2022年中考物理,简单机械功专题复习.docx
《2022年中考物理,简单机械功专题复习.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年中考物理,简单机械功专题复习.docx(41页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆1熟悉杠杆杠杆是最基本的简洁机械;细心一点,在各种机械装置中都能找到杠杆的影子;所谓 杠杆,就是一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒;这里,硬是指受力时外形的变化 很小;棒也不肯定是直的,它可以是各种外形;如大路边上垃圾桶的盖子,我们倒垃圾时 掀开垃圾桶的盖子,它就是一杠杆;杠杆的特点在于转动,因此,辨别杠杆时,关键判定 它能否在力的作用下,绕固定点转动,假如转动,就该装置肯定是杠杆;面对实物,面对 固定的图形,如何判定它是否绕轴转动,这就要求我们有丰富的想象力;我们平常骑的自 行车,许多部件都是杠杆,你能识别出来吗
2、?(1)支点:杠杆围着它转动的点,也叫做转轴;(2)动力:推动杠杆转动的力(动力可以是人力,也可以是畜力、 风力、 电力、水力、蒸汽压力等) ;(3)阻力:阻碍杠杆转动的力;(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离;(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离;正确辨认杠杆的标准是:把实物抽象成“ 硬棒”力和阻力)、二臂(动力臂和阻力臂);2怎样画杠杆示意图,找出一点(支点) 、二力(动画杠杆示意图是讨论杠杆的重要方法,是实物杠杆的科学抽象,是物理学的书面语言;只 有正确画出杠杆示意图,才能进一步讨论杠杆问题;如图 11-1 所示,用撬棒撬石头的时候,作图步骤如下:撬棒就是一根杠杆, 如何画出
3、撬棒的杠杆示意图呢?名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆(1)画出杠杆:用粗线条把杠杆主要外形画出来,不要画实物外形;(2)找出支点:设想杠杆转动,在杠杆转动时找出支点,可用“ ” 表示,也可用“ ”表示,并标出字母“O” ;(3)标出两力:依据杠杆的转动方向,判定动力、阻力的方向,并用“ 力的示意图” 表示 动力 F1、阻力 F2,动力和阻力的作用点均应画在杠杆上;(4)作出两臂:用三角板的一条直角边与力的作用线重合,让另外一条边通过支点,从支 点向力的作用线(必要时可正向延长或反向延长)
4、画垂线(力的延长线画虚线),作出动力 臂和阻力臂,并用大括号括出动力臂和阻力臂,分别用字母 l 1、l 2 表示 . 要求同学认真、 工整地画出杠杆示意图;除要标明支点, 动力和动力臂, 阻力和阻力臂外,仍要按比例画出力和力臂,点要清、线要明;撬棒的示意图如图 11-2 所示3杠杆的平稳条件同学们在试验室用天平测质量时,总是在天平的横梁水平后,才读出 被测物体的质量;人们用扁担挑货物时,肩膀肯定要在扁担的适中位 置,货物才会平稳,人走起路来也才便利;类似天平的横梁水平和扁担的水平的现象就是杠杆平稳;物理上,把杠杆保持静止或匀速 转动叫做杠杆平稳;杠杆平稳,说明杠杆的运动状态不发生变化;中学阶段
5、只讨论杠杆处 于静止状态的平稳;杠杆平稳时必需满意肯定的条件,这一条件叫做杠杆的平稳条件;试验讨论得到的杠杆的平稳条件是:动力 动力臂 =阻力 阻力臂, 写成公式为: F1l1=F2l 2;杠杆的平稳条件也可以改成比例的形式:F 1l2,它表示动力臂L 1是阻力臂L 2 的几倍,F 2l1就动力 F1 就是阻力F2 的几分之一;杠杆转动是力和力臂共同作用的结果,因此,杠杆平稳也是力和力臂共同的平稳,也即是名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆力和力臂乘积的平稳;4杠杆的应用杠杆的分类有不同的标
