处于平衡状态,杆上标尺每格的长度相等,在杠杆的A处挂着4个均为10N的钩码,这时B处的拉力F是()A. 30NB. 20NC. 40ND. 25N例:如图所示,杠杆的一端A为支点,在它的另一端B用力F将挂在C点的物体抬起,使杠杆处于水平静止状态,已知AC=15cm,CB=60cm,则动力F跟物重G之比是()A. 1:4B. 4:1C. 1:5D. 5:1例:如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M,加一个力F 使杠杆平衡,并且所加的力要最小,则这个力()A. 就沿MQ方向B. 就沿MP方向C. 应沿MN方向D. 可沿任意方向例:如图所示,在等臂杠杆两端各挂等重的铅块和铁块,杠杆平衡,若将铁块和铅块同时浸没在水中,则()A. 杠杆仍然平衡B. 杠杆右端上跷C. 左端上跷3、三种杠杆:(1)省力杠杆:L1>L2,省力费距离动滑轮,撬棒,铡刀,瓶盖起子,手推独轮车,汽车刹车踏板,道钉撬,起钉锤,钳子(2)费力杠杆:L1<L2,费力省距离缝纫机脚踏板,人的前臂,食品夹,镊子,理发剪子,钓鱼杆(3)等臂杠杆:L1=L2,不省力也不省距离定滑轮,天平(二)滑轮:1、定滑轮:实质是个等臂杠杆,(不省力)能改变力的方向2、动滑轮:实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,能省一半力(费距离,不能改变力的方向),n=23、滑轮组:F=1/nG,S=nh(n绳子段数;F拉力;S拉力的距离;G物重;h物体的距离)例:如图所示,物体G的重力为25牛,若不计滑轮、绳重和摩擦,要把重物G匀速提起,则F=牛.例:如图所示,滑轮是动滑轮,滑轮、绳重不计,滑轮与绳子间的摩擦不计,若物体M 重为200牛,当物体沿水平方向匀速移动时,受到120牛的摩擦力,则拉力F=牛。
第十一章《简单机械和功》复习一、 知识网络:二、【知识梳理】 (一)杠杆1、定义:在力的作用下能绕 转动的 称做杠杆。
2、杠杆的五要素是: 、 、 、 、 。
可归纳为:一点、二力、二臂:支点(0):杠杆绕其转动的点 动力(F1) :使杠杆转动的力阻力(F2) :阻碍杠杆转动的力(方向判断) 动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的垂直距离 3、杠杆的平衡条件:⑴杠杆的平衡是指杠杆处于 状态。
⑵实验前应调节 ,使杠杆在 位置平衡,这样做的目的是: 。
⑶杠杆的平衡条件: 。
用公式可写成: 。
4、杠杆可分为 杠杆、 杠杆和 杠杆。
(二)滑轮:1、定滑轮:①特点: 。
②实质: 。
③F 移动的距离S 和G 移动的距离h 的关系 。
2、动滑轮:①特点: 。
②实质: 。
③F 移动的距离S 是G 移动的距离h 的 。
3、滑轮组:①特点:既可以 ,又可以改变 。
②省力情况:若不计摩擦和绳重,有几段绳子拉着动滑轮,一般拉力就是物重的 ,费力杠杆 省力杠杆杠杆等臂杠杆 滑轮功功的计算简单机械功的单位 机械效率功简单机械和功 做功的两个必要因素动滑轮 滑轮组定滑轮 功率 F F图1 F 2F移动的距离S是G移动的距离h的。
且如已知动滑轮的个数为a,拉着动滑轮的绳子段数n用a 表示,则n= 或。
(三)轮轴:实质:。
动力加在轮上,实质为杠杆,提升重物时,不计机械重和摩擦,动力F= 。
动力加在轴上实质为杠杆,提升重物时,不计机械重和摩擦动力F= 。
作用:。
(四)斜面:斜面高为h ,斜面长为L,沿斜面推重物,物体重为G,在不计摩擦的情况下,施加的力F= 。
如果知道摩擦力是F1,那么,F= 。
(五)螺旋:实质:。
作用:。
(六)功(W)1、定义:。
2、公式:W= 。
3、单位:,符号是,1J=1N·m4、做功的两个必要因素:①②(七)功率(P)1、意义:引入功率是表示的物理量。
知识点一:杠杆1、在力的作用下能绕着________转动的硬棒就是________。
杠杆不一定是直的,也可以是弯曲的,但是必须保证是硬棒。
跷跷板、剪刀、扳子、撬棒等,都是杠杆。
2、一点、二力、二臂:支点(0):杠杆绕其转动的点 动力(F1) :使杠杆转动的力阻力(F2) :阻碍杠杆转动的力(方向判断) 动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的垂直距离例1、如图所示,画出下图中各力的力臂费力杠杆 等臂杠杆省力杠杆杠杆做功的两个必要因素滑轮功功的计算 简单机械功的单位机械效率功功率简单机械和功F 2例2、如图,工人用撬棍撬起石块,O 为支点.画出阻力F2 的力臂L2.3、杠杆的平衡条件:___________________________公式:_____________________________例3、长为80cm的杠杆,支点离右端20cm,左端挂20N的重物,在右端应挂N的重物杠杆才能平衡,如果两端各加10N的重物,则杠杆端向上抬起,若要杠杆恢复平衡,支点应向移动cm。
方法:利用杠杆平衡条件求最小力的方法由杠杆平衡条件知道,当阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。
