簡(jiǎn)單機(jī)械總復(fù)習(xí)培優(yōu)

.../博文教育講義課題名稱：功和機(jī)械能簡(jiǎn)單機(jī)械學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解掌握功、功率的定義及其計(jì)算；掌握機(jī)械能及相互轉(zhuǎn)化；2、理解掌握杠桿、滑輪、滑輪組等知識(shí)點(diǎn)；3、知道什么是機(jī)械效率,它的大小與那哪些因素有關(guān)；4、找出各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)建知識(shí)體系。教學(xué)過程知識(shí)回顧課前熱身一、功：1、功的理解：功是一個(gè)過程量,所描述的是在力的作用下,物體沿力的方向所移動(dòng)距離的累積效應(yīng)。2、做功的兩個(gè)必要因素：〔1；〔23、功的計(jì)算公式：二、功率：1、定義：2、意義：表示的物理量3、功率計(jì)算公式：三、功的原理：使用任何機(jī)械都不能節(jié)省。四、杠桿1、定義：在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。2、五要素──組成杠桿示意圖。①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。用字母O表示。②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母F1表示。③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母F2表示。④動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。用字母L1表示。⑤阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。用字母L2表示。畫力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽。3、杠桿的平衡條件：杠桿平衡指：杠桿的平衡是指杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)〔靜平衡或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)〔動(dòng)平衡。結(jié)論：杠桿的平衡條件〔或杠桿原理是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,或F1l1=F2l24、杠桿的應(yīng)用和分類：名稱結(jié)構(gòu)特征優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿動(dòng)力臂大于阻力臂省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂小于阻力臂費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂、人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿動(dòng)力臂等于阻力臂不省力不費(fèi)力天平,定滑輪五、滑輪1．定滑輪：①定義：中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。②實(shí)質(zhì)：等臂杠桿。③特點(diǎn)：使用定滑輪既不能省力也不省距離,但是能改變動(dòng)力的方向。④對(duì)理想的定滑輪〔不計(jì)輪軸間摩擦F=G。繩子自由端移動(dòng)距離SF〔或速度vF=重物移動(dòng)的距離SG〔或速度vGF1F1BBGGAAshF2F1BAGOl1l22．動(dòng)滑輪：①定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪?！部缮舷乱苿?dòng),也可左右移動(dòng)②實(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。hs=2hhhs=2hh2h④理想的動(dòng)滑輪〔不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力則：F=G只忽略輪軸間的摩擦則,拉力F=〔G物+G動(dòng),繩子自由端移動(dòng)距離SF〔或vF=2倍的重物移動(dòng)的距離SG〔或vG,即SF＝2SG,vF＝2vGOOF2GF1l1l2三、滑輪組1、定義：由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。2、特點(diǎn)：可以省力,也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí),若有n段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的n分之一,即〔條件：不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦。注意：如果不忽略動(dòng)滑輪的重量則：3、動(dòng)力移動(dòng)的距離s和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí),滑輪組用n段繩子吊著物體,提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍,即s=nh。如下圖所示?！瞡表示承擔(dān)物重繩子的段數(shù)FFFF4、繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：FFFFFFFFn=n=n=n=n=n=s=2hs=3hs=3hs=4hs=4hs=5hABCDEF5、滑輪組的組裝：〔1.