专题六：机械与功精讲

【专题六】杠杆杠杆的五要素滑轮滑轮组机械与功功率功的原理机械效率及其影响因素斜面机械功考点1杠杆定义一根在力的作用下绕着________转动的硬棒叫杠杆五要素支点杠杆绕着转动的点，一般用字母O

表示动力使杠杆转动的力，一般用字母F1

表示阻力阻碍杠杆转动的力，一般用字母F2

表示动力臂从支点到______________的距离，一般用字母l1表示阻力臂从支点到______________的距离，一般用字母l2表示固定点动力作用线阻力作用线专题六机械与功┃考点聚焦①动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点都在上②动力、阻力的方向不确定相反，但它们使杠杆转动的相反③当力的作用线过时，该力的力臂为零说明简图【易错点】画力臂时，千万不要把支点到力的作用点的连线误认为是力臂．专题六机械与功┃考点聚焦杠杆方向支点【点拨】(1)杠杆可直可曲，形态随意．(2)有些状况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点．如：钓鱼竿、铁锹等．(3)力臂画法：先找点，再找线，从点到线做垂线①找支点O.②画力的作用线(线)．③画力臂(过支点作力的作用线的垂线，标垂足)．④标力臂(大括号或背向箭头)．虚专题六机械与功┃考点聚焦考点2杠杆平衡条件课题杠杆的平衡条件理解平衡杠杆平衡是指杠杆

或匀速转动探究过程调节杠杆两端的

，杠杆的调节方法是右高

调，使杠杆在

平衡（排除杠杆

对杠杆平衡的影响以及便于

），再通过多次实验，

。得出结论杠杆的平衡条件是：

。平衡螺母水平位置自重从杠杆上干脆读出力臂右总结一般规律静止动力×动力臂＝阻力×阻力臂专题六机械与功┃考点聚焦

杠杆“最小力”的作法专题六机械与功┃考点聚焦方法集锦例、如图所示，一圆柱形铁桶放在水平地面上，欲使其C点稍稍抬离地面，则在B处施加一最小动力，该怎样作出该力？【解析】首先将问题模型化，将铁桶看作杠杆，D点是支点，B点是动力作用点，物体的重力看作阻力，依据实际情形来确定施加的力的方向，此时，阻力和阻力臂确定，动力臂最大，最省力。专题六机械与功┃归类示范例、如图所示，一个直杆可绕0点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力F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，在这个过程中直杆（）A.F始终在变大

B.F始终在变小

C.F先是变大的，后是变小的D.F先是费小的，后是变大的A专题六机械与功┃归类示范例、在探讨杠杆平衡条件的试验中：(1)小明调整杠杆在水平位置平衡后，按如图所示，通过加挂钩码分别变更力F1F2，仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的力臂l1l2，记录试验数据如下表：次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm11824228116321238小明通过视察并分析数据得出杠杆平衡的条件是：“动力乘以动力作用点到支点的距离＝阻力乘以阻力作用点到支点的距离”。小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点，只将图中F1改用弹簧测力计来拉，试验中不断变更拉力的，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的，即可证明小华的观点是否正确。方向大小专题六机械与功┃归类示范(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂l1和l2的大小，他测力臂的方法是____________(选填“正确”或“错误”)的。假如将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，则杠杆(选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”)。错误向左倾斜专题六机械与功┃归类示范考点3杠杆的分类名称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、

、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、

、人的前臂、理发剪刀等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力、不费力

、定滑轮【留意】应依据实际状况来选择杠杆，当须要较大的力才能解决问题时，应选择杠杆；当为了运用便利要省距离时，应选择杠杆．省力费劲天平钓鱼竿羊角锤专题六机械与功┃考点聚焦考点4滑轮名称定义实质特点定滑轮

固定不动的滑轮_________杠杆使用定滑轮________力，但可以改变力的________动滑轮轴随物体一起运动的滑轮动力臂为阻力臂______的杠杆使用动滑轮能省________力，但费一倍距离，且动滑轮不能改变___________滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成①在忽略摩擦和绳重的情况下，使用滑轮组时，重物和动滑轮总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就等于总重的_________②可以达到既省力又改变

