第六单元物理-杠杆 功 机械效率

2016中考物理复习第14课时杠杆滑轮其他机械第六单元机械功与机械能第15课时功与功率功的原理第16课时机械效率第17课时机械能第14课时┃杠杆滑轮其他机械第14课时杠杆滑轮其他机械第14课时┃考点聚焦考点聚焦考点1杠杆1．杠杆基本知识固定点第14课时┃考点聚焦第14课时┃考点聚焦

[易错点]画力臂时，不要把支点到力的作用点的连线误认为是力臂。它不是点到点的距离，而是点到线的距离。O●l1l2F2F1F1F2L1L2O画出各力和力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O第14课时┃考点聚焦2．杠杆的分类大于小于等于第14课时┃考点聚焦考点2杠杆平衡条件1．探究前调试：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：可以方便地从杠杆上量出力臂。2．探究结论：杠杆的平衡条件(或杠杆原理)：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。公式：

。第14课时┃考点聚焦[点拨]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：(1)在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远。(2)动力方向应该过该点且和该点与支点的连线垂直。图13－4－18所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，画出使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图图13－4－18第14课时┃考点聚焦考点3滑轮等臂不省方向二倍一半第14课时┃考点聚焦第14课时┃考点聚焦第14课时┃考点聚焦考点4其他简单机械杠杆第14课时┃考点聚焦距离G第14课时┃归类示例归类示例类型一杠杆作图命题角度：(1)根据定义会画出杠杆的五要素。(2)会找作用在杠杆上最小的力和最省力的力臂。(3)能从生活实例中抽象出杠杆模型。(4)区分杠杆的三种类型及其应用。第14课时┃归类示例D图14－1A．F1

B．F2

C．F3

D．G第14课时┃归类示例

[解析]力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点分别向四个力做垂线：F1、F2、F3、G四个力对应的力臂是OC、ON、OA、OB，如图所示。比较四个垂线段的长度，最后得出G的力臂最小。第14课时┃归类示例图14－2

杠杆“最小力”的作法第14课时┃归类示例图14－3

如图14－3所示，最小的力就是F2，因为过A点最长的力臂为OA。第14课时┃归类示例类型二实验探究：杠杆的平衡条件命题角度：(1)探究“杠杆的平衡条件”。(2)杠杆平衡条件在生活中的应用。(3)利用杠杆平衡条件解答简单的计算题。第14课时┃归类示例

例2在“探究杠杆平衡条件”的实验中：(1)实验前没有挂钩码时，若杠杆右端下倾，则应将右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡。(2)如图14－4所示，杠杆在水平位置平衡后，若将左侧的3个钩码改挂在D处，要使杠杆仍然保持平衡，则应该将右端钩码挂在________处。左M第14课时┃归类示例图14－4(3)如图所示，杠杆在水平位置平衡后，若在左侧的3个钩码下添加1个钩码，要使杠杆仍然保持平衡，则应将右侧钩码改挂在________处。(4)分析有关实验数据，可得出杠杆平衡条件是：______________________________。K动力×动力臂＝阻力×阻力臂第14课时┃归类示例

类型三滑轮和滑轮组命题角度：(1)能认识生活中的滑轮和滑轮组。(2)通过生活实例考查滑轮的实质。(3)根据实际要求设计、组装滑轮组。(4)根据滑轮及滑轮组的特点进行简单计算。第14课时┃归类示例

例3建筑工地上，施工人员用如图14－5所示的滑轮组匀速吊起建筑材料。吊篮及建筑材料共重1200N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，绕在滑轮组上的钢丝绳的拉力为________N。图14－5600第14课时┃归类示例第14课时┃归类示例类型四斜面和轮轴命题角度：(1)能将生活中的斜面或轮轴抽象出来。(2)列举或认识生活中斜面或轮轴的简单应用。(3)探究斜面或轮轴的工作特点。第14课时┃归类示例例4在山区常见到如图14－6所示的盘山公路。修建盘山公路是利用我们学过的一种简单机械________的原理，这样做的主要目的是使汽车在上坡时能够________。图14－6斜面省力第14课时┃归类示例

