第八章 机械和功(中考复习)

1、知识结构知识结构 机机 械械 和和 功功 简单机械简单机械 功功 功的计算功的计算 滑轮滑轮 杠杆杠杆 做功的两个必要因素做功的两个必要因素 功功 机械效率机械效率 功率功率 功的单位功的单位 等臂杠杆等臂杠杆 省力杠杆省力杠杆 费力杠杆费力杠杆 动力动力( (F F1 1) )： 动力臂动力臂L L1 1（阻力臂（阻力臂L L2 2）：）： 阻力阻力( (F F2 2) ) ： 使杠杆转动的力使杠杆转动的力 阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力 从支点从支点o o到动力到动力F F1 1（阻力臂（阻力臂F F2 2）作作 用线的垂直距离用线的垂直距离 F2 1.1.杠杆杠杆 （2 2）有关杠杆的

2、几个概念）有关杠杆的几个概念 支点支点( (O O) )：杠杆绕着杠杆绕着转动转动的点的点 （1 1）定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着）定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定固定 点点转动。这根硬棒就是杠杆。转动。这根硬棒就是杠杆。 （1 1）定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着）定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定固定 点点转动。这根硬棒就是杠杆。转动。这根硬棒就是杠杆。 1.1.杠杆杠杆 （2 2）有关杠杆的几个概念）有关杠杆的几个概念 （3 3）杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力作用下）杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力作用下静止静止 时，杠杆处于平衡状态。时，杠杆处于平衡状态。 （4 4）杠杆的

3、平衡条件：）杠杆的平衡条件：（也叫杠杆原理）（也叫杠杆原理） 动力动力动力臂动力臂 = = 阻力阻力阻力臂阻力臂 用公式表示为用公式表示为F1L1 = F2L2 在探究在探究“杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件”实验中实验中 （1）实验前，发现杠杆右端下沉。此时，应把）实验前，发现杠杆右端下沉。此时，应把 杠杆两端的平衡螺母向杠杆两端的平衡螺母向左左 调节，使杠杆在调节，使杠杆在水平水平 位置平衡状态，这样做的好处是位置平衡状态，这样做的好处是便于测量力臂便于测量力臂 。 （2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂点处挂4 个钩码，在个钩码，在B点处挂点处挂6个钩码杠杆

4、恰好在原位置个钩码杠杆恰好在原位置 平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为： 。他这样得出的结论是否合理？。他这样得出的结论是否合理？；为；为 什么？什么？。 省力杠杆：动力臂省力杠杆：动力臂大于大于阻力臂阻力臂 （省力，但（省力，但费费距离）距离） （5 5）杠杆的分类）杠杆的分类 F1 F2 O L1 L2 费力杠杆：动力臂费力杠杆：动力臂小于小于阻力臂阻力臂 （费力，但（费力，但省省距离）距离） 等臂杠杆：动力臂等臂杠杆：动力臂等于等于阻力臂阻力臂 （既不省力，也不费力）（既不省力，也不费力） 2.滑轮滑轮 2.滑轮滑轮 F1 F2 O l1 l2

5、 动滑轮动滑轮 F1 F2 O l1 l2 2.滑轮滑轮 1.功功 第第15讲讲 功功 功率（功率（P70） (1)(1)定义：物理学中，作用在物体上的力，使物定义：物理学中，作用在物体上的力，使物 体在力的方向上体在力的方向上移动距离移动距离，就说这个力对物体，就说这个力对物体 做了机械功，简称做了功。做了机械功，简称做了功。 2.机械功原理机械功原理 第第15讲讲 功功 功率（功率（P70） (1)(1)第一种描述：省力的机械必然第一种描述：省力的机械必然费费距离，省距离距离，省距离 的机械则一定的机械则一定费费力，既省力又省距离的机械力，既省力又省距离的机械是不是不 存在的。存在的。 3

