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1、第十章 单元复习课,一、杠杆的平衡条件1.定义在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒.2.杠杆的五要素如图所示。,有部分课件由于控制文件大小，内容不完整，请联系购买完整版,(1)支点(O)：杠杆绕着转动的点。(2)动力(F1)：使杠杆转动的力。(3)阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力。(4)动力臂(L1)：从支点到动力作用线的距离。(5)阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的距离。,3.杠杆的平衡(1)杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态或匀速运动状态。(2)杠杆的平衡条件：文字表达式：动力动力臂=阻力阻力臂；字母表达式：F1l1=F2l2 或,4.三类杠杆,二、滑轮及其应用1.定滑轮轴固定不动的滑轮。
2、(1)特点：不省力，但可以改变拉力的方向。(2)实质：相当于一个等臂杠杆，如图甲所示，动力臂、阻力臂均等于半径。,2.动滑轮轴随物体一起移动的滑轮。(1)特点：能省一半的力，但不能改变拉力的方向。(2)实质：相当于一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。如图乙所示，动力臂等于直径，阻力臂等于半径。,3.滑轮组(1)定义：由定滑轮与动滑轮组合起来的装置。(2)特点：既可省力，又可改变用力的方向，但费距离。(3)省力情况:使用滑轮组时，重物被几段绳子吊起，所用的拉力就是物重的几分之一,即F=(不计动滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦)，其中n为吊着动滑轮的绳子的段数。(4)组装：确定承担物重的绳子段数后，按“奇动偶
3、定”原则从内向外绕绳，当承担物重的绳子段数n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上；当承担物重的绳子段数n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上。,三、功1.功一个力作用在物体上，并且在这个力的方向上移动了一段距离，使这个力产生了成效，我们就说这个力做了功。2.做功的两个必要因素(1)有力作用在物体上；(2)物体在这个力的方向上通过了距离。3.功的计算W=Fs。,四、功率1.物理意义表示物体做功快慢的物理量。(1)在相同时间内，做功多的物体做功快。(2)做同样多的功，所用时间少的物体做功快。2.定义在物理学中，一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比。,3.公式P=(1)P表示功率，W表示功，t表示物体做
4、功所用的时间。(2)对于汽车等运动物体，若牵引力为F，运动速度为v，则其功率的计算公式为P=Fv。4.单位及换算(1)单位：瓦特，简称为瓦，符号W；常用单位是千瓦(kW)。(2)换算：1 W=1 J/s；1 kW=103 W。5.计算功率P=可以变形为W=Pt和t=分别用于计算功和做功时间。,五、机械效率1.有用功、额外功、总功(1)有用功：人们为达到某一目的必须做的并且对人们有用的功。(2)额外功：人们为达到某一目的并不需要而又不得不额外做的功。(3)总功：有用功与额外功的总和，即W总=W有+W额外。,2.机械效率(1)定义：有用功和总功的比值。(2)公式：=100%。(3)影响滑轮组机械效
5、率的因素：提升的物重；动滑轮重；机械装置间的摩擦。,六、机械能1.能量物体能够做功，就表示这个物体具有能量，简称为能。2.动能(1)定义：物体由于运动而具有的能。(2)影响因素：与物体的质量、运动速度有关。小球的速度越大，质量越大，推动纸盒移动的距离越远，它具有的动能就越大。,3.重力势能(1)定义：物体由于高度位置所具有的能。(2)影响因素：与物体的质量、被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能越大，则木桩被打入沙中的深度越大。4.弹性势能(1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能。(2)影响因素：与物体发生弹性形变的程度有关，物体发生弹性形变的程度越大，它具有的弹性势
6、能越大。,5.机械能及其转化(1)摆球摆动过程中，动能与重力势能相互转化；拉弓射箭时，动能和弹性势能相互转化。(2)没有摩擦阻力时，在只有动能与势能转化的过程中，机械能是守恒的。(3)机械能与其他形式的能之间也可相互转化水力发电：机械能转化为电能；电动机工作：电能转化为机械能。,参考答案：在力的作用下能绕固定点转动的一根硬棒支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂 F1l1=F2l2省力杠杆：l1l2；费力杠杆：l1l2；等臂杠杆：l1=l2,定义：_五要素：_平衡条件：_分类：_,杠杆,参考答案：轴固定不动的滑轮；不能省力，但能改变力的方向；等臂杠杆 轴随物体一起运动的滑轮；能省一半的力，但不能改变
