中考科学第一轮复习 第21课 简单机械课件.ppt

第21课简单机械 专题一 杠杆 学科素养提升 理解科学探究中某步骤或某器材的意义和作用 知识点索引 专题二 滑轮 专题一杠杆 知识回顾 知识点索引 1 杠杆的定义 一根 能够在 的作用下围绕着一个 转动 这样的硬棒称为杠杆 2 杠杆的五要素 o f1 f2 l1 l2 1 支点o 杠杆绕着转动的固定点 2 动力f1 促使杠杆转动的力 3 阻力f2 阻碍杠杆转动的力 4 动力臂l1 从支点到动力 的垂直距离 5 阻力臂l2 从支点到阻力 的垂直距离 硬棒 力 固定点 支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂 作用线 作用线 专题一杠杆 知识回顾 知识点索引 3 作力臂的步骤 1 找出支点 2 沿动力 阻力的作用方向将力的作用线画出 3 从支点作动力 阻力作用线的垂线 则 到 的距离即为力臂 支点 垂足 动力 动力臂 阻力 阻力臂 专题一杠杆 知识回顾 知识点索引 5 当杠杆达到平衡时 动力臂是阻力臂的几倍 动力就是阻力的 6 杠杆 当l1 l2 f1 f2 不省力也不省距离 7 杠杆 当l1 l2 f1 f2 可以省力 但要 移动距离 8 杠杆 当l1 l2 f1 f2 可以省距离 但要费力 几分之一 等臂 省力 多 费力 专题一杠杆 知识回顾 知识点索引 9 人体中的手臂 头 腿 脚等都可以看作杠杆 专题一杠杆 热点聚焦 知识点索引 提示 要求学生在实际应用中找出杠杆的五要素 绘制杠杆的动力臂和阻力臂 并能举例说明生活中的杠杆 解题过程中找支点是一个难点 要注意观察杠杆转动过程固定不变的位置 从而找出支点 画力臂时 也要注意力臂必须经过支点 并且与力的作用线垂直 热点一认识杠杆 专题一杠杆 热点聚焦 知识点索引 例1 下列仪器或工具在使用过程中 利用了杠杆原理的一组是 剪刀 托盘天平 量筒 烧杯 弹簧秤 试管夹a b c d 解析仔细了解常见器具是否利用杠杆原理 分析是否符合杠杆的条件 以及是否具备杠杆五要素 a 专题一杠杆 热点聚焦 知识点索引 热点二杠杆平衡条件的应用 提示 通过杠杆平衡条件 可以知道所使用的杠杆在使用时 如果动力臂大于阻力臂 动力小于阻力 省力 但费距离 如果动力臂小于阻力臂 动力大于阻力 费力 但省距离 如果动力臂等于阻力臂 动力等于阻力 不省力 也不费距离 但可以改变力的方向 另外可以通过关注力臂 动力 阻力中的某个量的变化 推测其它量的变化 专题一杠杆 热点聚焦 知识点索引 例2 2015黑龙江 如图所示的杠杆 自重和摩擦不计 o为支点 a处挂一重为100n的物体 为保证杠杆在水平方向平衡 在中点b处沿 f或f1或f2 方向施加一个最小的力为 n 专题一杠杆 热点聚焦 知识点索引 解析如图 为使拉力最小 动力臂要最长 拉力f的方向应该垂直杠杆向上 即竖直向上 f2 动力臂为ob最长 杠杆在水平位置平衡 根据杠杆的平衡条件 f2 ob g oa 专题一杠杆 热点聚焦 知识点索引 例2 2015黑龙江 如图所示的杠杆 自重和摩擦不计 o为支点 a处挂一重为100n的物体 为保证杠杆在水平方向平衡 在中点b处沿 f或f1或f2 方向施加一个最小的力为 n f2 200 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 视角一指认杠杆 1 2015益阳 如图是自行车手闸示意图 手闸是一个简单机械 这种简单机械的名称是 当图中手对车闸的作用力f 10n时 刹车拉线受到力的大小为 n 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 解析由图知 自行车手闸在力的作用效果下 能够绕着铆钉转动 所以是杠杆的应用 因为f1l1 f2l2 所以拉线受到的拉力为 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 视角一指认杠杆 1 2015益阳 如图是自行车手闸示意图 手闸是一个简单机械 这种简单机械的名称是 当图中手对车闸的作用力f 10n时 刹车拉线受到力的大小为 n 杠杆 40 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 视角二绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示 2 2015莱芜 如图所示 杠杆在力f1 f2的作用下 f2未画出 处于平衡状态 o为支点 l2是力f2的力臂 请在图中画出f1的力臂l1和力f2的示意图 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 解析过力臂l2的左端 作垂直于l2的直线 与杠杆的交点为力f2的作用点 方向斜向左下方 过支点o做力f1作用线的垂线段l1 则线段l1为力f1的力臂 如图所示 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 视角三应用杠杆的平衡条件解决简单的问题 3 2014安徽 身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900n的重物 已知扁担长为1 8m 