简单机械功和机械能中考复习指导(共9页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上简单机械、功和机械能中考复习指导江苏缪启忠一、考点透视杠杆定义及杠杆五要素；画动力臂和阻力臂；杠杆的分类及应用；根据杠杆的平衡条件计算动力或阻力的大小；根据做功的两个必要因素判断力是否对物体做了功；会用功的公式计算功的大小；功率的含义；用功率的公式计算功率的大小；有用功、额外功、总功的含义；机械效率的概念；测量、计算和比较滑轮组的机械效率；动能、重力势能、弹性势能、机械能的概念；影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素；动能和势能之间的相互转化。（一）杠杆1. 定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。2. 杠杆五要素：支点O、动力、阻力、动力臂、阻力臂。强调：（1）支点只有一个，必须画在杠杆上。（2）力臂是一个点到一条直线的距离。画力臂的方法及步骤：先根据实际情况标出杠杆的支点，再通过力的作用点沿力的方向画力的作用线（可以向两端适当延长），最后通过支点向力的作用线作垂线，垂足落在力的作用线上，从支点到力的作用线的这段垂直距离即为该力的力臂。切记，力臂不是在力的作用线上而是垂直力的作用线。（3）若力的作用线通过支点，则其力臂为零，该力对杠杆无转动效果。3. 杠杆平衡条件又叫杠杆原理，内容是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写作。强调：研究杠杆平衡条件时，在不挂重物的情况下，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是为了使杠杆本身的重力作用线通过支点，这样可以避免杠杆本身重力对实验的影响。同时可以直接从杠杆上读出或量出力臂。4. 杠杆的分类及其应用：杠杆分类力臂关系力的比较特点应用范例省力杠杆平衡时用小的力产生了大的力撬棍费力杠杆平衡时费力但省距离镊子、吊车臂等臂杠杆平衡时不省力也不费力天平、定滑轮强调：既省力又省距离的杠杆是没有的。（二）滑轮和滑轮组1. 定滑轮的实质是等臂杠杆，定滑轮不省力但能够改变力的方向。2. 动滑轮实质是动力臂等于阻力臂两倍的杠杆，动滑轮能省力一半力但不能改变力的方向。3. 滑轮组既省力又能改变力的方向。在不计摩擦和绳重的情况下，绳子自由端的拉力，其中n表示承担动滑轮和重物的绳子的段数。强调：（1）绳子段数n的判定方法：在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开（或遮住定滑轮），数出所有绕在动滑轮上的绳子的段数即为n值。（2）使用滑轮组时，绳子自由端移动的距离s等于绳子段数n与物体实际移动距离h的乘积，即s=nh。（3）滑轮组的绕绳方法：当n为奇数时，绳子固定端拴在动滑轮挂钩上；当n为偶数时，绳子固定端拴在定滑轮上。（三）功（1）力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。（2）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=F·s。（3）功的单位：焦耳，1J=1N·m。强调：不做功的三种情况a. 物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离。此情况叫“劳而无功”。b. 物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动）。此情况叫“不劳无功”。c. 物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动）。此情况叫“垂直无功”。（四）功的原理内容：使用机械时人们所做的功都不会少于直接用手所做的功，即：使用任何机械都不省功。强调：（1）功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。（2）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省力，或者可以省距离，也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。（五）机械效率1. 有用功：对人们有用的功。2. 额外功：并非我们需要但又不得不做的功。3. 总功：有用功加额外功或动力对机械所做的功。4. 机械效率：（1）定义：有用功跟总功的比值。（2）公式：。强调：（1）机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量。若机械效率越大，表示该机械对总功的利用率越高，即机械做的有用功占它所做的总功的比例越大，或者说额外功占总功的比例越小，也说明该机械的性能越好。（2）机械效率总小于1。因在使用机械时，不可避免。所以由可知，即<1。（3）计算机械效率的各种变形式。杠杆：斜面：定滑轮：动滑轮：滑轮组：A. 在竖直方向上提升物体，（对于滑轮组：，s为动力移动的距离，h为物体提升的高度）。若只计动滑轮的重，则，机械效率还可等于，即。B. 在水平方向上拉动物体，（h为物体移动的距离，s为拉力移动的距离）。5. 机械效率的测量：（1）原理：（2）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。（3）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。（4）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：a. 动滑轮越重，个数越多，则额外功相对就多。b. 提升重物越重，做的有用功相对就多。c. 若各种摩擦越大，做的额外功就越多。强调：绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。（六）功率（1）定义：单位时间里完成的功。公式：。