6、.比较做功的快慢比较做功的快慢 (1)(1)做功相同时，所用的时间越做功相同时，所用的时间越少少，做功越快。，做功越快。 (2)(2)时间相同时，做功越时间相同时，做功越多多，做功越快。，做功越快。 (3)(3)做功和时间都不相同时，单位时间内做的功越做功和时间都不相同时，单位时间内做的功越 多多，做功越快。，做功越快。 4.功率功率 t W 1.有用功有用功 第第16讲讲 机械效率机械效率 简单机械（简单机械（P73） 2.额外功额外功 3.总功总功W总 总= W有有+W额额 W额 额=W总总-W有用有用 W 总 总=FS 或 或 4.机械效率机械效率 第第16讲讲 机械效率机械效率 简单机

7、械（简单机械（P70） 增大物重增大物重、 减小摩擦、用较轻的动滑轮、减少动滑轮个数减小摩擦、用较轻的动滑轮、减少动滑轮个数 总W W有用 W有 有=Gh(h为重物提升高度） 为重物提升高度） W总 总=FS(S为绳子自由端的伸长） 为绳子自由端的伸长） W额 额=G动动h S=nh(n为吊着动滑轮的绳子段数）为吊着动滑轮的绳子段数） 探究活动探究活动 G动 动 W有用 有用 Gh W总 总 s 若不计拉线质量若不计拉线质量 和滑轮轴间摩擦，则：和滑轮轴间摩擦，则： W额外 额外 G动 动h 滑轮组的机械效率：滑轮组的机械效率： W有用 有用 W总 总 100% Gh s 100% G n 1

8、00% 测滑轮测滑轮 组的机组的机 械效率械效率 G G+ G动 动 Gh Gh+ G动 动h 例题选解例题选解 例例1. 1. 如图所示，画出下图中各力的力臂如图所示，画出下图中各力的力臂 例题选解例题选解 例例2.2.如图所示，一个轻质直杆可绕如图所示，一个轻质直杆可绕0 0点转点转 动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟 直杆垂直的力直杆垂直的力F F作用于杠杆的中点，并使作用于杠杆的中点，并使 直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这 个过程中直杆（个过程中直杆（ ） A A始终是省力杠杆始终是省力杠杆 B B始终是费力

9、杠杆始终是费力杠杆 C. C. 先是省力的，后是费力的先是省力的，后是费力的 D D先是费力的，后是省力的先是费力的，后是省力的 C 例题选解例题选解 例例4. 4. 如图所示，物体如图所示，物体M M放在水平桌面上，现通过放在水平桌面上，现通过 一滑轮（质量和摩擦均忽略不计）拉着物体一滑轮（质量和摩擦均忽略不计）拉着物体M M向向 左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示 数为数为10N10N。若在物体。若在物体M M上加放一个物块上加放一个物块m,m,可保持可保持M M 向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子自由端施向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子

10、自由端施 加一个拉力加一个拉力F F，则（，则（ ） A A物体物体M M运动时受到向左的摩擦力运动时受到向左的摩擦力 B B加放加放m m前，前，M M受到受到10N10N的摩擦力的摩擦力 C.C.加放加放m m前，前，M M受到受到20N20N的摩擦力的摩擦力 D D加放加放m m后，力后，力F F保持保持10N10N不变不变 C 例题选解例题选解 例例3 3如图要使杠杆如图要使杠杆AODAOD保持平衡，应选择保持平衡，应选择B B、C C、D D 中哪一点为动力的作用点，且力的方向如何时将中哪一点为动力的作用点，且力的方向如何时将 最省力？最省力？ G 0A DCB FB FC FD 例

11、题选解例题选解 例例5.5.一个人把重为一个人把重为80N80N的水桶从井里匀速提升到的水桶从井里匀速提升到 地面。已知水桶被提起的高度为地面。已知水桶被提起的高度为8m8m，水桶到地面，水桶到地面 后，人又提着水桶沿着水平地面匀速前进后，人又提着水桶沿着水平地面匀速前进20m,20m,求求 人对水桶一共做了多少功？人对水桶一共做了多少功？ 例例6. 6. 引体向上是体能测试项目之一，引体向上引体向上是体能测试项目之一，引体向上 时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。现要时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。现要 测量人引体向上时功率的大小，请根据你自身的测量人引体向上时功率的大小，请根据你自