[解析]斜面模型加长了距离，但是可以在物体向上运动时省力，故盘山公路修成了斜面形。生活中应用了很多斜面模型，可以帮我们省力，减轻我们将物体举高时所需要的力。第15课时┃功与功率功的原理第15课时功与功率功的原理第15课时┃考点聚焦考点聚焦考点1功1．功的两个必要因素：一是作用在物体上的________；二是物体在力的方向上通过的________。[注意]常见不做功的三种情况：(1)有力无距离，例如举着物体不动，虽然用力，但没有在力的方向上通过距离。(2)有距离无力，例如正在空中飞行的铁饼，虽然由于惯性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。(3)有力，也有距离，但力和运动方向垂直，即物体虽然运动，但没有在力的方向上通过距离，例如在水平方向运动的物体，重力没有做功。力距离第15课时┃考点聚焦2．功的计算：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的________。公式：____________。3．功的单位：______，1J＝1N·m。[点拨]感受功的大小：把一个鸡蛋举高1m所做的功大约是0.5J。乘积W=Fs焦耳第15课时┃考点聚焦[注意]应用功的公式时要注意：(1)分清哪个力对物体做功，计算时F就用这个力。(2)公式中s

一定是在力的方向上通过的距离，强调对应关系。(3)功的单位“J”(1N·m＝1J)，不要与力和力臂乘积的(N·m，不能写成“J”)单位混淆。(4)做功的多少由W＝Fs决定，与物体做匀速运动还是变速运动无关。第15课时┃考点聚焦考点2功率1．物理意义：表示做功________的物理量。2．定义：____________完成的功。[辨析](1)功率是表示物体做功快慢的物理量，不表示做功的多少。(2)比较功率的大小时不能只看做功的多少或做功时间的长短。(3)功率和功是两个不同的概念，做功多，不一定做功快，反之，做功快，不一定做功多。3．公式：________。快慢单位时间里第15课时┃考点聚焦[注意]功率的公式P＝是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬间功率。当物体在力F作用下，以速度v匀速运动时，由：W＝Fs，v＝，可得：P＝＝＝Fv。4．单位：主单位____，常用单位：kW。换算关系：1kW＝______W。W第15课时┃考点聚焦考点3功的原理1．内容：使用任何机械都不能省________。(1)功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。(2)功的原理告诉我们：使用机械要省力必须______，要省距离必须________，既______又____________的机械是没有的。(3)使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以________、或者可以__________、也可以改变力的________，给人类工作带来很多方便。(4)一般做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)，理想情况下使用机械时，人们所做的功等于直接用手对重物所做的功。功费距离费力省力省距离省力省距离方向第15课时┃考点聚焦2．应用：斜面、杠杆、滑轮及滑轮组等。以斜面为例：(1)理想斜面：斜面光滑。(2)理想斜面公式：FL＝Gh。其中F是沿斜面方向的推力(或拉力)，L是斜面长，G是物体的重力，h是斜面的高度。如果斜面与物体间的摩擦力为f，则：FL＝fL＋Gh；这样F做功就大于直接对物体做的功(Gh)。G第15课时┃归类示例归类示例类型一力对物体做功的条件命题角度：(1)功的基本概念。(2)通过生活实例考查做功的两个必要因素。(3)功的简单计算。(4)利用功的原理解释生活中的功现象。第15课时┃归类示例

例1如图15－1所示的几种情况中，人对物体做了功的是(

)

A第15课时┃归类示例类型二功、功率及其计算命题角度：(1)对功率概念的理解。(2)功率的物理意义。(3)熟悉生活中的一些机器的功率。第15课时┃归类示例例2关于做功和功率的说法中正确的是(

