（鄂尔多斯专版）2020中考物理复习方案 第一篇 教材梳理 第08课时 简单机械 机械效率课件

第8课时简单机械机械效率思维导图构建体系教材梳理夯实基础1.功思维导图构建体系教材梳理夯实基础考点一杠杆杠杆及其要素杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒支点:杠杆可以绕其转动的点O;动力:使杠杆转动的力F1;阻力:阻碍杠杆转动的力F2;动力臂:从支点O到动力F1的距离l1;阻力臂:从支点O到阻力F2的距离l2杠杆平衡当杠杆在动力和阻力作用下或匀速转动时,我们就说杠杆平衡了;杠杆平衡条件的关系式为,这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理静止F1l1=F2l2思维导图构建体系教材梳理夯实基础杠杆的类型和特点杠杆杠杆杠杆动力臂阻力臂动力臂阻力臂动力臂阻力臂力但距离距离但力既不,也不省力费力等臂大于小于等于省费省费省力省距离思维导图构建体系教材梳理夯实基础考点二滑轮滑轮组项目定滑轮动滑轮滑轮组示意图实质:;特点:实质:;特点:力、速度、距离的关系F1=G;v1=v2;s=hF1=;v1=;s=F1=;v1=;s=注:不计摩擦及绳重,动滑轮重为G动)但不能改变力的方向等臂杠杆但能改变力的方向不能省力,省力杠杆费距离,省力,𝑮+𝑮动𝟐𝑮+𝑮动𝐧2h2v2nhnv2思维导图构建体系教材梳理夯实基础考点三简单机械的三种功和机械效率简单机械及物理量三种功机械效率(η)W有=Gh;W总=Fs;W额=Fs-GhW有=Gh;W总=Fs;W额=Fs-Gh或fs或GhFsGhfs+GhGhFs思维导图构建体系教材梳理夯实基础简单机械及物理量三种功机械效率(η)W有=Gh;W总=Fs;W额=Fs-GhW有=fs物;W总=Fs绳;W额=Fs绳-fs物GnFfnF思维导图构建体系教材梳理夯实基础【补充】①有用功:为完成某项任务而必须做的功;②额外功:对人们无利用价值而又不得不做的功;③总功:有用功与额外功之和,总有W总=W有+W额。④机械效率:有用功与总功的比值,公式为η=𝑊有𝑊总,使用任何机械都不可避免地要做额外功,因此总有W有W总,所以机械效率总小于1。【点拨】机械效率的提高方法:①对于滑轮组:增大物重,减小动滑轮的自重,减小摩擦;②对于斜面:增大倾角,减小摩擦。教材图解1.小明在学校参加植树活动时,使用如图8-1所示的钢丝钳剪铁丝,固定小树苗。思维导图构建体系教材梳理夯实基础(1)他使用的钳子是杠杆,剪铁丝时动力臂长为10cm,阻力臂长为2cm,若铁丝被剪断需要1000N的力,小明至少用N的力才能将铁丝剪断。图8-1200省力思维导图构建体系教材梳理夯实基础(2)钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合,图乙是其中的一个杠杆。用钢丝钳剪铁丝时,将铁丝放在A处还是B处更省力呢?请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力F2的示意图和动力F1的力臂。如图所示2.如图8-2所示是某工人用滑轮组提升重物,工人用360N拉力将重为600N的重物匀速提升10m,若不计绳重和轮与轴的摩擦,则该滑轮组的机械效率为,动滑轮的重力为N,工人对绳端的拉力做的功为J。若将重为880N的重物匀速提升10m,则工人做的功为J。思维导图构建体系教材梳理夯实基础图8-210483.3%1207200重难探究逐个突破实验突破素养提升1.如图8-3所示的杠杆中属于费力杠杆的是()探究一杠杆类型判断及杠杆平衡条件的应用图8-3D重难探究逐个突破实验突破素养提升2.如图8-4所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是()图8-4D重难探究逐个突破实验突破素养提升3.如图8-5所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是()图8-5A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡,左端下沉C.杠杆不能平衡,右端下沉D.无法判断C重难探究逐个突破实验突破素养提升4.如图8-6所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的大小关系为()A.m1m2B.m1m2C.m1=m2D.无法判断图8-6B重难探究逐个突破实验突破素养提升5.小可在A端用如图8-7所示的动滑轮匀速提起200N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为N;实际测量A端的拉力为110N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为N。探究二滑轮、滑轮组的判断及特点图8-720100重难探究逐个突破实验突破素养提升6.如图8-8所示,在滑轮组的作用下,重为300N的物体A以0.2m/s的速度匀速上升,动滑轮重为60N,不计绳重和摩擦。则绳子自由端的拉力F=N,拉力F做功的功率P=W。图8-812072重难探究逐个突破实验突破素养提升7.在水平桌面上放一个重为200N的物体,现用如图8-9所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间的摩擦,水平拉力F为N。若绳子自由端移动速度为0.9m/s,则物体移动速度为m/s。图8-9160.3重难探究逐个突破实验突破素养提升8.如图8-10所示是利用钓鱼竿钓鱼的示意图。O为支点,F1是手对鱼竿的作用力,请画出:(1)鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图。(2)F1的力臂l1。探究三简单机械作图图8-10(1)(2)如图所示重难探究逐个突破实验突破素养提升9.如图8-11所示是一个绕O点转动的杠杆,在图中画出阻力F2的示意图。图8-11图略重难探究逐个突破实验突破素养提升10.如图8-12所示是安装在小区进出口的栏杆(粗细均匀的直杆)示意图,当在A处施加一个力F时,可将栏杆压到如图所示位置,请在图中画出此时最小压力F的示意图和重力G的力臂。图8-12如图所示重难探究逐个突破实验突破素养提升11.如图8-13所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。图8-13如图所示重难探究逐个突破实验突破素养提升12.用如图8-14所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m,拉力F为50N。此过程中有用功为J,总功为J,此过程中滑轮组机械效率为。探究四影响滑轮组机械效率的因素及计算图8-1485%170200重难探究逐个突破实验突破素养提升13.用如图8-15所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m,则绳子自由端移动的距离为m;若物体A与地面的摩擦力为9N,则拉力所做的有用功是J;若实际拉力F=4N,则该滑轮组的机械效率为。