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1、第第9 9章功和機械能章功和機械能 簡單機械簡單機械知識要點梳理定義定義在力的作用下繞著固定點在力的作用下繞著固定點O O轉動的硬棒叫做杠桿轉動的硬棒叫做杠桿五要素支點如圖所示，杠桿繞著_，用字母_表示動力如圖所示，使杠桿_的力，用字母_表示阻力如圖所示，_杠桿轉動的力，用字母_來表示動力臂如圖所示，從支點到_的_，用字母l1表示 轉動的點轉動的點一、杠桿五要素和平衡條件一、杠桿五要素和平衡條件1杠桿的五要素和平衡條件杠桿的五要素和平衡條件O 轉動轉動 F1 阻礙阻礙 F2 動力作用線動力作用線 距離距離阻力臂阻力臂如圖所示如圖所示，從支點到從支點到_的的_，用字母用字母l l2 2表示表示探

2、究杠探究杠桿平衡桿平衡條件條件探究探究過程過程實驗前調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母實驗前調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡使杠桿在水平位置平衡，目的是消除杠桿自身重力對實驗的影響目的是消除杠桿自身重力對實驗的影響，實驗中使杠桿在實驗中使杠桿在水平位置平衡水平位置平衡，目的是方便從杠桿上直接讀出力臂目的是方便從杠桿上直接讀出力臂結論結論動力動力動力臂動力臂阻力阻力阻力臂阻力臂 阻力作用線阻力作用線 距離距離F F1 1l l1 1 F F2 2l l2 2說明說明為了消除實驗中錯誤的結論：動力為了消除實驗中錯誤的結論：動力支點支點到動力作用點的距離阻力到動力作用點的距離阻力支點到阻力支點到阻力

3、作用點的距離作用點的距離，可用彈簧測力計代替一側可用彈簧測力計代替一側鉤碼斜拉杠桿鉤碼斜拉杠桿提示畫力臂：(1)先在杠桿示意圖上確定出支點；(2)畫出動力作用線和阻力作用線；(3)最后從支點向力的作用線引垂線。2 2杠桿的分類杠桿的分類力臂關系力的關系距離關系實例省力杠桿l1 _ l2F1 _F2省力，_距離羊角錘、起子、撬棒等費力杠桿l1 _l2F1_F2_，省距離釣魚竿、起重機的吊臂、鑷子等等臂杠桿l1 _l2F1 _F2不省力，不費力天平、定滑輪等_費費力提示省力杠桿必然費距離，省距離杠桿必費力，既省力又省距離的杠桿是不存在的。比較分類定滑輪動滑輪滑輪組示意圖定義中間的軸_的滑輪和重物一

4、起_的滑輪定滑輪、動滑輪組合成滑輪組實質_杠桿動力臂為阻力臂_倍的杠桿特點不能_但是能改變_能省_的力，但不能改變_在不考慮繩子重及滑輪重和摩擦力的情況下，F_距離的關系_二、滑輪二、滑輪固定不動固定不動移動移動等臂等臂2省力省力動力的方向動力的方向一半一半動力的方向動力的方向Gs=hs=2hs=nh提示判斷滑輪組繩子段數n的方法：可以在定滑輪與動滑輪之間畫一條虛線，數一下與動滑輪相連的繩子的段數是幾段，則n就是幾。如圖甲、乙所示。 斜面輪軸示意圖定義一個與水平面成一定夾角的傾斜平面由_和_組成，能繞共同軸線轉動的_叫做輪軸；半徑較大的是輪，半徑較小的是軸三、斜面與輪軸三、斜面與輪軸輪輪軸軸簡

5、單機械斜面輪軸特點省力機械能夠連續(xù)旋轉的_，支點就在_，輪軸在轉動時，輪與軸有相同的_應用螺旋、樓梯、盤山公路等方向盤、水龍頭、扳手提示輪軸是否是省力機械，主要取決于提示輪軸是否是省力機械，主要取決于動力作用在輪還是軸。動力作用在輪還是軸。杠桿杠桿軸線軸線轉速轉速兩個必要因素一是作用在物體上的_；二是物體在_上通過的距離三種不做功的情況不勞無功物體沒有受到力的作用，但由于慣性通過了一段距離。例如踢出去在空中運動的足球不動無功物體受到力的作用，但保持靜止狀態(tài)，即沒有移動距離。例如“推而不動”“搬而未起”勞而無功物體受到力的作用，也移動了一段距離，但移動距離方向與力的方向垂直。例如手提物體沿水平方