重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离oa 0 8m 如图所示 则 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 视角三应用杠杆的平衡条件解决简单的问题 a 以哥哥的肩a为支点 可计算出弟弟承担的压力为400nb 以o为支点 可计算出兄弟二人承担的压力之比为4 9c 以o为支点 可计算出兄弟二人承担的压力之比为9 5d 以弟弟的肩b为支点 可计算出哥哥承担的压力为600n 3 2014安徽 身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900n的重物 已知扁担长为1 8m 重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离oa 0 8m 如图所示 则 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 由于压力和支持力是一对相互作用力 因此哥哥承担的压力为500n 故d错误 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 视角三应用杠杆的平衡条件解决简单的问题 a 以哥哥的肩a为支点 可计算出弟弟承担的压力为400nb 以o为支点 可计算出兄弟二人承担的压力之比为4 9c 以o为支点 可计算出兄弟二人承担的压力之比为9 5d 以弟弟的肩b为支点 可计算出哥哥承担的压力为600n 3 2014安徽 身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900n的重物 已知扁担长为1 8m 重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离oa 0 8m 如图所示 则 a 专题一杠杆 命题设计 知识点索引 视角四人体中的杠杆 4 在人体中有许许多多杠杆 甚至踮一下脚尖都是人体杠杆在起作用 如图所示 人以 填字母 为支点 通过小腿腓肠肌用力 踮起脚尖 按杠杆的分类 这是一个 杠杆 填 省力 或 费力 小明体重为600n 当小明踮起脚尖时 假设体重落在 杠杆 中心 则两腿肌肉共用力至少 n o 省力 300 专题二滑轮 知识回顾 知识点索引 1 滑轮 周边有 能绕 转动的轮子 是一种变形的 槽 固定转轴 杠杆 专题二滑轮 知识回顾 知识点索引 2 滑轮的类型 1 定滑轮 图甲 使用时 滑轮的位置固定不变 2 动滑轮 图乙 使用时 转轴随物体一起运动 专题二滑轮 知识回顾 知识点索引 3 定滑轮的特点 使用时既不省力也不费力 但能改变 4 定滑轮的实质 是一个 杠杆 其支点在轴上 力臂等于半径 5 动滑轮的特点 使用动滑轮可以 一半力 不计摩擦和动滑轮重 但不能改变力的方向 力的方向 等臂 省 专题二滑轮 知识回顾 知识点索引 6 动滑轮的实质 动力臂为阻力臂 倍的杠杆 其支点在动滑轮边缘与悬绳相切的一点 动力臂和阻力臂分别等于轮的 和 7 滑轮组 是由 和 组合而成的 8 滑轮组的特点 使用滑轮组可以 同时也可以 2 直径 半径 动滑轮 定滑轮 省力 改变力的方向 专题二滑轮 知识回顾 知识点索引 9 使用滑轮组用力大小的影响因素 不计摩擦 使用滑轮组时 重物和动滑轮的总重由n股绳子承担 提起重物所用的力就是总重的 绳子末端通过的距离是物体移动距离的n倍 n分之一 专题二滑轮 热点聚焦 知识点索引 提示 滑轮组在使用时 确定重物和动滑轮的总重由几根绳子承担是难点 要注意最后一根如果是绕过定滑轮的不能计算在内 热点三滑轮组的应用 专题二滑轮 热点聚焦 知识点索引 例3 2015漳州 如图所示 站在小车上的男孩在绳子末端施加50n的水平拉力f 物体m和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动 物体m速度为0 2m s 小车速度为0 3m s 则地面对物体m的摩擦力为 n 2s后绳子自由端移动的距离为 m 不计绳重 滑轮重以及绳与滑轮的摩擦 解析由图知 有3股绳子承担摩擦阻力 则f f 地面对物体m的摩擦力f 3f 3 50n 150n 由题知 物体m速度v物 0 2m s 小车速度v车 0 3m s 假定物体静止 在小车相对于物体的速度 v v车 v物 0 3m s 0 2m s 0 1m s 2s后物体相对于人移动距离 s1 vt 0 1m s 2s 0 2m 绳子自由端移动距离 s2 3s1 3 0 2m 0 6m 专题二滑轮 热点聚焦 知识点索引 专题二滑轮 热点聚焦 知识点索引 例3 2015漳州 如图所示 站在小车上的男孩在绳子末端施加50n的水平拉力f 物体m和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动 物体m速度为0 2m s 小车速度为0 3m s 则地面对物体m的摩擦力为 n 2s后绳子自由端移动的距离为 m 不计绳重 滑轮重以及绳与滑轮的摩擦 150 0 6 专题二滑轮 命题设计 知识点索引 视角一定滑轮和动滑轮的特点 1 2015河南 如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲 