山东省泰安市中考物理一轮复习第12章简单机械课件

第十二章简单机械 考点梳理过关 考点1杠杆 1 杠杆的基本知识 2 杠杆的平衡条件 动力 动力臂 阻力 阻力臂 用公式表达为 F1L1 F2L2 3 杠杆的分类 辨一辨 1 杠杆可直可弯 但一定是硬棒 杠杆一定有支点 且支点固定不动 2 杠杆的力臂是支点到力的作用点连线的距离 考点2滑轮 1 动滑轮和定滑轮 2 滑轮组 3 斜面 1 由于斜面的长度总是大于高度 所以拉力总是小于物体的重力 即使用斜面可以 省力 2 斜面高度相同时 斜面越长越 省力 4 轮轴 1 结构 由轮和轴组成 能绕共同的轴转动的装置叫做轮轴 2 特点 如果动力加在轮上 阻力加在轴上 此时轮轴是一个 省力杠杆 且轮半径与轴半径之比越大越 省力 考点3机械效率 辨一辨 1 同一滑轮组 提升的物重不同 机械效率相同 2 使用机械时 不得不做一些额外功 所以机械效率 总是小于1 3 使用机械可以省力或省距离 但不能省功 思路点拨 同一滑轮组 提升的物重不同 机械效率不同 物重越重 机械效率越高 使用任何机械都不能省功 重点难点突破 例1 2017 温州中考 小明在按压式订书机的N点施加压力 将订书机钉入M点下方的纸条中 能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图的是 A 思路点拨 据图可知 当按压订书机时 转轴会绕着订书机左边的固定点转动 该固定点即为支点 所按压的那一点 即为动力作用点 方向向下 而装订的物体对订书机有一个向上的阻力 该点就是阻力作用点 阻力的方向是向上的 变式运用 1 2016 遵义中考 手机自拍已成一种时尚 如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图 将自拍杆看作一个杠杆 请在图中画出力F1和F2的力臂L1和L2 过支点O引动力作用线的垂线 标垂足 即为动力臂L1 延长阻力作用线 过支点引阻力作用线的垂线 标垂足 即为阻力臂L2 类型2杠杆的分类 判断杠杆种类的方法 例2 2017 德州中考 如图所示的四种情景中 使用的工具属于费力杠杆的是 A 思路点拨 食品夹 在使用过程中 动力臂小于阻力臂 是费力杠杆 裁纸刀 瓶盖起子在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 天平 在使用过程中 动力臂等于阻力臂 既不省力也不费力 是等臂杠杆 变式运用 2 2017 临沂中考 如图所示的简单机械 正常使用时费距离的是 D费距离的杠杆必然省力 省力杠杆动力臂比阻力臂要长 A B属于费力杠杆省距离 C是等臂杠杆 D是省力杠杆 所以选择D 类型3机械效率的计算 变式运用 3 2017 自贡中考 如图所示 A物体重100N 在拉力F的作用下 以0 2m s的速度在水平面上向左做匀速直线运动 已知拉力F 5N 滑轮组的机械效率为80 试问 1 5s内拉力F所做的功是多少 2 物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少 重点实验聚焦 实验17 探究杠杆的平衡条件 实验装置及结论 1 杠杆平衡 杠杆保持水平并静止 即为达到平衡状态 2 实验方法 实验时 要改变力和力臂的大小 多做几次实验 以避免偶然性 找出普遍规律 结论 杠杆的平衡条件是 动力 动力臂 阻力 阻力臂 用公式表示 F1L1 F2L2 命题点全梳理 1 实验时 使杠杆在水平位置平衡的原因有两个 一是杠杆自身重力的力臂为零 消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响 二是由于动力和阻力的方向都与杠杆垂直 杠杆静止时处于水平位置 则支点到力的作用线的距离等于支点到力的作用点的距离 在实验时可直接从杠杆上读出力臂的大小 2 实验开始时调节杠杆平衡的方法 哪端高 把平衡螺母向哪端调节 或者杠杆向哪边偏 就把平衡螺母向反方向调节 3 实验前 通过调节杠杆两端的平衡螺母 使杠杆在水平位置平衡 在实验过程中 不能再通过调节平衡螺母来使杠杆在水平位置重新平衡 只能通过改变钩码的数目或调节钩码的位置使杠杆重新平衡 例1 2017 成都中考 在 探究杠杆的平衡条件 实验中 每个钩码重力相等 杠杆刻度均匀 1 平衡时 应该让杠杆静止在水平位置 2 小周同学所在实验小组完成某次操作后 实验现象如图1所示 他们记录的数据为 动力F1 1 5N 动力臂L1 0 1m 阻力F2 1N 则阻力臂L2 0 15m 3 下列四个因素中 不会带来实验误差的是A A 铁架台自身的重力足够大B 