6、向移動功的計算文字式功等于_與_的乘積表達式_單位_，符號為_，1 J1 Nm四、功、功率四、功、功率 1 1功功力力力的方向力的方向力力 物體在力的方向上移動的距離物體在力的方向上移動的距離W=Fs焦耳焦耳J提示在利用功的計算公式進行計算時，力與 物體移動的距離在方向上必須一致。2 2功率功率定義在物理學中，把_與_之比叫做功率意義表示物體_的物理量公式P_單位基本單位是_，符號是_；工程技術上還常用_，符號是_。單位的換算關系：1 kW_W，1 W1 J/s提示功率表示做功的快慢，功表示做功的多少。一個力提示功率表示做功的快慢，功表示做功的多少。一個力做功的多少由功率和時間兩個因素決定，功

7、率大的做功不一做功的多少由功率和時間兩個因素決定，功率大的做功不一定多，做功多的功率也不一定大。在分析功和功率的關系時，定多，做功多的功率也不一定大。在分析功和功率的關系時，必須考慮時間因素必須考慮時間因素。功功做功所用的時間做功所用的時間做功快慢做功快慢W/tW千瓦千瓦kW103瓦特瓦特三種功有用功我們需要的、必須要做的功，叫做有用功，用 W有表示額外功我們在做有用功的同時，我們還不得不做的功叫做額外功，用W額表示總功有用功與額外功之和是總共做的功，叫做總功，用W總表示。用公式表示為_機械效率定義物理學中，將_跟_的比值叫做機械效率，用_表示五、機械效率五、機械效率 W總總=W有有+W額額

8、有用功有用功總功總功表達式_說明機械效率是一個比值，通常用百分數表示，由于有用功總_總功，故機械效率總_ 機械效率的高低與使用機械是省力還是費力_測量滑輪組的機械效率原理_ _過程W W有有/W/W總總小于小于小于小于1 1無關無關沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，測出鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離s結論同一滑輪組，提升重物越重，機械效率越_；提升相同重物，滑輪組越多，機械效率越_，但越_力提高機械效率的方法_動滑輪的重；加潤滑油，減小_；_物重高高低低省省減小減小摩擦摩擦增加增加能量定義物體能夠_，我們就說這個物體具有_，簡稱_單位能量的單位是_，符號是_功

9、與能量關系一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大動能定義物體由于_而具有的能，叫做動能探究物體的動能跟哪些因素有關六、動能、勢能六、動能、勢能做功做功 能量能量能能焦耳J運動探究方法：控制變量法、轉換法，即物體動能的大小通過觀察_來判斷實驗過程：讓同一鋼球從不同的高度滾下，探究物體動能與其高度的關系；讓質量不同的鋼球從同一高度滾下，目的是_，探究物體動能和其質量的關系結論：質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能越大重力勢能定義物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能影響因素物體的_越大，_越高，它具有的重力勢能就_木塊被推動的距離木塊被推動的

10、距離 使兩球到達水平面時的速度相同使兩球到達水平面時的速度相同 質量質量 被舉得被舉得 越大越大 比較方法相同質量時比較_；舉起相同高度時比較_彈性勢能定義物體由于_而具有的能，叫做彈性勢能影響因素物體的_越大，它具有的彈性勢能_提示一般而言，規(guī)定物體在“水平地面”上的重力勢能為零。物體質量物體質量發(fā)生彈性形變發(fā)生彈性形變 彈性形變彈性形變越大越大 舉起的高度舉起的高度機械能定義 _、_和_ 統(tǒng)稱為機械能單位_，符號_機械能轉化動能與重力勢能之間相互轉化動能與彈性勢能之間相互轉化轉化的規(guī)律是減小的能量轉化為增大的能量七、機械能及其轉化七、機械能及其轉化動能動能 彈性勢能彈性勢能重力勢能重力勢能

11、焦耳J提示題中如果有提示題中如果有“在斜面上勻速下在斜面上勻速下滑滑”，表示有能量損失，機械能不守恒。，表示有能量損失，機械能不守恒。人造地球衛(wèi)星能量轉化近地點遠地點：_能轉化為_能遠地點近地點：_能轉化為_能機械能守恒如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總和保持_動動重力勢重力勢重力勢重力勢動動不變不變考點考點專項專項. .突破突破1)斜面是一種簡單機械，生活中經常用到它，工人師傅小波和小新分別用如圖所示的甲、乙兩種方法，將同樣的物體搬上車，下列說法正確的是( )A甲方法不可以省力，但能省功B甲方法可以省力，也能省功C乙方法可以省力，但不能省功D乙方法可以省力，也能省功考點一功考點一功C解