图8-150.61.875%重难探究逐个突破实验突破素养提升14.用四个完全相同的滑轮,组装成两套滑轮组,如图8-16所示,用它们匀速提升同一物体,其拉力分别为F1、F2,滑轮组的机械效率分别为η1、η2,不计绳重和摩擦,下列选项正确的是()A.F1F2,η1η2B.F1=F2,η1=η2C.F1F2,η1η2D.F1F2,η1=η2图8-16D重难探究逐个突破实验突破素养提升15.某型号挖掘机的质量为3000kg,两履带与地面接触的总面积为1.5m2。挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边,挖掘深度H=2m,如图8-17乙所示。(g取10N/kg)(1)求挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强。(2)挖掘机每挖一次泥石(装满铲斗)并水平移送到岸边,求对泥石做的功。(3)若发动机的总功率是20kW,挖泥石过程中挖掘机的机械效率为多大?图8-17解：（1）挖掘机不工作时对地面的压力F=G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N,挖掘机不工作时对地面的压强p=𝑭𝑺=𝟑×𝟏𝟎𝟒𝐍𝟏.𝟓𝐦𝟐=2×104Pa。重难探究逐个突破实验突破素养提升15.某型号挖掘机的质量为3000kg,两履带与地面接触的总面积为1.5m2。挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边,挖掘深度H=2m,如图8-17乙所示。(g取10N/kg)(2)挖掘机每挖一次泥石(装满铲斗)并水平移送到岸边,求对泥石做的功。图8-17（2）装满的泥石的重力G'=m'g=750kg×10N/kg=7.5×103N,对泥石做的功W有=G'H=7.5×103N×2m=1.5×104J。重难探究逐个突破实验突破素养提升15.某型号挖掘机的质量为3000kg,两履带与地面接触的总面积为1.5m2。挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边,挖掘深度H=2m,如图8-17乙所示。(g取10N/kg)(3)若发动机的总功率是20kW,挖泥石过程中挖掘机的机械效率为多大?图8-17（3）挖掘机做的总功W总=Pt=2×104W×6s=1.2×105J,挖掘机的机械效率η=𝑾有𝑾总=𝟏.𝟓×𝟏𝟎𝟒𝐉𝟏.𝟐×𝟏𝟎𝟓𝐉=12.5%。重难探究逐个突破实验突破素养提升突破一探究杠杆的平衡条件【设计和进行实验】1.让支点处于杠杆的中心:消除杠杆自重对实验结论的影响。2.让杠杆在水平位置平衡:便于从杠杆上直接读出力臂。3.平衡螺母的调节:左高左调,右高右调,实验开始后,不能再调节平衡螺母。4.钩码换成弹簧测力计的好处:能直接测出拉力的大小,可以改变用力的方向。5.弹簧测力计由竖直变为倾斜拉杠杆,拉力会变大,因为拉力力臂变小。6.多次实验的目的:消除实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性。重难探究逐个突破实验突破素养提升【数据处理和分析】7.设计实验记录表格(如下表所示),分析可得出:杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂,表达式为F1l1=F2l2。次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm123【交流、反思与评估】8.实验时注意不同的物理量之间不能相加减,不能说“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。重难探究逐个突破实验突破素养提升例1用如图8-18所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。图8-18(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来应向(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆保持水平并静止。左达到重难探究逐个突破实验突破素养提升(2)如图乙所示,杠杆调节水平平衡后,小红在杠杆的A处挂4个钩码,为使杠杆重新在水平位置平衡,应在B处挂个钩码。当杠杆平衡后,将A处和B处下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会(选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”)。(3)如图乙所示,保持杠杆水平位置平衡,弹簧测力计从a位置转到b位置,其示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)。若b位置与水平方向夹角为30°,一个钩码的重量是0.5N,则弹簧测力计的示数应是N。左侧下降66变大重难探究逐个突破实验突破素养提升(4)下表是小红实验得到的数据,分析后她得出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,但分析表格数据后可以发现这次实验的不妥之处:。次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.5103.0521.0202.01031.0302.015动力臂都是阻力臂的两倍,实验数据不具有普遍性重难探究逐个突破实验突破素养提升(5)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,只借助杠杆上的刻度线,右侧只使用弹簧测力计,左侧只悬挂重物。若弹簧测力计的量程是0~2.5N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达N。操作过程中,当弹簧测力计的示数达到量程时仍不能使杠杆水平平衡,你认为接下来合理的操作是。（写出一点即可）(6)实验中小红发现:如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由:。弹簧测力计拉力的位置向右移（或换用量程较大的弹簧测力计，或减少15不影响,这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡左侧钩码的数量，或左侧钩码的位置向右移，答出其中一点即可）(7)同组的小王采用如图8-19所示的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与小红得出的结论不相同,其主要原因是。·实验拓展·重难探究逐个突破实验突破素养提升图8-19杠杆自重对实验产生影响重难探究逐个突破实验突破素养提升突破二测量滑轮组的机械效率【实验原理】η=。𝑊有𝑊总【设计和进行实验】1.实验器材:滑轮组、铁