当动力臂最长时,动力最小。
要求最小动力,必须先画出最大动力臂。
例4、如图所示,在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面,在抬起时桌腿A没有滑动。
请在C点画出这个力的示意图,并标出它的力臂l。
例2、如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动,请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。
例3、为使杠杆ON 在图乙位置能保持静止,需在M 点施加一个力F ,画出物体A 对杆的拉力的力臂和在M 点对杆的最小拉力F 的示意图。
4、杠杆的分类省力杠杆,费距离 费力杠杆,省距离不省力也不费力例7、(2012连云港)如图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是______(填写字母序号),属于费力杠杆的是______(填写字母序号)。
例8、如图所示,一个轻质直杆可绕0点转动,杆的末端悬挂一重物,用一个始终跟直杆垂直的力F 作用于杠杆的中点,并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中直杆( ) A .始终是省力杠杆 B .始终是费力杠杆C. 先是省力的,后是费力的1FOL 2D.先是费力的,后是省力的知识点二:滑轮1、定滑轮实质:____________________特点:不省力但可以改变动力方向2、动滑轮实质:____________________特点:省一半力但不可以改变动力方向,动力移动距离是阻力移动距离的两倍3、滑轮组每一类滑轮组绳子绕法有两种特点:省力又可以改变动力方向在绳子自由端处:(1)拉力F大小(2)绳端移动距离S(3)绳端移动速度当动滑轮上有n股绳时,在绳子的自由端上F=S=V=例9、在水平桌面上放一个300N的重物,现用如图所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力F为______N 。
若绳子自由端移动速度为0.6m/s,则物体移动速度为____________。
例10、在下图所示各个图中,物G重都为12N,当物体静止时,拉力F各是多少?(不记摩擦和机械重) F1= N ,F2= N , F3= N知识点三:功与功率1、做功的两个要素:(1)作用在物体上的力(2)物体在力的方向上通过的距离国际单位制中,功的单位是________,功率的单位是__________。
2、在水平桌面上滚动的小球受到桌子的支持力和重力的作用,支持力在小球滚动时________功,这时重力对小球__________功。
(填“做”或“不做”)3、某工人在水平地面上,用100N 水平推力以0.5m/s 的速度匀速推动重500N 的物体,使它沿水平方向移动10m ,该过程中工人所做的功是______,水平推力的功率是______W .例11、下面的情境中,力对物体做功的是: A 、熊猫用力举着杠铃不动 B 、用力拉绳匀速提升重物 C 、用力搬石头没搬动 D 、用力提着水桶沿水平方向移动例12、下列说法中正确的是( ) A 、做功越多,功率一定越大 B 、做功时间越短,功率一定越大 C 、功率是单位时间内完成的功 D 、省力的机械,功率一定大例13、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 A .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 乙做功的功率知识点四:机械效率有用功:为达到目的必须做的功 额外功:为达到目的不需要做但不得不做的功 滑轮组的机械效率:_____=有W ___________=总W ___________________________或额=W___________________________===η思考:(1)在不考虑绳重以及滑轮间摩擦的情况下,怎么改变滑轮组的机械效率?例如增大机械效率。
(2)有哪些因素影响滑轮组的机械效率呢?例14滑轮组例14、(2012•连云港)用如图所示的滑轮组,将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升,拉力F=6N,拉力的功率为_________W,滑轮组的机械效率为____________,若不计绳重及摩擦,动滑轮的重力为_____________N.例15、(2012苏州)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s.求:(1)工人做的有用功;(2)工人做的总功;(3)此过程中该装置的机械效率;(4)工人做功的功率.例15知识点五:探究活动1、研究杠杆的平衡条件:(1)为什么挂钩码前要把杠杆调在水平位置平衡?答:消除杠杆自身重力对实验的影响(2)如何调节平衡螺母使杠杆在水平条件下平衡?答:在探究杠杆平衡的条件的实验中,调节两边的平衡螺母使杠在水平位置平衡时,如果是左边高的话,可以将左边的平衡螺母向左旋,或者右边的平衡螺母向左旋;如果是右边的高的话,可以将左边的平衡螺母向右旋,或者右边的平衡螺母向右旋,直到达到平衡。