7、力的方向；动力臂是阻力臂2倍的杠杆 定滑轮和动滑轮组成滑轮组；既能省力又能改变力的方向“偶定奇动”,定滑轮：_动滑轮：_滑轮组：_判断滑轮组绳子段数的方法：_,滑轮及其应用,参考答案：力和物体在力的方向上移动距离的乘积；W=Fs或W=Gh；焦耳，简称焦，符号J 一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动了距离,功：_做功的两个必要因素：_,做功了吗,参考答案：方法一：做相同的功，比较做功的时间长短；方法二：做功时间相同，比较做功的多少 功率是描述做功快慢的物理量 在物理学中，一段时间内所做的功与做功所用的这段时间的比；P=瓦特，简称瓦，符号W,比较做功快慢的方法：_功率的物理意义：_功率：
8、_,做功的快慢,参考答案：有用功：对人们有用的功；额外功：对人们没有用，但又不得不做的功；总功：有用功和额外功的和 有用功和总功的比值；=100%一是额外功不变，增加有用功；二是有用功不变，减少额外功,有用功、额外功、总功：_机械效率：_提高机械效率的方法：_,机械效率,参考答案：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能物体由于运动而具有的能；与质量和速度有关 物体由于被举高而具有的能；与质量和高度有关 物体由于发生弹性形变而具有的能；与弹性形变大小有关 机械能是动能和势能的总和；动能和重力势能可以相互转化，动能和弹性势能也可以相互转化,能的定义：_动能：_重力势能：_弹性势能：_机械能及其转
9、化：,合理利用机械能,简单机械中的作图题简单机械与生活实际联系紧密，作图题有两类：一是杠杆力臂作图，二是滑轮组设计。其作图步骤如下：1.画杠杆力臂,2.滑轮组的设计,【跟踪训练】1.(2012梅州中考)如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接。试作出地面对棒的支持力的力臂L和棒所受重力G的示意图。,【解析】支持力F作用在棒上，作用点在地与棒的接触面的地方，方向是垂直地面向上，支持力的力臂是支点O到支持力作用线的距离；重力G的作用点在重心，方向是竖直向下的。答案：如图所示,2.(2011枣庄中考)如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。,【解析】本滑轮组的结
10、构为一定一动滑轮组，因此绳子有两种绕法，始端系在定滑轮上，将有2段绳子承担重物，始端系在动滑轮上，将有3段绳子承担重物，因此我们选择后者。答案：如图所示,功、功率和机械效率的理解与计算功、功率和机械效率的比较,说明：(1)功包含两个必要的因素：力F和距离s，且是同一方向上的F和s，缺一不可。(2)在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用P=Fv更简便，如汽车上坡时，在输出功率P一定的情况下，可以通过减缓运行速度v来增大牵引力F。,(3)机械效率的计算：准确判断有用功与总功：a.用滑轮组提升物体或在粗糙平面上拉动物体时，拉绳子自由端的力F所做的功为总功，一般用W总=Fs表示，而克服重力或水平面的
11、摩擦力所做的功为有用功，一般用W有=Gh或W有=fs表示。b.沿斜面推动物体时推力F是利用斜面升高物体，是对机械做功，为总功，一般用W总=Fl表示。物体在竖直方向上升高了h,所以W有=Gh。,滑轮组机械效率的计算：a.将W有=Gh，W总=Fs=Fnh代入机械效率公式得=100%=100%=100%=100%。b.如果滑轮组不是用来提升物体，而是拉着物体水平运动，则不能用上式计算机械效率，应该用=100%=100%=100%,f为物体受到的摩擦阻力。,【跟踪训练】(2012重庆中考)用如图所示滑轮组匀速提升重为200 N的物体，人对绳的拉力为125 N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为_。如果
12、人的体重为600 N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为_。,【解析】本题考查滑轮组的机械效率的有关计算。图中的滑轮组有2段绳子分担物重，所以当用它匀速提升200 N的物体时，当F最大=G人=600 N时，由=100%可得G最大=nF最大=80%2600 N=960 N。答案：80%960 N,简单机械中的实验探究题简单机械中的实验探究问题有五种，此类探究关键是明确实验原理及结论：(1)探究杠杆平衡条件:当杠杆平衡时,F1l1=F2l2。(2)探究滑轮(组)的作用:定滑轮不省力,但可以改变力的方向;动滑轮省一半的力,但不能改变力的方向;滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向。