乙两种方案 若拉船的力需要很大 则应选用方案 选填 甲 或 乙 因为采用这种方案可以 不计机械的自重及摩擦 专题二滑轮 命题设计 知识点索引 解析 1 从图甲中可以看出 该装置固定端在海滩上 相对于直接拉船要省一半的力 因此该装置的优点是省力 缺点是费距离 2 从图乙中可以看出 该装置相对于直接拉船要费力 因此该装置的优点是省距离 缺点是费力 由此可知 甲方案设计合理 省力 固定端也便于固定 专题二滑轮 命题设计 知识点索引 视角一定滑轮和动滑轮的特点 1 2015河南 如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲 乙两种方案 若拉船的力需要很大 则应选用方案 选填 甲 或 乙 因为采用这种方案可以 不计机械的自重及摩擦 甲 省力 专题二滑轮 命题设计 知识点索引 视角二辨认定滑轮 动滑轮 滑轮组 2 2014嘉兴 使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度 提高工作效率 1 如图甲 工人在铺设电缆时 要在转弯处安装一组导向轮 这组导向轮属于 选填 动滑轮 或 定滑轮 2 如图乙 尖嘴钳是常用的电工工具 刀刃部分靠近转动轴 这是为了 从而在使用时更加省力 专题二滑轮 命题设计 知识点索引 解析 1 工人在铺设电缆时 在转弯处安装一组导向轮 这组滑轮的轴是固定不动 不随货物升降的 所以是定滑轮 2 尖嘴钳的刀刃部分靠近转动轴是为了通过减小阻力臂 达到省力的目的 专题二滑轮 命题设计 知识点索引 视角二辨认定滑轮 动滑轮 滑轮组 2 2014嘉兴 使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度 提高工作效率 1 如图甲 工人在铺设电缆时 要在转弯处安装一组导向轮 这组导向轮属于 选填 动滑轮 或 定滑轮 定滑轮 2 如图乙 尖嘴钳是常用的电工工具 刀刃部分靠近转动轴 这是为了 从而在使用时更加省力 减小阻力臂 专题二滑轮 命题设计 知识点索引 视角三滑轮组的特点 使用滑轮组 限于两个滑轮的滑轮组 解决简单的问题 3 2015荆门 滑轮在中世纪时就被应用于战场 如图所示 弓箭手用200n的平均拉力通过滑轮组将弦拉满到弓上射击 若动滑轮移动了90cm 不计滑轮和绳重 摩擦 以下说法正确的是 a 使用滑轮组是为了省功 从而节省体能b 使用滑轮组是为了改变力的方向 方便用力c 使用油轮组是为省力d 使用滑轮组时弓箭手做的功为180j 专题二滑轮 命题设计 知识点索引 解析 1 由功的原理可知 使用任何机械都不省功 2 使用滑轮组是为了省力 方便用力将弓箭射出去 不是为了改变力的方向 3 由图可知 动滑轮上有3段绳子 则s 3h 3 0 9m 2 7m 使用滑轮组时弓箭手做的功w fs 200n 2 7m 540j 专题二滑轮 命题设计 知识点索引 视角三滑轮组的特点 使用滑轮组 限于两个滑轮的滑轮组 解决简单的问题 3 2015荆门 滑轮在中世纪时就被应用于战场 如图所示 弓箭手用200n的平均拉力通过滑轮组将弦拉满到弓上射击 若动滑轮移动了90cm 不计滑轮和绳重 摩擦 以下说法正确的是 a 使用滑轮组是为了省功 从而节省体能b 使用滑轮组是为了改变力的方向 方便用力c 使用油轮组是为省力d 使用滑轮组时弓箭手做的功为180j c 学科素养提升 理解科学探究中某步骤或某器材的意义和作用 知识点索引 要点 在实验过程中选择某个步骤或选择某个器材 往往是为了有利于实验的准确性 排除干扰 加快实验 使实验现象更明显 以便能够得到客观 正确的结论 解题时应该往这个方向去思考 知识点索引 典例 2014济宁 小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时 先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究 再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究 如图所示 他这样做的最终目的是 a 便于直接读出拉力的大小b 便于提供不同方向的拉力c 便于正确认识力臂d 便于测量力臂的大小 学科素养提升 理解科学探究中某步骤或某器材的意义和作用 知识点索引 解析从支点到力的作用线的距离叫力臂 在杠杆两侧挂钩码 由于重力的方向是竖直向下的 力臂在杠杆上可以直接读出 当用弹簧测力计拉 若弹簧测力计倾斜时 拉力不再与杠杆垂直 这样力臂会发生变化 相应变短 根据杠杆的平衡条件 力会相应增大 才能使杠杆仍保持平衡 这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识 学科素养提升 理解科学探究中某步骤或某器材的意义和作用 知识点索引 典例 2014济宁 小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时 先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究 再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究 如图所示 他这样做的最终目的是 a