6、准;例如用是否省力作标准,依据杠杆的平稳条件 F1l1=F 2l 2,也以 把杠杆的应用分为省力、费劲、等力三类;(1)省力杠杆:如图11-3 所示,其动力臂大于阻力臂,平稳时动力小于阻力,即l1l 2,F1F 2;特点是用较小的动力可以克服较大的阻力,使用时动力作用点移动的距离就要相应 增加,即省力的代价是费距离;撬棒、拔钉榔头、脚刹车的踏板装置、起瓶盖用的起子都属于这类杠杆;(2)费劲杠杆:如图11-4 所示,其动力臂小于阻力臂,平稳时动力大于阻力,即l1F 2;特点是用较大的动力去克服较小的阻力,但作用时可使动力作用点移动较小的距离,即费劲的收成是距离、节约时间,钓鱼竿、铁锹、缝纫机脚踏
7、板、镊子都属于这类杠杆;(3)等臂杠杆:如图11-5 所示,其动力臂等于阻力臂,平稳时动力等于阻力,即l1=l 2,F1=F 2;特点是既不省力也不费劲,但使用便利;常用的托盘天 平是等臂杠杆,所以用天平测物体质量时,砝码的读数就是物体 质量;一般剪刀也近似是等臂杠杆;各类杠杆各有利弊,在选用时应从有利于生产、生活动身,依据 实际需要来选定杠杆的外形和类型,这也是设计和使用更复杂的机械的基本思想;要留意 有的杠杆可以省力,有的杠杆可以省距离,这下你感受到杠杆的魅力了吧!但是省力又同 时省距离的杠杆是没有的,即熊掌和鱼不行兼得;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 31 页精选
8、学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆(1)熟悉杠杆;活动一:使用筷子吃饭这是中国人创造的特别的生活方式;同学们从小就会使用筷子,为 什么筷子能把食物从碗中取出送入口中呢?请你认真观看、分析筷子的使用,是否会发觉 在使用过程中筷子的两端总是以你的中指为轴在转动,当你夹起食物时大拇指是否在向下 用力?活动二:同学们利用自带的工具分别打开汽水瓶盖和罐头盖,请认真观看这些工具是如何 工作的;如要打开一瓶罐头,是不是要把螺丝刀靠在罐子的边缘作为支撑,并把螺丝刀的 顶端戳进盖子的下端,然后在柄端施加一个向下的压力,这时螺丝刀的顶端在支点的支撑 下往上翘起,于是盖子就被掀
9、起;活动三:用羊角锤去拔木块上的钉子,认真观看羊角锤是怎样拔出钉子的;并说明羊角锤 在拔钉子的过程中是怎样运动的;通过上述活动, 留意分析杠杆的基本条件:都受力的作用; 都是 “ 硬棒” ,不能用铁丝、绳子代替; 都有固定转动轴;在此基础上, 熟悉杠杆的几个概念:支点(O)、动力( F2)、阻力( F2)、动力臂( l1)、阻力臂 l 2;(2)讨论动力成效与哪些因素有关?将杠杆装到支架上,在杠杆支点左边两格处挂两个钩码,作为阻力;活动一:在杠杆支点右边一格处、二格处、三格处分别用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆 在水平位置平稳,比较三次拉力的大小;活动二:在杠杆支点右边两格处用弹簧测力计拉,转变
10、拉力方向多次,观看每次杠杆水平 平稳时,比较动力大小;活动三:在杠杆支点右边不同位置,用弹簧测力计沿不同方向拉,利用三角板,确保每次 拉时,从支点到力的作用线的垂直距离相等,比较动力大小;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆分析三次活动结果,动力作用的成效与力的大小、方向、作用点有关吗?力的作用点和力的方向,对力的作用成效的影响,可以用支点到力的作用线的垂直距离来替代吗?讨论杠杆时,为什么要引入力臂概念,你现在明白了吗?(3)讨论杠杆的平稳条件;活动一:观看杆秤称水果的过程,你认为杆秤是杠杆