12、身的 体验或观察他人做引体向上的过程，说明所需测体验或观察他人做引体向上的过程，说明所需测 量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时 人做功的功率的表达式，并算出具体数据人做功的功率的表达式，并算出具体数据 （g=10N/kgg=10N/kg） 例题选解例题选解 需要测量的物理量：需要测量的物理量： 体重体重G, 上升高度上升高度h, 时间时间t ,次数次数n 表达式：表达式： P= nGh t 例例7.7.某同学准备做某同学准备做“测定滑轮组的机械效率测定滑轮组的机械效率”的的 实验，选择器材有：弹簧测力计、钩码、铁架台、实验，选择器材有：弹簧测力

13、计、钩码、铁架台、 定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。 （1 1）他所选的器材少了）他所选的器材少了_ （2）补足器材后，该同学进行了如下实际操作）补足器材后，该同学进行了如下实际操作 A A将滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂将滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂 好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计 B B记下钩码和弹簧测力计的起始位置记下钩码和弹簧测力计的起始位置 C.C.向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数 D D测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的测量出钩码提

14、升的高度和弹簧测力计移动的 距离距离 E.E.将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。 上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需 补正的内容是补正的内容是_ 例题选解例题选解 刻度尺刻度尺 C 步骤中，匀速步骤中，匀速向上提起弹簧测力计向上提起弹簧测力计 例题选解例题选解 (3)(3)补正后，按正确的操作方法完成了实验，补正后，按正确的操作方法完成了实验， 并记录了如下实验数据，请帮助完成下表：并记录了如下实验数据，请帮助完成下表： 滑轮组组成滑轮组组成 钩码钩码 重重G/NG/N 钩码升钩码升 高高h/mh/

15、m 弹簧测力弹簧测力 计示数计示数F/NF/N 绳子自由端绳子自由端 移动距离移动距离s/ms/m 机械效机械效 率率 一个定滑轮一个定滑轮 一个动滑轮一个动滑轮 2.10.101.00.30 （4）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况 在图中画出在图中画出 1.能量能量 第第17讲讲 动能、势能和机械能（动能、势能和机械能（P77） 2.动能动能 第第17讲讲 动能、势能和机械能（动能、势能和机械能（P77） 质量：速度相同时，质量：速度相同时，质量质量越大，动能越大。越大，动能越大。 速度：速度：质量质量相同时，速度越大，动能越

16、相同时，速度越大，动能越大大。 在在探究探究“动能的大小与什么因素有关动能的大小与什么因素有关”的实验中的实验中，让同一让同一 钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上 （1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与 的的 关系；实验时，它是通过观察关系；实验时，它是通过观察 ，从而判断钢球动能，从而判断钢球动能 的大小。的大小。 （2）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同 的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始的高度由静止滑下，其目的是使小车

17、在水平面运动的起始 相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上 运动运动 来判断小车在不同的水平面受到来判断小车在不同的水平面受到 的大小的大小 从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将 。 3.重力势能重力势能 第第17讲讲 动能、势能和机械能（动能、势能和机械能（P77） 质量：高度相同时，质量：高度相同时，质量质量越大，重力势能越大。越大，重力势能越大。 高度：质量相同时，高度越高度：质量相同时，高度越高高，重力势能越，重力势能越大大。 在探究在探究重力势能大小与哪些因素有关重力势能大小与哪些因素有关的实验

18、的实验 中中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞 击，陷入沙坑中的情况如图（击，陷入沙坑中的情况如图（1212）所示。在此实）所示。在此实 验中，我们是通过观察验中，我们是通过观察_ 来比较各铁块重力势能的大小；来比较各铁块重力势能的大小； （1 1）若若A A、B B两铁块质量相等，则两铁块质量相等，则 两铁块下落高度的关系是两铁块下落高度的关系是h hA A_h_hB B； （2 2）若若A A、C C两铁块下落的高度相两铁块下落的高度相 等，则两铁块质量关系是等，则两铁块质量关系是m mA A_m_mC C； （3 3）实验得出的结论是：重力实验得出的结论是：重力