单个钩码的重力不完全相等C 悬挂钩码的绳套重力偏大D 杠杆与转轴之间的摩擦偏大 4 小周同学所在实验小组在完成规定实验后 他们想进一步探究 如果杠杆受到F2 F3两个阻力 结果会怎样 通过实验 他们得到了如图2所示的结果 根据这个结果 可以初步得出 在这种情况下杠杆的平衡条件为 F1L1 F3L3 F2L2 F1 F2 F3的力臂分别用L1 L2 L3表示 思路点拨 1 为了便于从杠杆上直接读取力臂 在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡 2 由杠杆平衡条件F1L1 F2L2求出力臂L2 3 铁架台自身的重力足够大的目的是使杠杆稳定 但对杠杆的平衡无影响 单个钩码的重力不完全相等 则多个钩码总重力无法确定 对实验结果有影响 悬挂钩码的绳套重力偏大 会对力的真实值有影响 杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏 对测量结果造成误差 4 设一个钩码的重力为G 杠杆一个格的长度为L 根据杠杆平衡条件可知 杠杆右侧F3L3 F2L2 2G L 2G 3L 8GL 杠杆左侧F1L1 4G 2L 8GL 故左侧等于右侧 故F3L3 F2L2 F1L1 命题挖掘 在探究 杠杆平衡条件 的实验中 采用了如图所示的实验装置 5 调节平衡时 应该使它在水平位置平衡 根据图示杠杆所处的位置 应将平衡螺母向左 选填 右 或 左 调整 6 挂上钩码 正确调节使杠杆再次平衡 此时挂在杠杆上的钩码施加的动力 阻力方向恰好与杠杆垂直 挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂 7 某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码 同时调节平衡螺母使杠杆平衡 你认为他们的做法是错误 选填 正确 或 错误 的 8 实验的结果如下表所示 甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是 动力 动力臂 阻力 阻力臂乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是 动力 动力臂 阻力 阻力臂两个同学都认为自己是对的 对方是错误的 那么你认为他们中正确的应该是乙同学 原因是甲同学的结论仅从部分实验数据分析得到 不是所有实验数据都满足他总结的结论 9 下列正在使用中的杠杆 用镊子取砝码 用扳手拧螺母 用羊角锤拔钉子 属于费力杠杆的是镊子 实验18 测量滑轮组的机械效率 实验装置及结论 1 实验器材 滑轮组 钩码 弹簧测力计 刻度尺 2 功的计算 有用功W有 Gh 拉力所做的功为总功 即W总 Fs 则额外功W额 W总 W有 3 测量原理 机械效率公式 结论 用同一滑轮组提升不同的重物 提升的重物重力越大 机械效率越高 用不同的滑轮组提升相同的重物 动滑轮越重 机械效率越低 命题点全梳理 1 实验时要对测量仪器进行调节 例如弹簧测力计在使用前要调零 2 实验时 应竖直向上匀速拉动弹簧测力计 其目的是使弹簧测力计的示数稳定 便于读出拉力的大小 3 对某一滑轮组来说 s h与承担动滑轮的绳子段数n之间的关系为s nh 由机械效率公式 可见 对于某一确定的滑轮组来说 可以不使用刻度尺测h和s的具体值 例2 2017 宿迁中考 有人说 同一机械的机械效率是不变的 小华设计了 探究滑轮组机械效率与所提升重物质量的关系 实验 来检验此说法是否正确 1 用笔画线代替绳子 在图甲中画出最省力的绳子绕法 2 如图乙所示 小华在实验中保持滑轮组不变 改变重物的质量 通过弹簧测力计匀速拉动绳子使重物缓缓上升 测得数据如下表 g取10N kg 第2次实验中的机械效率是62 5 根据表中数据可以得到 滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而增大 思路点拨 1 由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 最省力的绕线方法是n 3 2 第2次实验中的机械效率根据 求出 由表中数据可知 滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而增大 命题挖掘 在 探究影响滑轮组机械效率的因素 实验中 小红用如图所示的滑轮组分别做了三次实验 第一次使用塑料滑轮 第二次使用铝制滑轮 第三次使用铁制滑轮 实验数据记录如下表 3 这个实验使用的测量工具是刻度尺和弹簧测力计 