11、吗?它的固定点在哪里?杆秤是怎样平稳的?猜猜看,杠杆的平稳与哪些因素有关?活动二:将杠杆装到支架上,观看杠杆是否静止在水平位置;如不在水平位置平稳,可调剂杠杆两边的螺母,使杠杆在水平悄悄平稳;这样做的缘由:读取力臂便利;用弹簧测力计测出一只钩码的重力大小;在杠杆支点的左边挂肯定数量的钩码,在杠杆支点的右边也挂上钩码,直至杠杆平稳;转变钩码的数量或转变钩码挂在杠杆上的位置,让杠杆重新在水平位置平稳,重复多做几次平稳试验,得到不同数据;让杠杆械端受到的力作为阻力,杠杆右端受到的力作为动力,每一次试验,都要把数据记录在下的表格中;试验次数动力 F1/N 动力臂 l 1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l
12、2/m 1 2 3 4 用弹簧测力计连续讨论;名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆请同学们认真观看、分析试验数据,能否发觉杠杆平稳时所遵循的规律;你可以把动力、动力臂作为一组,阻力、阻力臂作为一组,将每组数据分别加一加、减一减、乘一乘、除 一除,看看杠杆平稳时它们之间有什么关系?如在记录数据时;使用两个想象中的单位:一是把“ 一只钩码重” 作为力的单位,二是把 杠杆上“ 一格长” 作为力臂单位,表格中的数据将如何变化?本试验中,你是如何掌握变量的?为什么仍要用弹簧测力计连续讨论?如某次数据符
13、合 “ 动力 +动力臂 =阻力 +阻力臂” ,你能否得出杠杆的平稳条件是“ F1+l 1=F 2+l 2(4)探究杠杆的类型活动一:请一位力气大的男生直接用手把汽水瓶盖打开,能胜利吗?再请一位力气小的女 生用起瓶器打开瓶盖;想一想,使用起瓶器有什么好处?活动二:同学们分组沟通:如图11-6 所示,使用图中各种杠杆,分析、比较用力大小,移动距离多少,这些杠杆有什么特点?当我们想用一个较小力克服一个较大的力时,我们需要选用哪种杠杆?当我们想通过一个较小距离就可以得到一个较大距离时,我们需要选用哪种杠杆?名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 31 页精选学习资料 - - - - -
14、 - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆一、熟悉杠杆1.定义:我们把绕转动的、或等叫作杠杆;2.五要素:五要素支点杠杆围着的点,一般用字母表示表示动力使杠杆转动的力,一般用字母表示阻力阻碍杠杆转动的力,一般用字母表示动力臂从支点到的距离,一般用字母阻力臂从支点到的距离,一般用字母表示二、杠杆力臂的画法力臂画法:“ 先找点,再找线,从点到线做垂线”;五步:找支点 O;画力的作用线 虚线 ;画力臂 虚线,过支点作力的作用线的垂线 ,标垂足 ;标力臂 大括号或背向箭头 ;标字母名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不
15、思就惘,思而不学就殆练一练 画力臂O F O G 反 F 图 12 图 10 三、杠杆平稳条件杠杆平稳的条件是:(用字母表示:)四、杠杆的分类1、省力杠杆:当L1L2 时, F1 F2,即动力阻力;特点是,但费;阻力;2、费劲杠杆:当L1L2 时, F1 F2,即动力特点是,但省;阻力;3、等臂杠杆:当L1=L2 时, F1 F2,即动力A. 钓鱼竿、 B. 镊子、 C.钳子、 D. 理发剪刀、 E.瓶起子、 F. 天平、 G.定滑轮、 H.动滑轮1定滑轮的实质滑轮是一种简洁机械,它通常是由一个带凹槽的轮子绕上绳索、缆绳或链条组成的;在旗杆顶上就有一个滑轮,如图11-7 所示;这个滑轮是固定在
