中考一轮物理复习：09机械和功

1、 永久免费组卷搜题网 永久免费组卷搜题网第九章 机械和功一、单元复习目的1、知识与技能目标：（1）能从现实生活中感受杠杆，理解力臂，会画有关杠杆受力的力臂。（2）会探究杠杆平衡条件并会利用杠杆平衡条件解决有关问题。（3）知道定、动滑轮和滑轮组的特点及作用，会组装滑轮组。（4）能联系实际体会简单机械在现实中的广泛运用。（5）使学生深刻理解功的概念，明确功的公式，掌握功的计算。（6）知道什么是机械功以及怎样量度机械功的大小。会理解和计算机械功功率.（7）知道什么是机械效率,它的大小与那哪些因素有关。（8）知道动能和势能的初步概念以及决定它们大小的因素。了解动能和势能如何转化的。2、过程与方法目标：

2、（1）通过师生互动，让学生理解做功的两个必要因素，理解功的计算公式，知道功的原理和功率的概念。（2）培养学生的观察能力。3、情感、态度与价值观目标：（1）培养学生严谨的科学态度。（2）培养学生的科学世界观。二、复习的重点和难点重点：力臂的知识，杠杆的平衡条件及应用，滑轮及滑轮组省力情况，会画滑轮组的装配图，设计滑轮组。功和功率的概念；机械功和机械能的概念；机械效率的计算和怎样提高机械效率；动能和势能的相互转化。难点：正确画好力臂，确定滑轮组省力情况，设计滑轮组。做功的两个因素；结合实际理解功率的概念。三、知识梳理 简 单 机 械 m 机 动能 V 重力势能 m械 势能 h 弹性势能形变程度能

3、转化：动能 势能 四、教学课时：三课时第一课时一、基础练习1，能绕固定点转动的硬棒是杠杆。从支点到动力作用线的距离叫动力臂；支点到阻力作用线的距离叫阻力臂；2，杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2。动力臂阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂 阻力臂的杠杆是费力的杠杆。二、复习引入为了撬起很大的石头，小明通常会像如图1241所示那样：把长棒的一端插在大石头的底下，再在长棒的下面垫一个小石头，然后用力压长棒的另一端，使长棒绕着小石头转动，将大石头撬起这个长棒就是我们本节要研究的杠杆小孩玩的跷跷板、各类剪刀、起瓶盖起子等都是杠杆根据经验小明知道：越在直棒的后端用力，用的力越小要巧妙的使用杠杆，就要知道杠杆遵

4、循什么样的规律，所以我们要深入理解杠杆的平衡条件F1LlF2L2。三、复习内容1、杠杆：（1）定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。OF1l1l2F2（2）五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。

5、用字母l2表示。画力臂方法： 找支点O； 画力的作用线（虚线）； 画力臂（实线，过支点垂直力的作用线作垂线）； 标力臂。2、研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力动力臂阻力阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施

6、力最小等。）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。4、应用：名称结 构特 征特 点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。四、复习过程例1：

7、(06北京)如图2所示的四种用具中，属于费力杠杆的是 例2：（06南充）不等臂直杠杆在动力和阻力作用下，已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆平衡的是( ) A、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的中点，但不通过支点。 B、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点 C、使动力和阻力同时减小到原来的1/2 D、使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍例3：(06广州) 用杆秤（如图8）测量鱼的质量，当秤钩挂在A点，绳纽挂在O点（支点），秤锤挂在B点时杆秤处于平衡状态AO是10cm，BO是30cm，秤锤的质量是0.5kg，鱼的质量是kgF1例4：（06锦州）请在图5中画出用瓶起子启瓶盖

8、的动力F1的力臂L1和阻力F2。例5 （06无锡）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做是为了便于测量 ；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节。上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重05N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510121201031201.510(1)请将表格中的实验数据补充完整。(2)小明的第3次实验存在错误，其错误是 。五、堂上练习1、（06海珠）如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（ ）

9、图A坩埚钳剪刀筷子镊子2、（06海淀）如图15所示，某人用一根轻质木棒挑着为120N的物体站在水平 地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为_N。 3、（06江西）生活和生产中有许多不同类型的杠杆，如图7所示的托盘天平属于 杠杆，缝纫机踏脚板属于 杠杆，铡刀属于 杠杆4、（06北京）如图13所示，O点为杠杆的支点，请画出力F的力臂，并用字母L表示。5（06大连）图5是用杠杆提起重物的示意图。请画出拉力F1（方向竖直向上）的力臂，并画出挂重物的绳对杠杆的拉力F2的示意图。6、（06泉州）在“探究杠杆平衡条件”实验中：（1

10、）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在_位置平衡。（图中杠杆上每格距离相等）（2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是：_。（3）如图17所示，杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆_保持平衡（选填“能”或“不能”）六、教学反思 第二课时一、基础练习1、定滑轮实质是个等臂杠杆。使用定滑轮不省力，但是能改变力的的方向 。动滑轮实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，根据杠杆的平衡条件，动滑轮能省一半力。2、使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提重物所用的力就是物重的几分之一 。若一

