江西省2017年中考物理第九章簡(jiǎn)單機(jī)械功及機(jī)械能復(fù)習(xí)課件

1、第九章 簡(jiǎn)單機(jī)械 功和機(jī)械能復(fù)習(xí)課件簡(jiǎn)單機(jī)械 功和機(jī)械能杠桿五要素：支點(diǎn)O、動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂L1和阻力臂L2功率平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂分類滑輪：定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組功：W=FS定義：表示物體做功快慢的物理量，物體在單位時(shí)間內(nèi)完成的功叫功率計(jì)算公式：P=W/t機(jī)械效率有用功、額外功和總功機(jī)械效率定義：有用功占總功的比值公式： =W有/W總（ 1）機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能機(jī)械能的轉(zhuǎn)化動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化動(dòng)能與彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化考點(diǎn)一考點(diǎn)一 杠桿杠桿 1.1.杠桿：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿杠桿：在

2、力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿. .4.4.杠桿的分類及其應(yīng)用杠桿的分類及其應(yīng)用(1)省力杠桿：省力杠桿： 動(dòng)力臂大于阻力臂，動(dòng)力小于阻力動(dòng)力臂大于阻力臂，動(dòng)力小于阻力.使用省力杠桿，雖然省了力，但卻費(fèi)了動(dòng)力作用使用省力杠桿，雖然省了力，但卻費(fèi)了動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離點(diǎn)移動(dòng)的距離. .(2)費(fèi)力杠桿：費(fèi)力杠桿： 動(dòng)力臂小于阻力臂，動(dòng)力大于阻力動(dòng)力臂小于阻力臂，動(dòng)力大于阻力.使用費(fèi)力杠桿，雖然費(fèi)了力，但卻省了動(dòng)力作用使用費(fèi)力杠桿，雖然費(fèi)了力，但卻省了動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離點(diǎn)移動(dòng)的距離. .3等臂杠桿：等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂，動(dòng)力等于阻力動(dòng)力臂等于阻力臂，動(dòng)力等于阻力.物理實(shí)驗(yàn)室中，我們使用

3、的天平就是等臂杠桿物理實(shí)驗(yàn)室中，我們使用的天平就是等臂杠桿. .托盤(pán)天平托盤(pán)天平物理天平物理天平考點(diǎn)二考點(diǎn)二 滑輪和滑輪組滑輪和滑輪組 (1)(1)實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：定滑輪定滑輪是一個(gè)是一個(gè)等臂等臂杠桿杠桿. . (1)(1)實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂兩倍兩倍的杠桿的杠桿. .3.3.滑輪組：定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起使用滑輪組：定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起使用. .(1)使用滑輪組的好處：既能省力又可以改變力的方向.(2)特點(diǎn)：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著，提起物體所用的力就是物重的幾分之幾，即F=G/n(不考慮動(dòng)滑輪重).如果考慮動(dòng)滑輪重，則F=1/n（G物

4、+G輪）(3)使用滑輪組費(fèi)距離：s=nh.考點(diǎn)三考點(diǎn)三 功功拉力使物體升高1.定義：有力作用在物體上，物體在力的作用下沿力的方向移動(dòng)了一段距離，這個(gè)力就對(duì)物體做了功.FsFsFF（1 1）物體受到力，但沒(méi)有在此力方向上移）物體受到力，但沒(méi)有在此力方向上移動(dòng)距離，即通過(guò)的距離為零動(dòng)距離，即通過(guò)的距離為零. .（s=0=0）（2 2）物體沒(méi)有受到力，但由于慣性通過(guò)了）物體沒(méi)有受到力，但由于慣性通過(guò)了一段距離，也就是沒(méi)有力做功一段距離，也就是沒(méi)有力做功. .（F=0=0）（3 3）物體受力方向和物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直）物體受力方向和物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直. .（F與與s的方向垂直）的方向垂直） 人舉著杠鈴堅(jiān)

5、持人舉著杠鈴堅(jiān)持一會(huì)兒，舉力做功一會(huì)兒，舉力做功嗎？嗎？F0s0沒(méi)有做功（勞而無(wú)功）沒(méi)有做功（勞而無(wú)功）F = 0s 0沒(méi)有做功（不勞無(wú)功）沒(méi)有做功（不勞無(wú)功）F 0s 0力的方向力的方向與運(yùn)動(dòng)方與運(yùn)動(dòng)方向垂直向垂直沒(méi)有做功（勞而沒(méi)有做功（勞而無(wú)功）無(wú)功）4.功的計(jì)算：功的計(jì)算：功等于力和物體功等于力和物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘在力的方向上通過(guò)的距離的乘積，積，即即: 功力功力距離距離 如果用表示力，s表示物體在力的方向上通過(guò)的距離，表示力所做的功，則W=Fs.5.功的單位：在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓（N）,距離的單位是米（m），功的單位是焦耳(J).JN m6.功的原理：使用機(jī)械時(shí)，