4 在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计 5 在表中的空格处 第三次实验的机械效率为40 6 从实验数据分析可知 提升同一物体 动滑轮越重 滑轮组的机械效率越低 7 若不计绳重与摩擦 用图中所示铝制滑轮装置提起5N的物体时 测力计的读数为3N 则铝制滑轮的重力是4N 若用此装置提起8N的物体 测力计的读数是4N 六年真题全练 命题点1杠杆的分类 考查的重点是常见杠杆类别的判断 解题关键是会正确作出杠杆示意图 然后依据动力臂与阻力臂大小比较作出判断 题型以选择题为主 1 2015 泰安中考 下列工具中 正常使用时属于省力杠杆的是 A 定滑轮B 钓鱼竿C 托盘天平D 开瓶起子 D定滑轮在使用过程中 动力臂等于阻力臂 是等臂杠杆 钓鱼竿在使用过程中 动力臂小于阻力臂 是费力杠杆 托盘天平在使用过程中 动力臂等于阻力臂 是等臂杠杆 开瓶起子在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 2 2012 泰安中考 如图所示的情景中 所使用的工具属于费力杠杆的是 DA 钳子在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 不符合题意 B 瓶起子在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 不符合题意 C 用羊角锤起钉子时 羊角锤在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 不符合题意 D 用镊子夹砝码时 镊子在使用过程中 动力臂小于阻力臂 是费力杠杆 符合题意 3 2013 泰安中考 如图所示的用具中 属于费力杠杆的是 A镊子在使用过程中 动力臂小于阻力臂 是费力杠杆 钳子 起子 剪子在使用过程中 动力臂大于阻力臂 都是省力杠杆 4 2017 泰安中考 如图所示的四种用具中 正常使用时属于省力杠杆的是 B天平在使用过程中 动力臂等于阻力臂 属于等臂杠杆 故A错误 裁纸刀在使用过程中 动力臂大于阻力臂 属于省力杠杆 故B正确 筷子在使用时 动力臂小于阻力臂 属于费力杠杆 故C错误 钓鱼竿在使用时 动力臂小于阻力臂 属于费力杠杆 故D错误 猜押预测 1 2017 丽水中考 如图所示 使用时属于费力杠杆的是 A用镊子夹石块 在使用过程中 动力臂小于阻力臂 是费力杠杆 故A正确 用瓶起子开瓶盖 在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 故B错误 用羊角锤拔钉子 在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 故C错误 天平在使用过程中 动力臂等于阻力臂 是等臂杠杆 故D错误 故选A 命题点2杠杆平衡条件的应用 考查的重点是杠杆示意图的画法及有关判断 题型以选择题 作图题为主 5 2016 泰安中考 如图所示 一轻质杠杆AC可绕支点O自由转动 在B点挂一重为G的物体 为使杠杆在水平位置保持平衡 画出施加在杠杆上最小力F的示意图 根据杠杆平衡条件可知 杠杆平衡时 杠杆受力越小 对应的力臂就越长 C点离支点最远 故最长的力臂为OC 过C点作垂直于OC的作用力F 即最小的力 6 2014 泰安中考 如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图 利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动 伸缩撑杆为圆弧状 伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直 下列说法正确的是 A 匀速缓慢顶起吊臂的过程中 伸缩撑杆的支持力大小不变B 匀速缓慢顶起吊臂的过程中 伸缩撑杆的支持力渐渐变小C 匀速缓慢顶起吊臂的过程中 伸缩撑杆的支持力渐渐变大D 吊臂是一个省力的杠杆 B如图画出动力臂和阻力臂 动力臂L1小于阻力臂L2 根据杠杆平衡条件 动力大于阻力 是费力杠杆 吊车吊起货物的过程中 阻力不变 阻力臂减小 动力臂不变 动力减小 所以支持力逐渐变小 猜押预测 2 2016 镇江中考 如图 轻杆OA可绕O点自由转动 用细线将15N的重物挂在A处 小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆 OB和BA长度之比为3 5 下列问题中 轻杆始终在水平位置处于平衡 1 此杠杆类型与 选填 钓鱼竿 或 羊角锤 相同