初三物理期中复习

让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街20号4层电话：[phone]传真：[phone]第1页共30页《简单机械和功》全章复习（提高）【学习目标】1、掌握简单机械的特点及作用；2、会用杠杆平衡条件解题；3、理解功和功率的概念，了解功和功率在实际生活和生产中的应用；4、知道有用功、额外功、总功间的关系，能计算机械效率；5、能在具体实际中找到提高机械效率的办法。【知识网络】【要点梳理】要点一、杠杆1.杠杆：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆的五要素是：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。2.杠杆的五要素：要点诠释很重要让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街20号4层电话：[phone]传真：[phone]第2页共30页（1）支点：杠杆绕着转动的点，即图中的O点.（2）动力：使杠杆转动的力，即图中的F1。（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，即图中的F2。（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离，即图中的1l。（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，，即图中的2l。3.杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用字母表示为：1122FlFl；杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。4.杠杆分类：（1）省力杠杆：1l＞2l，F1＜F2。这类杠杆的特点是动力臂1l大于阻力臂2l，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。（2）费力杠杆：1l＜2l，F1＞F2。这类杠杆的特点是动力臂1l小于阻力臂2l，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。（3）等臂杠杆：1l=2l，F1=F2。这类杠杆的动力臂1l等于阻力臂2l，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。要点诠释：1.力臂的画法：（1）明确支点，用O表示；（2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线；（3）过支点O作该力的作用线的垂线；（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母1l（或2l)。让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街20号4层电话：[phone]传真：[phone]第3页共30页2.杠杆的平衡：杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。3.杠杆的平衡条件也称为杠杆的原理，最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的。要点二、滑轮1.定滑轮：（1)定义：工作时，轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。（2）实质：如图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆。（3）作用：不能省力，但可以改变用力方向。2.动滑轮：（1）定义：轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。（2）实质：如图乙所示，它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。（3）作用：可以省力，但是不能改变力的方向。3.滑轮组：（1）组成：定滑轮和定滑轮（2）作用：既可以改变力的大小又可以改变力的方向（3）滑轮组绳子自由端的拉力：GGFn动物（忽略绳子重和摩擦）。（4）物体上升的高度h与绳子自由端移动的距离s的关系：snh。要点诠释：1.组装滑轮组，在知道或算出滑轮组承担重物的绳子段数情况下，根据“奇动偶定”的原则,先确定绳子的一端是挂在动滑轮或定滑轮的钩上，再由里向外顺次绕线。2.时间t内，物体上升高度h,绳子自由端移动的距离s；物体移动的速度hvt物，绳子自由端移动的速度snhvtt自；所以物体上升的速度与绳子自由端移动的速度关系：vnv自物。要点三、功1.做功的两个必要因素：(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上通过的距离。2.不做功的三种情况（1）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”。（2）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”。（3）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)。让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街20号4层电话：[phone]传真：[phone]第4页共30页此情况叫“垂直无功”。3.功的计算：（1）公式：一般式W＝Fs；常用式W＝Gh(克服重力做功)或W＝f阻s(克服摩擦阻力做功)。（2）单位：焦耳(J)4.注意事项：（1）F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G,从山脚顺着“之”字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)（2）做功的多少,由W＝Fs决定,而与物体的运动形式无关。要点诠释：1.判断物体做功的依据:做功的两个必要因素，重点抓住力作用在物体上是否有“成效”。2.在分析做功情况时还应注意以下几点：（1）当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功。（2）一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功。因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。（3）什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功。