(3)此实验中要改变所挂钩码的数量和位置多次实验,其目的是什么?答:减少偶然误差,多次实验计算平均值以减小误差。
例16:如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
例16(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,使杠杆可绕O点在竖直面内自由转动。
当杠杆上不加挂任何物体而处于静止时,发现杠杆右端上翘,此时应将杠杆两端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是①消除杠杆自身重力对实验的影响;②____________。
(2)在图中甲中,每个钩码重0.5N ,杠杆上每格等距。
小明在图甲中的A 处施加一个竖直方向的力1F ,使杠杆在水平位置平衡,则力1F 的方向__________(选填“竖直向上”或“竖直向下”),大小为__________N 。
(3)若在A 处施加斜向上的力2F ,如图乙所示,使杠杆仍在水平位置平衡。
则2F 将 ______1F 。
(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
2、测滑轮组机械效率:W 有=h G 重 ( h 为重物提升高度) W 总=F S ( S 为绳子自由端的伸长) W 额=h G 动S=n h (n 为吊着动滑轮的绳子段数)(1)实验器材:弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳、刻度尺。
(2)要测的物理量:物重G 、拉力F 、重物上升的距离h 、弹簧测力计移动的距离S (3)操作注意点:竖直向上匀速拉动弹簧测力计(4)相同的滑轮组,绕绳方法虽不同,当提升相同的重物时,机械效率是相同的;用同样的滑轮组提升不同的重物,重物越重滑轮组的机械效率越大,若不计拉线质量和滑轮轴间摩擦,则:额外W =h G 动(5)滑轮组的机械效率:η= (有W / 总W )×100%=动G /()(重动G G ×100%例17:(2014连云港)用如图所示装置测量动滑轮的机械效率。
实验时,竖直向上的匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升.实验数据如下表: 序号动滑轮重 G 动/N钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离 s/m机械效率η① 0.1 1 0.2 0.6 0.4 83.3% ② 0.1 2 0.2 1.1 0.4 ③0.220.21.20.483.3%(1)第②次实验时,测得动滑轮的机械效率约为 .(2)分析表中数据可知,对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增大,机械效率将 ;提升相同重力的钩码时,动滑轮的重力增大,其机械效率将 .(选填“增大”、“减小”或“不变”)(3)分析表中数据可知,F≠,可能的原因是: .练习题:1、(20XX年天津)如图是人抬独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个(省力/费力)杠杆;若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G 为1200N,抬起车把的力F为N2、(2014南京玄武)下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是()3、如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中()A.做的有用功是800JB.拉力F的功率是80WC.绳子自由端被拉下3mD.滑轮组的机械效率是60%4、(2014江苏模拟)为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上,甲工人利用图甲的滑轮组施加300N 拉力在30s的时间内完成任务,此过程中绳子自由端移动的距离为_______m,拉力的功率为_________W;乙工人搭建了图乙所示的斜面,斜面长12m、高6m,乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶,该过程中斜面的机械效率为__________,物体所受斜面的摩擦力为___________N.5、建筑工地有一块6000N的重物放在水平地面上,与地面的接触面积是50dm 2 .现用如图所示的滑轮组匀速提升,在重物上升0.8m的过程中,该滑轮组的机械效率为80%.(不计滑轮组摩擦及绳重)则:(1)重物对水平地面的压强为多大?(2)拉力F为多大?(3)动滑轮重为多少?(4)若提升的重物增加1500N,则此时滑轮组效率为多大?(解答要求:要写出依据的主要公式或变形公式,要有数据代入和运算结果)。