6、人們所做的功都不會(huì)少于不用機(jī)械時(shí)所做的功，即使用任何機(jī)械都不會(huì)省功.(1)由功的原理可知：省力的機(jī)械費(fèi)距離，費(fèi)力的機(jī)械省距離，既省力又省距離的機(jī)械是不存在的. (2)不計(jì)摩擦，功的原理可表述為：人們使用機(jī)械所做的功.考點(diǎn)四考點(diǎn)四 功率功率體重不同的他體重不同的他們爬相同的樓們爬相同的樓時(shí)，做功相等時(shí)，做功相等嗎？做功的快嗎？做功的快慢一樣嗎？慢一樣嗎？1.1.比較做功快慢的方法比較做功快慢的方法 方法一：方法一： W甲甲=W乙乙時(shí)，用時(shí)間短的則做功快；時(shí)，用時(shí)間短的則做功快；方法二：方法二： t甲甲= t乙乙時(shí)，做功多的則做功快時(shí)，做功多的則做功快.2.功率:表示物體做功快慢的物理量.物理學(xué)中

7、，把單位時(shí)間內(nèi)完成的功叫做功率.3表達(dá)式 功功功功 率率時(shí)時(shí) 間間WPt 由由W=Fs和和v=s/t可得可得P=Fv.4國(guó)際單位：國(guó)際單位：瓦特瓦特 ( (瓦瓦、W) )1W=1J/s 常用單位：常用單位：1 kW= 103 W 1 MW= 106 W考點(diǎn)五考點(diǎn)五 機(jī)械效率機(jī)械效率有用功有用功實(shí)現(xiàn)目的而做的功額外功額外功克服機(jī)械自身（如動(dòng)滑輪、繩子）的重力和摩擦等而做的功總總 功功 動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功即：即：W總總=W有用有用+W額外額外WW 有有總總（1 1）增大提升物體的重力（增大有用功）增大提升物體的重力（增大有用功）. .（2 2）減小機(jī)械本身的重力（減小克服機(jī)械重力做的額外功）減小機(jī)

8、械本身的重力（減小克服機(jī)械重力做的額外功）. .（3 3）定時(shí)潤(rùn)滑（減小克服機(jī)械間的摩擦而做的額外功）定時(shí)潤(rùn)滑（減小克服機(jī)械間的摩擦而做的額外功）. .考點(diǎn)六考點(diǎn)六 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化(1)(1)動(dòng)能動(dòng)能：(2)(2)重力勢(shì)能重力勢(shì)能：(3)(3)彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能：. .物體彈性勢(shì)物體彈性勢(shì) 2. 物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，如果存物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，如果存在摩擦阻力，則機(jī)械能會(huì)不斷減小，即機(jī)械能不守恒在摩擦阻力，則機(jī)械能會(huì)不斷減小，即機(jī)械能不守恒. 機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)解讀重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)解讀 實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 探究杠桿的平衡

9、條件探究杠桿的平衡條件考查要點(diǎn)：考查要點(diǎn)：1.讓支點(diǎn)處于杠桿中央的目的：消除杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響.2.使杠桿在水平位置靜止的目的：方便測(cè)出或讀出杠桿的力臂.3.杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)：左高左調(diào)，右高右調(diào).4.實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量的目的：避免實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偶然性，使結(jié)論具有普遍性.5.測(cè)力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化：會(huì)變大，因?yàn)槔Φ牧Ρ圩冃×? 6.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析總結(jié).7.杠桿平衡條件的應(yīng)用.8.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿的平衡條件是動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂.（2016南平）利用如圖所示的裝置來(lái)探究“杠桿的平衡條件”（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調(diào)

10、節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是可以直接從杠桿上讀出（ ） （2）杠桿平衡后，如圖乙所示，在杠桿B點(diǎn)掛3個(gè)相同的鉤碼，可在杠桿的D點(diǎn)掛 個(gè)相同的鉤碼，就可使杠桿重新在水平位置平衡（3）保持B點(diǎn)鉤碼數(shù)量和力臂不變，杠桿在水平位置平衡時(shí)，測(cè)出多組動(dòng)力臂l1和動(dòng)力F1的數(shù)據(jù)，繪制了l1-F1的關(guān)系圖象，如圖丙所示請(qǐng)根據(jù)圖象推算，當(dāng)l1為0.6m時(shí)，F(xiàn)1為 N（1）杠桿不在水平位置，左端向下傾斜，右端上翹，故應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，便于測(cè)量力臂大?。唬?）設(shè)一鉤碼重為G，一格為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件可知：3G4L=FD3L，所以FD=4G，需在D