（2）物理意义：表示做功快慢的物理量。（3）单位：主单位W，常用单位kW、mW。（4）由W=Fs得。物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。（七）机械能1. 能量一个物体能够做功，我们就说它具有能。一个物体能够做功越多，具有的能量越大。强调：“能够做功”指物体具有做功的本领；物体不一定正在做功。2. 动能（1）物体由于运动而具有的能叫动能。（2）动能的大小跟物体的速度和质量有关，运动物体的速度越大，质量越大，动能越大。3. 势能（1）重力势能a. 被举高的物体具有的能叫重力势能。b. 物体的质量越大，举得越高，重力势能越大。（2）弹性势能a. 发生弹性形变的物体具有的能，叫弹性势能。b. 物体弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。4. 机械能：动能和势能的统称。二、近两年中考试题特点特点一：注重对基本知识和技能的考查基本概念和规律是初中物理知识的核心内容，在物理课程标准中也把“知识与技能”作为课程的首要目标，提出让学生通过基本知识的学习与基本技能的训练，初步了解自然界的基本规律，能逐步客观地认识世界、理解世界。因此，注重对基本概念和规律的考查一直是中考物理命题的特点。在考查时并不是单纯地要求学生对这些基本知识死记硬背，机械模仿，而是重在考查学生能否在实际的情景中将所学的知识深化、活化。例如：洒水车在洒水过程中的机械能变化；踢足球过程中的做功问题等等。特点二：体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念，加大试题与生活实际的联系中学物理与现实生活、生产的联系非常紧密，在中学阶段特别是初中阶段结合实际现象学习物理知识，不仅可使学生真正体会到物理知识的重要性和实用性，而且能提高学生学习物理的兴趣，引导学生在现实生活中多观察、多思索，提高他们主动运用所学知识解决实际问题的兴趣和能力，也符合物理课程标准中倡导的“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。例如：扶正被风吹倒的树木问题；搬运大小轻重不同的物件用力的姿势问题；跑步机中的做功问题等等。特点三：强化实验过程，注重研究方法实验是培养学生观察能力、动手操作能力的重要途径，新课程标准的教学目标中特别强调：实验教学是知识的形成过程与研究方法再现的最好手段。物理中考试题中，实验题要求学生在熟悉课本实验的原理、器材、方法的基础上，突破框框、更新方法、更新器材，并能进行简单的实验设计，会根据实验数据分析、得出结论。简单机械、功、功率、机械效率和机械能一直是中考力学的重点知识，其考查题型常常涉及到选择题、填空题、实验探究题、计算题。统计2006年中考110份各省市物理试卷，发现这部分知识分值平均约占总分值的25%左右。特别是关于杠杆平衡条件的研究、机械效率实验的探究、功、功率和机械效率的综合计算，在2006年中考试卷中都占有很大的比例。（一）基础知识的考查例1 （2006宜昌）关于能的概念，下列说法正确的是（ ）A. 用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能B. 在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有机械能C. 甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大D. 甲物体的高度比乙物体的高度大，则甲物体的势能一定比乙物体的大分析：本题考查学生对机械能、动能、势能的概念的理解。用线悬挂的物体，由于被举高而具有重力势能；重力势能的大小是由物体的质量和高度共同决定的，被举得越高的物体具有的重力势能不一定大；物体动能的大小是由物体的质量和速度大小共同决定的，速度大的物体动能不一定大。所以本题应选B。例2 （2006常州）某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（ ）A. 0JB. 200JC. 150JD. 条件不足，无法计算分析：本题考查了做功的两个必要因素、运用功的计算公式计算力对物体所做的功。理解功的计算公式中力与物体移动距离的关系是解题的关键。球的运动可分为两个阶段：其一是球出手前，人对球做了功，因为球在人的推力作用下，通过了一段距离，但这个距离不是10m，题目中也没有交代这个距离为多少，所以无法计算出推力对球做了多少功；其二是球离开人在地面上滚动时，球不再受推力的作用而仅依靠惯性向前运动，人不再对球做功。所以他对球所做的功无法计算。所以本题选D。（二）基本能力的考查例3 （2005南通）跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（ ）A. 动能增大，势能不变B. 动能不变，势能减小C. 动能、势能都不变D. 动能减小，势能增大分析：本题考查对动能、势能概念的综合理解，解答本题除了要知道影响动能、势能大小的因素外，还要注意“匀速”这一条件。切忌不认真审题，错误地认为下落的物体越来越快，动能越来越大。运动员在匀速下落的过程中，质量、速度均未发生变化，因此，他的动能不变，而运动员在逐渐下降，所以他的重力势能逐渐变小。所以本题应选B。例4 （2006金华）某人用如图1所示的滑轮组（不计摩擦力）提升某一重物，所用拉力F为200N，若滑轮组的机械效率为80%。求：（1）被提升的物重。（2）动滑轮重。图1分析：本题考查滑轮组机械效率的计算。可根据变形求得物重，因为不计摩擦，所以，故只要先求出额外功就可求得动滑轮重。（1）（2）（三）基本实验的考查例5 （2006浦东）某小组同学用实验小车去撞击同一木块来研究小车的动能与小车的质量和速度之间的关系，实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度，小车撞击木块后与木块一起向前滑动，该同学借用木块滑动的距离来反映小车动能的大小，记录的实验数据如下表所示。