16、旗杆顶上的,所以叫定滑轮;定滑轮是一个什么样的简洁机械呢?名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆如图 11-8 所示,甲图是一个等臂杠杆的示意图;现在把等臂杠杆进行如下的等效变换:先把直棒加宽变形成一个圆轮,支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂均保持不变(图乙),再把圆轮的边缘挖一个槽,这就变成了一个滑轮,最终把它固定使用就成了定滑轮(图丙);使用定滑轮时,把重物系在绳 的一端,将绳绕过滑轮的槽,在槽的另一端用力拽绳子,如图丁所示;无论你横着、斜着或竖直向下拉绳子,通过凹槽里绳子的作用,都可将你的
17、拉力转变成向上的拉力,从而把重物提起来;从图丙可知,定滑轮是绕轴转动的,轴是定滑轮的支点;动力臂与阻力臂等长,均等于滑轮半径;由杠杆平稳条件 F1l 1=F2l2 可知,动力等于阻力;由此可见,定滑轮的实质是一个等臂杠杆,使用它既不省力也不省距离,但转变了用力方向,使工作更便利;定滑轮在实际生活中有着广泛的应用:如船员向下用力,可以升起船帆;向下拉动窗帘的引线,可以使窗帘闭合或拉开;建筑工人站在地面上从不同角度用力,都可以将不太重的建筑材料提升到高处;2动滑轮的实质在生产和生活中,人们发觉将滑轮的使用方法转变一下,就可以起到省力的作用;如图 11-9 所示,甲图是将滑轮连在想移动的物体上,用手
18、拉绳时,滑轮和重物一起上升,这样使用的滑轮叫动滑轮;甲图中将要移动的物表达在由绕在滑轮上的左、右两段绳子牵拉着,可见,使用动滑轮可以小一半力;动滑轮的这一特点可以依据杠杆平稳条件证明;名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆从图乙可知,动滑轮随时绕悬绳 与滑轮的接触点转动,此点即为动 滑轮的支点;再将动滑轮加工压缩 变形成一根直棒,支点、动力、阻 力、动力臂、阻力臂均保持不变 (图丙),这样动滑轮就成了变形的杠杆(图丁);如拉线都是平行的时候,动力臂为轮的直径,阻力的二分之一,即使用动滑轮可省一
19、半力;由此可见,动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用时可省一半力,但要多移动一倍距离(即把重物提升1m,你就得拉绳子2m),且不能转变力的方向;3滑轮组的特点定滑轮虽然不省力,但可以转变用力的方向,给人们带来便利; 动滑轮不能转变用力方向,但可以省力, 省力情形是人们最为关怀的;有没有方法使两者的优势都得以充分地发挥呢?我们可以把定滑轮和动滑轮连在一起,组成滑轮系统,也就是滑轮组,用滑轮组拉物体会 更省力;使用滑轮组可以省多少力呢?使用滑轮组时,由于围绕滑轮组的绳子不仅很长, 而且被动、定滑轮分为好几段,多圈绕合的几段绳子共同承担吊物重,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的
20、力就是总重量的几分之一;如图11-10 所示;也就是,拉动一段绳子,就可以节约数倍的力气;使人们的起重、运输等工作更加轻松;名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆在分析滑轮组省力情形时,如只要数出有几段绳子吊着动滑轮就能算出省力到几分之一;同学们在实际使用时,往往不会判定物重由几段绳子承担,可用以下两种方法判定:( 1)一条绳子串绕在滑轮组上以后,被定滑轮、动滑轮分成几段,除了手拉的一段需要判定是 否承担物重以外,其余各段都承担物重;手拉的一段假如由定滑轮引出,不承担物重;手拉的一段由动滑轮
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 年中 物理 简单 机械功 专题 复习
限制150内