)A．有力作用在物体上，力一定对物体做功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第15课时┃归类示例例3小林响应学校“节能环保”的倡导，上学由坐公交车改为骑自行车，小林家与学校的距离为3km，他骑车10min就可以到达学校。求：(1)小林骑车的平均速度为多少？(2)若自行车受到的平均阻力为80N，则他在这段骑车的过程中克服阻力做了多少功？5m/s[解析](1)s＝3km＝3000m，t＝10min＝600s。骑车的平均速度：v＝＝＝5m/s。(2)小林骑车行驶10min克服阻力所做的功：W＝Fs＝80N×3000m＝2.4×105J。第15课时┃归类示例例4一辆电动自行车以10m/s的速度在平直的公路上匀速运动了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[解析](1)通过的距离：s＝vt＝10m/s×30s＝300m。(2)牵引力做的功：W＝Fs＝20N×300m＝6000J。(3)牵引力做功的功率P＝＝＝200W。第15课时┃归类示例命题角度：(1)设计情景考查对功的原理的理解。(2)利用功的原理进行简单计算。类型三

功的原理第15课时┃归类示例

例5斜面是一种简单机械，生活中经常用到它。工人师傅小波和小新分别用如图15－2所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是(

)图15－2CA．甲方法不可以省力，但能省功B．甲方法可以省力，也能省功C．乙方法可以省力，但不能省功D．乙方法可以省力，也能省功第15课时┃归类示例

图15－3B

例6如图15－3所示是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则()A．FA＝FB，WA＝WB

B．FA＜FB，WA＝WBC．FA＜FB，WA＜WB

D．FA＞FB，WA＞WB第15课时┃归类示例

[解析]根据功的原理：使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即FA×LAC＝FB×LBC，光滑斜面的长度LAC大于LBC，所以FA＜FB，故选B。

本题考查斜面的省力情况、物体做功的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为零，使用任何机械都不省功。第15课时┃归类示例方法集锦如便测爬楼的功率(1)实验器材：台秤、卷尺、秒表。(2)测量的物理量：人的质量m、上楼高度h、上楼所需时间t。(3)上楼的功率表达式：P＝。第16课时┃机械效率第16课时机械效率第16课时┃考点聚焦考点聚焦考点1有用功、额外功和总功定义公式应用有用功对人们有用的功

W有用＝Gh(提升重物)＝W总－W额＝ηW总斜面、杠杆、滑轮及滑轮组：W有用＝Gh

额外功并非我们需要但又不得不做的功

W额＝W总－W有用＝G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面、杠杆、滑轮及滑轮组：W额＝fL或fs总功有用功加额外功或动力所做的功W总＝W有用＋W额＝Fs＝杠杆、滑轮及滑轮组：W总＝fL＋Gh＝FL第16课时┃考点聚焦考点2机械效率及计算1．定义：_______________的比值。2．公式：η＝×100%。3．有用功总小于总功，所以机械效率总_________。通常用________表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。4．提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。有用功跟总功小于1百分数第16课时┃考点聚焦考点3机械效率的测量(以滑轮组为例)名称测滑轮组的机械效率原理

η＝________＝________第16课时┃考点聚焦示意图操作沿____________方向______提升重物工具

___________、______________所测量物重G、手体上升高度h、拉力F、测力计移动的s竖直向上匀速刻度尺弹簧测力计第16课时┃考点聚焦得出结论a．同一滑轮组，提升重物越________，机械效率越______；b.提升相同重物，滑轮组中动滑轮个数越多，机械效率越________，但越省力评估交流滑轮组的机械效率与物体上升的高度和绳子移动的距离无关提高机械效率方法①________动滑轮的重；②________摩擦；③________物重公式推导η组＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%重高低减小减小增加第16课时┃归类示例归类示例类型一有用功的理解与计算命题角度：通过具体实例考查有用功、额外功和总功的含义及相关计算。C第16课时┃归类示例类型二机械效率的计算命题角度：有关机械效率的基本计算。2.4N0.36W83.3%第16课时┃归类示例第16课时┃归类示例

“横线切割法”：在滑轮组图中的动、定滑轮之间的动滑轮上方作一横直线，将动、定滑轮分开，则直线的下方与动滑轮有直接联系的绳子股数即是承担动滑轮和重物总重力的绳子股数n。