11、动滑轮和所挂的重物的总重是500牛，则所用的拉力F大小是250牛。l1l2F2F1二、复习内容1、滑轮：（1）定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=GF1l1F2l2绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)（2）动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦

12、则拉力F=1/2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1/nG 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/n(G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。 eq oac(,5)滑轮组省力情况：几段绳子承担重物和动滑轮的总重，提起重物所用力就是物重的几分之一。注

13、：一般说绳子自由端如果向上拉动，数绳子股数时算上此绳数，如果自由端向下拉动，数绳子股数时，不算此绳数。设计滑轮组一般先依拉力，阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确定绕滑轮组的绳子股数再按绳子股数，拉力方向推出动滑轮和定滑轮的个数。动滑轮个数：（n为偶数时）甲乙图3 （n为奇数时）三、复习过程例1： （06北京）请在图14中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。例2 （06桂林）一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图3所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的动 力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 ，乙图中人拉动汽车的拉力至少为 ，其中比较省力的是 图。（绳

14、与滑轮间的摩擦不计）例3 （06玉林）如图1所示，表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法其中最省力的是 (动滑轮重和摩擦忽略不计)：四、堂上练习1、（06盐城）在如图所示的滑轮组上绕线，使匀速提升重物G时最省力.2、(06茂名)如图8所示的三种工具有相同的特点，从物理的角度来说，它们都是 在图甲和图乙中，若两滑轮质量相同，不计绳重和摩擦，用它们分别将两个重力相同的物体匀速提升相同高度，则所用的拉力F甲 F乙3、（06攀枝花）工厂为了搬运一个笨重的机器进人车间，某工人设计了下图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的根截面），其中最省力的方案是( C ) 4、(06海南)我省中部

15、山区的公路环绕山坡盘山而上，车辆沿着盘山公路向上行驶时可以A省力 B省功 C省时间 D省距离五、教学反思第三课时一、基础练习1、有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功；公式：W额= W总W有用3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功；公式：W总=W有用W额=FSW有用W总 =4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公式： 二、复习内容1、机械效率：（1）有用功： 定义：对人们有用的功。 公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总 斜面：W有用= Gh（2）额外功： 定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总W有

16、用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=f L（3）总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用W额=FS= W有用 斜面：W总= fL+Gh=FL（4）机械效率： 定义：有用功跟总功的比值。W有用W总 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= 公式： 斜 面：定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。通常是减少额外功，如搞好润滑，减轻机械自重；在无法减

17、小额外功的情况下，采用增大有用功来提高机械效率。例如，在用滑轮组提高重物（不计摩擦）时：为提高机械效率，在机械结构一定的情况下，可以采取增加提升物重的办法来实现。W有用W总 =GhFS=（5）机械效率的测量： 原 理：应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 = 4 * GB3 绕线

18、方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。2、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。三、复习过程例1：（06南宁）图16是工厂车间里用来吊运物体的天车及其滑轮组示意图，钢丝绳用2000N的力将重为6000N的物体匀速吊起若在1min内，货物从地面被提升到6m高处，求：（1）钢丝绳提升货物时所做的有用功和有用功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）要提高滑轮组的机械效率，可采用哪些方法？（答出2种方法即可） 例2：（06吉林）如图6所示，将体积为2.l-3m3的松木块，沿斜面匀速上拉时

19、弹簧测力计的示数为4N松木块沿斜面移动lm，上升的高度为30cm求：(1)松木块的重力(2)斜面的机械效率(g=10Nkg 木=0.5lO3kgm3。)例3：（06南昌）瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图19所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N求：(1)请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?(3)该滑轮组的机械效率是多少?(4)随后，瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到右表中的一组数据，请你找 出这

20、些机械设备效率的共同特点例4 （06湖州）在某次升国旗的仪式上，小强同学通过滑轮 组将质量为08千克的国旗缓缓匀速升高15米，如图所示。问：(1)小强匀速拉绳的力为多少?(2)此过程巾，小强对旗做了多少功?(3)如果升旗用了50秒的时间，则小强做功的功率为多大?(不计滑轮与绳的摩擦，滑轮、绳的质量忽略不汁，取g=10牛千克)例5 （06长沙）如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。（1）实验还需补充的器材有_；（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据。测量次数斜

21、面粗糙程度物重G(N)斜面高h(m)沿斜面的拉力F(N)斜面长L(m)有用功W有(J)总功W总(J)机械效率1较粗糙1.50.10.60.40.150.2462.52较粗糙30.11.20.40.30.4862.53较粗糙60.12.40.40.60.9662.5通过分析数据，你可以得出结论：_；（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重6N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N，则此时斜面的机械效率是_；（4）斜面的机械效率可能与斜面的_有关。（只填一个因素）例6 （06山东）小军和小民在用图12所示的实验装置完成了“测定滑轮组的机械效率”的实验后，想：在所用滑轮组一定的情况下，它的机械效率与哪些因素有关呢？两人根据各自的生活经验和所学知识提出了多种猜想，经过激烈讨论并虚心听取了其他同学的意见，最后形成了以下两个猜想：猜想1 可能与提升的速度大小有关；猜想2