为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系，他们进行了适量的运算，将结果记录在表中后四列中。表1实验序号小车质量m（千克）小车速度v（米/秒）木块滑动距离s（米）（秒/米）（米1）（米2/秒2）（千克1）10.200.70710.21.414250.50005.0020.400.50000.22.00050.25002.5030.600.40830.22.449250.16671.67三、2007年中考命题预测仔细研究力学中简单机械、功和机械能试题及题型，发现新课标下的考试试题体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，注重加强科学探究能力和实验技能的考查。我们应该在以下几个方面给予足够的重视：1. 试题不是机械地考查学生对基本概念、规律的掌握，对学生分析、解决实际问题的能力提出更高要求。2. 试题表达形式多样化，除文字外，涉及数据表格、图形、图象、实物说明等。要求学生从中准确获取有用信息。3. 从考查形式看是重过程轻结论，注重对实验方法、实验设计和实验基本技能的考查。4. 试题体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，紧密联系学生的生活和社会实际，让物理问题融入学生的生活中，让物理知识为社会服务。表2实验序号小车质量m（千克）小车速度v（米/秒）木块滑动距离s（米）（秒/米）（米1）（米2/秒2）（千克1）40.201.00000.41.0002.51.00005.0050.400.70710.41.41422.50.50002.5060.600.57730.41.73212.50.33331.67表3实验序号小车质量m（千克）小车速度v（米/秒）木块滑动距离s（米）（秒/米）（米1）（米2/秒2）（千克1）70.201.2250.60.81651.671.50005.0080.400.86600.61.15471.670.75002.5090.600.70710.61.41421.670.50001.67（1）分析比较实验次数_及相关条件，可得出的初步结论是：在小车质量相同的情况下，速度越大，小车的动能就越大。（2）分析比较实验次数1与5（或5与9，或1与9）及相关条件，可得出的初步结论是：_。（3）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳出结论。（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件，可初步得出：_。（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可初步得出：_。分析：（1）根据题目要求，小车质量相同而速度不同的有1、4、7（或2、5、8，或3、6、9），本题中运用了控制变量。（2）实验次数1与5（或5与9，或1与9），它们的运动速度相同而质量不同，所以得出的结论是在小车运动速度相同的情况下，质量越大，小车的动能也越大。（3）（a）当小车质量与速度平方的乘积相同时，小车具有的动能相同。（b）小车质量与速度平方的乘积越大，小车具有的动能越大。例6 （2006潍坊）交流与评估是科学探究的一个重要环节。光明中学八·二班的同学，利用如图2所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：实验小组钩码重G（N）动滑轮G'（N）拉力F（N）滑轮组的机械效率（%）10.50.40.3547.620.50.40.3843.9310.60.6253.8410.80.7146.9520.60.9868.0620.81.0662.9图2请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：（1）实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么？（2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，可能的原因是什么？（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议。分析：（1）观察3、4（或5、6）实验小组，会发现钩码重相同的情况下，动滑轮重不一样，滑轮组的机械效率不一样，而观察3、5（或4、6）实验小组，会发现动滑轮重相同的情况下，钩码重不一样，滑轮组的机械效率也不一样，所以影响滑轮组机械效率的因素是提起的钩码重和动滑轮重；（2）滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确；（3）选用较轻的动滑轮组装滑轮组；对于给定的滑轮组，通过增大提起的物重提高效率；保持良好的润滑，减小轮与轴间的摩擦。四、2007年中考复习策略1. 复习时，首先要抓基础，把基本概念和规律理解透。复习中，学生最好的复习资料是课本；其次，要抓主干知识。同时，要做到循序渐进、各个击破、从基础到综合再到最后的大综合。2. 制定错题集。在复习的过程中把做错的题目整理到错题集上，在平时的复习中将错题集拿出来认真复习，防止错误重犯。3. 对重、难点内容，应有针对性，并设法总结出一套把复杂题分解为若干小问题，然后各个击破、化难为易、化繁为简的方法。4. 复习要联系实际，贴近生活。这是中考命题的指导思想，那些最常见的生活现象最可能成为命题的素材。例如：指甲刀上的杠杆，自行车上的简单机械等。复习时同学们应在近两年的相关题目中了解此类题的出处、分类和答题技巧，更主要的是发现不懂的问题要多做、多看、多想，快速提高自己的观察、分析能力。5. 根据自身实际情况，有针对性地进行复习，要注重复习效率。在物理方面学习能力强、基础好的同学在做模拟训练题时，不用全做，可选择性地做，如适当关注一些信息题、阅读理解题等解题能力要求较高的题目。对于在物理学习方面存在一定困难，基础比较薄弱的同学，复习的重点则应该放在记忆物理公式、概念、规律上。在尽可能把基础知识掌握牢固的前提下，再向更高一个目标迈进，才是他们的理智之选。专心-专注-专业