判断滑轮组承担重物绳子的股数第16课时┃归类示例类型三实验：测滑轮组的机械效率命题角度：(1)探究“滑轮组的机械效率”的注意事项及数据处理。(2)探究“斜面的机械效率”的注意事项及其数据处理。(3)对于具体不同的机械，能分析判断影响机械效率的因素。第16课时┃归类示例例3在“探究滑轮组机械效率”的实验中：(1)根据下表中的实验数据填出表中所缺的数据，并在图16－2中画出该滑轮组的装配图。66.7第16课时┃归类示例(1)如图所示

减小动滑轮的重力或减小摩擦力第16课时┃归类示例第16课时┃归类示例(1)动滑轮相同时，重物越重，机械效率越大；(2)重物重力相同时，动滑轮越重，机械效率越小。方法集锦

比较滑轮组的机械效率的方法：第17课时┃机械能第17课时机械能第17课时┃考点聚焦考点聚焦考点1动能和势能1．动能和势能运动质量速度被举高质量高度弹性形变第17课时┃考点聚焦[注意](1)一切运动的物体都具有动能，具有动能的物体一定在运动。(2)探究重力势能的大小与哪些因素有关时运用控制变量法和转换法分析。在实验过程中，可以用从高处下落的物体下落后所具有的形变程度来判断它的重力势能的大小。(3)重力势能是个相对量，因为同一物体选择不同的参考点，其高度是不同的，重力势能也是不同的。[易错点]不是发生形变的物体都具有弹性势能，如橡皮泥发生形变就不具有弹性势能，因为它的形变不是弹性形变。第17课时┃考点聚焦考点2机械能及其转化1．机械能：________和________统称为机械能。机械能的单位是：焦耳，简称“焦”，符号是“J”。公式：E＝Ek＋EP(Ek表示动能，Ep表示势能)重量为1N的物体被提升1m所获得的能量就是1J。[说明]一个物体具有动能，可以说具有机械能，但反过来一个物体具有机械能，却不一定具有动能，因为它可能只具有势能。动能势能第17课时┃考点聚焦第17课时┃考点聚焦(2)动能与弹性势能间的转化规律①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能。②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。第17课时┃考点聚焦知识纵横机械能与内能机械能宏观量物体作为一个整体运动，它所具有的能量大小与机械运动情况有关内能微观量物体内部所有分子的动能和分子间相互作用势能总和，内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关说明无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动第17课时┃归类示例归类示例类型一影响动能和势能大小的因素命题角度：(1)通过生活实例考查对能、动能和势能概念的理解。(2)通过实验，探究影响物体动能大小的因素。(3)通过实验，探究影响物体重力势能大小的因素。(4)通过实验，探究影响物体弹性势能大小的因素。第17课时┃归类示例例1动能的大小与哪些因素有关呢？小雨猜想：①动能的大小可能与物体质量有关。②动能的大小可能与物体运动速度有关。为了探究动能的大小与哪些因素有关，小雨用同一个斜面、同一个长木板和同一个纸盒、两个不同质量的小球，设计了如图17－1所示的甲、乙、丙三个实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析，得出结论。图17－1第17课时┃归类示例上述实验中：(1)小雨是通过________________来比较小球动能的大小。(2)从控制变量来看，甲乙两次让小球从斜面上同一位置A滚下是为了控制___________________________相同。(3)这次实验小雨主要经历了猜想、________、进行实验、分析论证等几个科学探究环节。此实验采用了科学的研究方法：控制变量法和转换法。纸盒移动的距离小球到达水平面时的速度相等设计实验第17课时┃归类示例例2在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)，小球、木块和长刻度尺各一个，设计了如图17－2所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，最后得出以下实验记录表。图17－2第17课时┃归类示例

(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是________(填序号)。②第17课时┃归类示例④

动

s2

8

第17课时┃归类示例类型二机械能及其转化命题角度：(1)对机械能概念的理解。(2)通过实验，探究机械能的相互转化。(3)列举生活实例，分析物体动能、势能之间的相互转化。第17课时┃归类示例

例3

[2011·泸州]蹦床运动是一项运动员从蹦床反弹起来后在空中