根據(jù)的關(guān)系,求出動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n；〔2確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)；〔3根據(jù)施力方向的要求,確定定滑輪個(gè)數(shù)。確定定滑輪個(gè)數(shù)的原則是：一個(gè)動(dòng)滑輪應(yīng)配置一個(gè)定滑輪,當(dāng)動(dòng)滑輪上為偶數(shù)段繩子時(shí),可減少一個(gè)定滑輪,但若要求改變力的作用方向時(shí),則應(yīng)在增加一個(gè)定滑輪。在確定了動(dòng)、定滑輪個(gè)數(shù)后,繩子的連接應(yīng)遵循"奇動(dòng)偶定"的規(guī)則,由內(nèi)向外纏繞滑輪。6、機(jī)械效率：有用功和總功的比。公式：例題辨析推陳出新例1.〔1請(qǐng)?jiān)趫D中畫出用此杠桿提升物體時(shí)的最小力的示意圖〔O為支點(diǎn)〔2如圖所示,O為杠桿OAB的支點(diǎn),請(qǐng)畫出物體受到的重力示意圖和杠桿OAB所受拉力F的力臂．〔3根據(jù)圖示要求,畫出滑輪組的繞法。[變式練習(xí)1]畫出使杠桿AB在圖所示位置靜止時(shí)所用最小力F的作用點(diǎn)和方向。例2.如下圖所示的四種場(chǎng)景,沒有做功的是A．用木棒翹起石頭B.塔吊吊起重物C．正在作業(yè)的拖拉機(jī)D．提著水桶水平走,提桶的力[變式練習(xí)2]起重機(jī)將1000N的重物勻速豎直提升了3m后,又把重物水平移動(dòng)了1m,則起重機(jī)對(duì)重物所做的功是〔A．1000JB．2000JC．3000JD．4000J[變式練習(xí)3]變式練習(xí)2如圖所示,為運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球的過程示意圖,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是〔A.在a到b的過程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做了功B.在b到c的過程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球沒有做功C.在c到d的過程中,沒有力對(duì)鉛球做功D.在a到d的過程中,鉛球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷的變化例3、關(guān)于功率以下說法中正確的是〔A．據(jù)P=W/t可知,機(jī)器做功越多,其功率就越大B．據(jù)P=W/t可知,機(jī)器做功時(shí)間越長(zhǎng),其功率就越小C．機(jī)器功率大,則做功快,做功一定多D．機(jī)器功率小,則做功慢,做功可能多[變式練習(xí)4]對(duì)于功率和機(jī)械效率的理解,下列說法中正確的是〔A．機(jī)械工作時(shí)的功率越大,其工作時(shí)機(jī)械效率一定越高B．機(jī)械工作時(shí)的功率越大,其工作時(shí)一定越省力C．機(jī)械做的有用功相同,總功越少,其機(jī)械效率一定越高D．機(jī)械工作時(shí)越省力,其機(jī)械效率一定越高例4、某實(shí)驗(yàn)小組分別用如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組〔每個(gè)滑輪重相同勻速提起相同的重物．不計(jì)繩重及摩擦,下列說法正確的是〔A．甲圖省力,機(jī)械效率甲圖大B．甲圖省力,機(jī)械效率一樣大C．乙圖省力,機(jī)械效率一樣大D．乙圖省力,機(jī)械效率乙圖大[變式練習(xí)5]如圖所示,物體A在拉力作用下沿同一水平面勻速運(yùn)動(dòng)了一段距離s。試比較拉力及拉力所做的功的大小?！不喼?、繩重及摩擦不計(jì)〔A、B、C、D、例5.如圖所示,光滑的地面上有一足夠長(zhǎng)的木板,在木板的右端固定著一個(gè)滑輪〔不計(jì)繩與滑輪間的摩擦,木板上面放置一個(gè)小木塊,小木塊一端連接著彈簧測(cè)力計(jì)．當(dāng)拉力F為5牛時(shí),木板向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后把拉力再增加5牛時(shí),下列分析正確的是〔A．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為20牛B．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0牛C．木板仍向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．小木塊將保持靜止[變式練習(xí)6]如圖6所示,杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),力F作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直；在將杠桿緩慢地由位置A拉到位置B的過程中,力F〔A．變大B．變小C．不變D．先變大后變小[變式練習(xí)7]如圖7所示,杠桿始終處于水平平衡狀態(tài),改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向,使其從①—②—③,此過程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將〔逐漸變大B．逐漸變小C．先變大后變小D．先變小后變大圖8例6.如圖8所示,G1=20N,臺(tái)秤示數(shù)8N,不計(jì)滑輪重,物體G2重<>圖8A．