的目的等臂不省力的方向二倍一半方向几分之一力的方向轴专题六机械与功┃考点聚焦如图A所示，物重为250N，拉力F为150N，当物体被匀速提起时，则每个滑轮重

N，当物体上升2m，则绳子自由端在移动了

m。如图C所示，当绳端移动速度为6cm/s，则重物上升速度为

m/s。例、如图所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽视不计，利用两个滑轮提升同一重物，哪种组合最省力()C5040.02专题六机械与功┃归类示范考点5其他简洁机械名称斜面轮轴示意图原理应用楼梯、盘山公路方向盘、水龙头、扳手FL=GhF1R=F2r专题六机械与功┃考点聚焦力力距离Fs焦耳力力距离考点6机械功专题六机械与功┃考点聚焦例、下图的几种状况中，人对物体做了功的是()

A专题六机械与功┃归类示范【点拨】常见不做功的三种状况：情形举例分析有力但无距离举着物体不动，虽然有力，但物体没有在力的方向上通过距离有距离但无力由于物体具有

，铁饼在空中飞行，虽然在空中运动了一段距离，但是在这个过程中运动员不再有力作用在铁饼上，所以运动员不再对铁饼做功力与距离垂直水平运动的物体，其

没有做功惯性重力专题六机械与功┃考点聚焦例、一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是

。W1=W2=W3专题六机械与功┃归类示范功快慢P=W/t103

质量m

时间t

楼高h

考点7功率专题六机械与功┃考点聚焦例、关于做功和功率的说法中正确的是()A．有力作用在物体上，力确定对物体做功B．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功C．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多D．力对物体做功越多，功率就越大B例、一辆电动自行车以10m/s的速度在平直的马路上匀速运动了30s，牵引力为20N。求电动自行车在这段时间内：(1)通过的距离是多少？(2)牵引力做的功是多少？(3)牵引力做功的功率是多少？300m6000J200W专题六机械与功┃归类示范考点8功的原理【内容】运用机械时，人们所做的功都不会少于干脆用手所做的功；即运用任何机械都________。【说明】(1)运用机械虽然不能省功，但我们照旧运用，是因为运用机械或者可以，或者可以省，或者可以变更，能给我们的工作带来很多便利。(2)运用机械要省力必需费，要省距离必需，既省力又省距离的机械是不存在的。(3)功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。(4)一般做题遇到的多是志向机械(忽视摩擦和机械本身的重力)，此时，人们所做的功不用机械而干脆用手对重物所做的功。不省功

距离省力力的方向距离等于费劲专题六机械与功┃考点聚焦考点9机械效率1.有用功、额外功和总功有用功额外功总功定义必须做的功我们不要但又不得不做的功动力做的功公式提升重物时：W有用＝Gh水平移动物体：W有用＝fs忽略摩擦绳重的动滑轮、滑轮组

W额＝

G动hW总＝Fs联系专题六机械与功┃考点聚焦W总＝W有用＋W额2.机械效率(1)定义：有用功跟总功的________。(2)公式：η＝。(3)机械效率常用百分数表示。由于运用机械时总会做一些额外功，因此，机械效率总________1。比值

小于

W有用/W总

专题六机械与功┃考点聚焦考点10机械效率的测量原理η＝＝器材除钩码、铁架台、滑轮、细线外，还需

、

。测量的物理量钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s注意事项必须

拉动弹簧测力计使钩码升高，以保证测力计示数大小不变影响因素

、

、摩擦、绳重刻度尺

弹簧测力计

匀速物重动滑轮重专题六机械与功┃考点聚焦【说明】(1)重物提上升度不影响滑轮组的机械效率。(2)对于已经缠绕好的滑轮组，在测量其机械效率时，可以省去这个工具，依据担当物重绳子的段数得到h与s之间的关系，即s＝nh，然后依据公式η＝＝进行计算。(3)确定要在匀速拉动的过程中读数，不行在静止时读数，否则就没有涉及摩擦，机械效率会。偏大刻度尺专题六机械与功┃考点聚焦例、小明在测量滑轮组机械效率的试验中，所用装置如图所示，试验中每个钩码重2N，测得数据如下表：实验次数钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%140.11.80.3260.12.40.383340.11.40.557440.21.41.057专题六机械与功┃归类示范(1)试验中测绳端拉力F时，应尽量竖直向上_____拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。(2)第1次试验测得的机械效率为________。(3)分析表中数据可知：第2次试验是用______图的；第4次试验是用________图做的。(4)分析第1、2次试验数据可知：运用同一滑轮组，____________________可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次试验数据可知：运用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重)，滑轮组的机械效率________。匀速