比如:物体在竖直向上运动h的过程中,物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh；再如：物体在水平方向上向前运动s,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs。要点四、功率1.物理意义：表示物体做功的快慢。2.定义：物体在单位时间内所做的功。3.计算式：，P表示功率，W表示功，t表示时间，使用公式计算功率时，必须注意W和t的对应关系。W为在t时间内所做的功，而t为做W这么多的功所用的时间。4.推导式：，式中F为做功的力而v为速度。5.单位：瓦(W)要点诠释：1.注意区别功与功率。功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样。只有在做功时间相同时,做功多的就做功快。否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大。也就是说:功率与功和时间两个因素有关。2.由P＝W/t变形为P＝Fv可知:功率一定时,力F与速度v成反比。要点五、机械效率1.机械效率：有用功与总功的比值叫作机械效率。2.公式为：100%WW有用总3.推导式：(重点！！！）（1）竖直方向匀速提升物体时，滑轮组的机械效率：100%100%100%WGhGWFsnF有物物总，忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：GGFn动物，让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街20号4层电话：[phone]传真：[phone]第5页共30页滑轮组的机械效率：100%100%100%WGGWnFGG有物物总动物。（2）水平方向匀速拉物体时如图所示，滑轮组的机械效率：100%100%100%WfhfWFsnF有总。（3）斜面的机械效率：100%100%100%WGhGhWFlGhfl有物物总物，要点诠释：1.机械效率是有用功在总功中所占的比例，其大小是由有用功和总功共同决定的，在比较机械效率大小时，可采用控制变量法，W有相同时，W总越大，越小；W总相同时，W有越大，越大。2.判断有用功和额外功，必须抓住工作的目的，为达到目的必须做的功就是有用功，但对我们没有用而不得不做的功就是额外功。并要注意工作目改变了，有用功和额外功也要发生变化。3.提高机械的机械效率的方法：改进机械结构，尽量减小机械自重，合理使用机械，按规定进行保养以减小摩擦。4.需要注意的几个问题：（1）机械效率只有大小没有单位；（2）由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数表示；让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街20号4层电话：[phone]传真：[phone]第6页共30页（3）机械效率是标志机械做功性能的好坏的物理量之一，机械效率越高，做的有用功占总功的比例就越大这个机械的做功性能就越好。【典型例题】类型一、简单机械1.如图是用羊角锤起钉子的过程，其中O点是支点。请作出作用在A点的最小的力F，并完成杠杆示意图。举一反三：【变式】如图所示，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你在图中画出这个力的示意图。2.假期里明明和他爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动的要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡。（1）若明明和爸爸的体重分别为350N和700N，明明站在左侧离中央支点3m处，明明的爸爸应站在哪一侧？应离中央支点多远才能使木板水平平衡？（2）若明明和他爸爸已经成功地站在了木板上，现在他们同时开始匀速相向行走，明明的速度是0.4m/s，爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？举一反三：【变式】如图所示，一个厚度均匀的薄木板长2m，木块右端用一根绳子悬挂。绳子所能承受的最大拉力为10N。一个大小不计的木块重40N，它从木块左边的O点开始以0.2m/s的速度向木板右端匀速移动，求：木块运动多长时间绳子断裂？（木板重力不计）。3.如图所示，重为500N的某人站在重为350N的木板上，木板成水平状态，整个装置在空中保持静止，每个滑轮自重为50N，不计摩擦和绳重，则人对木板的压力大小为N。让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街20号4层电话：[phone]传真：[phone]第7页共30页类型二、功、功率、机械效率4.（2013宜昌）小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动，到养老院当义工，在活动中要帮助老人将3壶相同的油从一楼搬到三楼。小勇第一趟将一壶油从一楼提到三楼，用时20s；第二趟将两壶油从一楼提到三楼，用时30s．已知每壶油的质量为5kg，小勇的质量为45kg，每层楼的楼高是3m。（g=10N/kg）（1）第一趟小勇做了多少有用功？小勇做功的总功率是多少？（2）比较小勇两趟做功效率的高低，并说明理由。5.为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示．若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：（1）在1～2s内，若重物上升1.25m，拉力F做的功W。（2）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。（3）若绳子能承受的最大拉力是1500N，小李体重600N，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升多重的物体？类型三、实验探究6.（2012营口）测滑轮组机械效率时，所用实验装置如图所示。（1）实验中要竖直向上拉动弹簧测力计。（2）表中第1次实验数据有错误，改正后计算其机械效率为。让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街20号4层电话：[phone]传真：[phone]第8页共30页实验次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N绳自由端上升距离s/m机械效率120.11.10.2240.12.00.366.7%（3）比较两次实验的机械效率可得出结论：。这里用到的研究方法是。（填字母）A．类比法B．控制变量法C．等效替代法（4）改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率（填“变大”、“变小”或“不变”）。【巩固练习】一、选择1.当你用手掌托住一只铁球并绕腕关节向上转动时，手就是一个杠杆、球压在掌心上的力是阻力，腕关节是支点