2NB．18NC．28ND．20N圖6圖6圖7圖7[變式練習(xí)8]如圖所示,物體重180N,動(dòng)滑輪重20N,繩重和摩擦不計(jì)。人對(duì)動(dòng)滑輪拉力為F,在F的作用下,物體以0.1m/s的速度勻速上升2m,則下列說法正確的是〔A．拉力F做的功為400JB．動(dòng)滑輪對(duì)物體做的功為720JC．拉力F的功率為40WD．拉力F的大小為90N變式練習(xí)9如圖所示,小陽(yáng)利用滑輪組先后豎直向上勻速提升物體A和物體B。當(dāng)提升物體A時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為75%,小陽(yáng)對(duì)繩子的拉力為F1；當(dāng)提升物體B時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為62.5%,小陽(yáng)對(duì)繩子的拉力為F2。已知小陽(yáng)的質(zhì)量為65Kg,物體A的質(zhì)量為90Kg。假設(shè)在拉繩子的過程中,小陽(yáng)對(duì)繩子的拉力與對(duì)地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上,不計(jì)繩重和摩擦。g取10N/Kg。則下列說法正確的是〔A．F1=500NB．GB=600NC．G動(dòng)=200ND．勻速提升物體A時(shí)小陽(yáng)對(duì)地面的壓力是50N變式練習(xí)10如圖所示,是建筑工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用400N的拉力F在1min內(nèi)將總重為900N的泥土勻速提升5m。在這段時(shí)間內(nèi)〔A．拉力F做的有用功2000JB．滑輪組的機(jī)械效率75%C．動(dòng)滑輪重700ND．拉力F做功的功率約33W變式練習(xí)11一定質(zhì)量的貨物在吊車鋼索的拉力作用下,豎直向上運(yùn)動(dòng)<不考慮空氣的阻力和鋼索重力>,貨物運(yùn)動(dòng)的路程<s>一時(shí)間<t>圖象如圖所示,根據(jù)圖象,下列判斷正確的是〔A．2s時(shí)鋼索的拉力大小等于8s時(shí)鋼索的拉力大小B．貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),4s時(shí)的速度小于10s時(shí)的速度C．0至6s內(nèi)鋼索拉力做的功小于6s至12s內(nèi)鋼索拉力做的功D．貨物在0至12s內(nèi)的豎直向上運(yùn)動(dòng)過程中,鋼索拉力的功率保持不變變式練習(xí)12用如圖12所示的裝置勻速拉起重為G的物體〔不計(jì)摩擦、滑輪重及繩重,拉力F＝G。變式練習(xí)13如圖,體重500N的人,要將G＝700N的吊籃勻速吊起,不計(jì)滑輪、繩重及摩擦?！?如圖甲,人站在地面上,至少要用_______N的力拉繩。〔2如圖乙,人站在吊籃中至少要用_______N的力拉繩。變式練習(xí)14如圖丙所示,在忽略滑輪自重和摩擦的情況下,當(dāng)滑輪平衡時(shí),拉力。GF圖12甲GF圖12甲乙GF丙例7.如圖所示,一輕質(zhì)杠桿AO可繞固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng),A端懸掛一盞電燈,當(dāng)繩子AB使桿處于圖示的位置時(shí),AB長(zhǎng)為4m,OB長(zhǎng)為3m,繩子拉力為30N,則燈重為N．變式練習(xí)15物體A在滑輪組拉力的作用下,1s內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了0.2m,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示,不計(jì)滑輪和繩重及軸摩擦,求：〔1繩子自由端的拉力；〔2物體A受到的摩擦力；〔3滑輪組對(duì)物體A做功的功率。變式練習(xí)16如圖所示,重物A是體積為10dm3,密度為7.9×103kg/m3的實(shí)心金屬塊,將它完全浸沒在水中,始終未提出水面。若不計(jì)磨擦和動(dòng)滑輪重,要保持平衡。〔g=10N/kg求：〔1重物A受到的浮力為多少？〔2作用于繩端的拉力F是多少？〔3若緩慢將重物A提升2m,拉力做的功是多少？〔4若實(shí)際所用拉力為300N,此時(shí)該滑輪的效率是多少？課后作業(yè)鞏固提高1、一根輕質(zhì)杠桿,在左右兩端分別掛在200牛和300牛的重物時(shí),杠桿恰好平衡．若將兩邊物重同時(shí)減少50牛,則杠桿〔A．左端下沉B．右端下沉C．仍然平衡D．無(wú)法確定2、、如圖所示的輕質(zhì)杠桿,AO小于BO．在A、B兩端懸掛重物G1和G2后杠桿平衡．若將G1和G2同時(shí)向支點(diǎn)O移動(dòng)相同的距離,則〔A.杠桿仍保持平衡B.杠桿的A端向下傾斜C.杠桿的B端向下傾斜D.無(wú)法判斷3、有一架不準(zhǔn)確的天平,主要是由于它橫梁左右兩臂不等長(zhǎng)．為減小實(shí)驗(yàn)誤差,常用"交換法’’來(lái)測(cè)定物體質(zhì)量,即先將被測(cè)物體放在左盤中,當(dāng)天平平衡時(shí),右盤中砝碼總質(zhì)量為m1；再把被測(cè)物體放在右盤中,當(dāng)天平平衡時(shí),左盤中砝碼總質(zhì)量為m2,則被測(cè)物體質(zhì)量的真實(shí)值為<>4、如圖所示,作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F,將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B,力F在這個(gè)過程中〔A．變大