13、,(3)探究物体做功的功率大小:P=Fv。(4)探究简单机械(滑轮组等)的机械效率:=100%。(5)探究影响动能和重力势能大小的因素:动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关。在此实验中还运用了控制变量法、比较法、转换法等研究方法。,【跟踪训练】1.(2012宜昌中考)在研究杠杆平衡条件的实验中：(1)小明调节杠杆在水平位置平衡后，按图所示，通过加挂钩码分别改变F1、F2，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L1和L2，记录的实验数据如表：,小明通过观察以上实验装置，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
14、认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点，只将图中的F1改用弹簧测力计来拉，实验中改变拉力的_，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。,(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_的(选填“正确”或“错误”)。如果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”或“向右倾斜”),【解析】本题考查杠杆的平衡条件。(1)该实验中由于力的方向与杠杆垂直，力的作用点到支点的距离刚好等于力臂的长短，所以才会得
15、出错误的结论。使用弹簧测力计改变动力的方向，使力的方向与杠杆不再垂直，此时力的作用点到支点的距离不等于力臂，即可证明该实验结论是否正确。,(2)硬币对杠杆的力是由于硬币的重力产生的，力的作用点应该在硬币重心的正下方，所以支点O到硬币中心的距离才是力臂。因此，该同学的测量方法是错误的。从图中可以看出：L1L2，由杠杆平衡条件可知，两边硬币的重力不同，当两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，杠杆不再平衡，而是向左倾斜。答案：(1)方向 大小(2)错误 向左倾斜,2.(2011芜湖中考)在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如表所示:,(1
16、)前三次实验中，第_次实验数据明显出现错误，应当剔除。(2)第四次实验中，有用功是_J,总功是_J，滑轮组的机械效率为_。(3)根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是探究滑轮组的机械效率与_是否有关。,【解析】由题图可以看出，滑轮组由三股绳子承担重物，拉力移动的距离为钩码上升高度的3倍，即s=nh=38 cm=24 cm,故第三次实验数据错误，第四次实验中，W有=Gh=3 N0.1 m=0.3 J，W总=Fs=1.2 N0.3 m=0.36 J,=100%=100%=83.33%。通过比较四次实验可知，钩码重和测力计的示数都相同，只有钩码上升的高度不同，可见，该小组设计这四次实验的
17、目的是探究滑轮组的机械效率与钩码上升的高度是否有关。答案：(1)3(2)0.3 0.36 83.33%(3)钩码上升的高度,机械能及其转化1.理解影响动能和势能的因素,因素,形式,2.判断机械能转化的方法步骤(1)明确研究对象和所要研究的过程；(2)判断在研究过程中研究对象的质量、速度、高度、形状是否变化及如何变化，相应的研究对象的动能、重力势能、弹性势能是否变化以及如何变化；(3)得出结论：减小的一种形式的能必定转化为另一种形式的能。,【跟踪训练】1.(2012泰安中考)人骑自行车下坡时，不用蹬车自由滑行的过程中速度也会越来越快，下列关于这一运动过程的说法中，正确的是()A人与自行车的动能增
18、大，重力势能增大 B人与自行车的动能增大，重力势能减少C人与自行车的动能减少，重力势能增大 D人与自行车的动能不变，重力势能不变【解析】选B。这是重力势能转化为动能的表现，即重力势能在下坡时变小，转化为人和自行车的动能，动能变大了，故选B。,2.(2012福州中考)“神舟八号”飞船完成与“天宫一号”对接任务后返回。在距离地面1 m时，返回舱的4台发动机开始向下喷气，由于物体间力的作用是_的，舱体受到向上的阻力增大，因此再次减速下降，在这个过程中返回舱的动能_，重力势能_。,【解析】本题考查物体间的相互作用力和机械能的相互转化。“神舟八号”在离地面1 m时发动机向下喷气，是利用物体间力的作用是相互的，产生一个向上的作用力，使飞船平稳降落；此时飞船的速度减小，高度减小，故动能减小，重力势能也减小。答案：相互 减小 减小,