11、點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼；F2L2L10.3Nm0.6m（3）由于此題中的阻力和阻力臂不變，據(jù)F1L1=F2L2可知，利用圖象中任意一組數(shù)據(jù)都能得出，F(xiàn)2L2=F1L1=0.1m3N=0.3Nm；故若當(dāng)L1為0.6m時(shí)，F(xiàn)1= = =0.5N.（1）右；力臂的大小；（2）4；（3）0.5【解答】【答案】實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率考查要點(diǎn)：考查要點(diǎn)：1.操作要求：勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì).2.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù).3.總功、有用功和機(jī)械效率的計(jì)算.4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：同一滑輪組，提升的物體越重，其機(jī)械效率越高；提升同一物體，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越小，即動(dòng)滑輪煩人重力越小，滑輪組的機(jī)械效率越高；滑輪組的機(jī)

12、械效率與滑輪組的繞線方法和重物提升的高度無(wú)關(guān).在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小強(qiáng)按正確方法操作，如圖是他實(shí)驗(yàn)中的情景，下表是他記錄的一組數(shù)據(jù).（1）由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出，滑輪組對(duì)鉤碼做的有用功為_(kāi)J,人做的總功為_(kāi)J.（2）對(duì)以上兩個(gè)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，其不合理之處是_；結(jié)合測(cè)力計(jì)放大圖，可知小強(qiáng)的錯(cuò)誤是_.（3）在該次實(shí)驗(yàn)中，所測(cè)滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)該是_.鉤碼總重G(N) 鉤碼上升高度h(m) 測(cè)力計(jì)拉力F(N)測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s(m)50.051.40.15(1)0.25 0.21;(2)有用功大于總功 測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀錯(cuò); (3)92.6%【答案】真題體驗(yàn) 1.如圖所示，作用在杠桿一端且始終與

13、杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至B，在這個(gè) 過(guò)程中，力F的大小將（ C ） A.不變 B.變小 C.變大 D.先變大后變小 本題考查動(dòng)態(tài)杠桿的定性分析。將杠桿由A位置拉至B位置時(shí)，阻力臂逐漸變大，由FOA=GL阻可知，G不變，L阻變大，動(dòng)力臂OA始終不變，所以動(dòng)力F逐漸變大，故選擇C.【解答】 【答案】 C 真題體驗(yàn) 2.（2015汕尾）如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是（ C ）A. B. C. D.121312 此圖是動(dòng)滑輪，由動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)可知，省一半的力，即F= G；此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點(diǎn)可知，不省力，即F=G；此圖是滑輪組，繞

14、在動(dòng)滑輪上的繩子由3股，則F= G；此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子由2股，則F= G由以上可知：在滑輪重及摩擦不計(jì)的情況下最省力的是C【解答】 【答案】 C 3.（2016連云港）下列有關(guān)功的說(shuō)法正確的是（A）A足球在水平地面上滾動(dòng)時(shí)重力對(duì)足球沒(méi)有做功B吊車吊著重物使其沿水平方向勻速移動(dòng)過(guò)程中，吊車對(duì)重物做了功C運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴在空中停留的時(shí)間內(nèi)對(duì)杠鈴要做很大的功D用相同的力將質(zhì)量不同的兩個(gè)物體沿力的方向移動(dòng)相同的距離所做的功不同 足球在水平地面上滾動(dòng)時(shí)，足球沒(méi)有在重力的方向上通過(guò)距離，因此重力對(duì)足球沒(méi)有做功，故A正確；吊車吊著重物使其沿水平方向勻速移動(dòng)過(guò)程中，吊車的拉力與物體通過(guò)距離的方向垂

15、直，所以吊車對(duì)重物不做功，故B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴在空中停留的時(shí)間內(nèi)，有力但沒(méi)有距離，所以運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴不做功，故C錯(cuò)誤；用相同的力將質(zhì)量不同的兩個(gè)物體沿力的方向移動(dòng)相同的距離，根據(jù)W=Fs可知，兩次所做的功相同，故D錯(cuò)誤真題體驗(yàn) 【解答】 【答案】 A 4. （2016巴中）如圖所示，用大小相等的拉力F，分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移動(dòng)的距離sAB=sCD，比較兩種情況下拉力F所做的功及其功率（ C ） AAB段做功較多 BCD段做功較多CAB段與CD段做的功一樣多DAB段的功率比CD段的功率大【答案】C真題體驗(yàn) 真題體驗(yàn) 5. (2016淄博)用如圖所示的滑輪組在10 s內(nèi)將300 N的重物勻速提升3 m，已知?jiǎng)踊喼?0 N，不計(jì)摩擦，則 （ C ） A利用滑輪組所做的有用功是450 JB繩子自由端移動(dòng)的速度是0.9 m/sC拉力的功率是99 WD滑輪組的機(jī)械效率是80%【答案】C真題體驗(yàn) 6（2016安徽）擲實(shí)心球是某市的中考體育加試項(xiàng)目一擲出去的實(shí)心球從a處出手后，在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，球最終停在水平