12、析使用斜面可以省力，但使用任何機械都不省功。答案C考點梳理 1功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。2功的計算：功(W)等于力(F)跟物體在力的方向上通過的距離(s)的乘積。(功力距離)3功的公式：WFs；單位：WJ；FN；sm。(1 J1 Nm)。4功的原理：使用機械時，人們所做的功，都等于不用機械而直接用手所做的功，也就是說使用任何機械都不省功。5斜面：FLGh。斜面長是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一。(螺絲、盤山公路也是斜面)例 2)王小虎同學聽到上課鈴響了，他一口氣從一樓跑到三樓，所用時間為10 s。那么他上樓過程中，克服自己重力做功的功率最接近

13、下面哪個值( )A3 W B30 W C300 W D3 000 W考點二功率考點二功率C C解析實驗過程中涉及對樓層高度和體重的估測。估測功率首先要熟悉功率跟哪些因素有關，根據公式P 可知，要求功率就必須知道做的功W和所用時間t，時間已知為10 s，先估算出王小虎的質量約為50 kg，體重約為500 N，再估算一樓到三樓的高度約為6 m，由P 得出功率約為300 W，或估算出上樓速度v 0.6 m/s，由PFvGv，得出功率也最接近幾百瓦。解題時要注意一樓到三樓的高度只有兩個樓層高。答案C1功率(P)：單位時間(t)里完成的功(W)，叫功率。2. 計算公式：PW/t。單位：P瓦特；W焦；t秒

14、。(1瓦1焦/秒，1千瓦1 000瓦)考點梳理考點梳理 例 3)司機開車上坡前，往往加大油門，以提高車速，這是為了增大汽車的_動_能。清潔車能通過吸塵器將路面上的垃圾吸入車內容器中，清潔車沿街道勻速行駛，在清掃垃圾過程中，車的動能將_(選填“變大”“變小”或“不變”)?？键c三動能與勢能考點三動能與勢能變大變大解析質量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質量越大，動能越大?！疽族e提示】第二空，很多同學看見勻速就誤以為動能不變。殊不知，動能還與質量有關，在清掃垃圾的過程中，清潔車所裝垃圾越來越多，質量越來越大，因此動能也隨之增大。答案動；變大1動能和勢能統(tǒng)稱機械能，或機械能包括動能和勢能，勢能

15、有重力勢能和彈性勢能。2物體由于運動而具有的能叫動能，影響動能大小的因素是物體的質量和物體運動的速度。一切運動的物體都具有動能，靜止的物體動能為零，勻速運動的物體(不論勻速上升、勻速下降、勻速前進、勻速后退，只要是勻速)動能不變，加速運動的物體動能增大，減速運動的物體動能減小，物體是否具有動能的標志：它是否運動。3物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能，影響重力勢能大小的因素是物體的質量和被舉起的高度，水平地面上的物體重力勢能為零。位置升高的物體(不論勻速降低，還是加速升高低，或減速升高，只要是升高)重力勢能在增大，位置降低的物體(不論勻速降低，還是加速降低，或減速降低，只要是降低)重力勢能在減小

16、，高度不變的物體重力勢能不變。物體具有重力勢能的標志：相對水平地面，物體是否被舉高。4物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能，影響彈性勢能大小的因素是彈性形變的大小(對同一個彈性體而言)，對同一彈簧或同一橡皮來講(在一定彈性范圍內)，形變越大，彈性勢能越大。物體是否具有彈性勢能的標志：是否發(fā)生彈性形變?？键c梳理考點梳理 例 4)海南瓊海萬泉鎮(zhèn)夏坡村民放飛了一只直徑達30多米的巨型天燈，如圖所示。這相當于許多孔明燈捆綁在一起集體上天。該天燈加速向上飛行時，浮力_(選填“大于” “小于” 或“等于”)重力，機械能_選填“增大” “減小” 或“不變”)?？键c四動能與勢能的相互轉化考點四動能與勢能的

17、相互轉化大于大于解析加速升空，說明受到向上的力大于向下的力，即浮力大于重力；又因為速度與被舉高度均增大，故而動能與重力勢能均增大，機械能增大。答案大于；增大增大增大1. 動能和勢能之間是可以互相轉化的。2自然界中可供人類大量利用的機械能有風能和水能?？键c梳理考點梳理 例 5 5)如圖是一款帶有放大鏡的指甲刀。拇指按壓的杠杠是_杠桿，人的指甲對上刀刃的阻力方向是_選填“向上”或“向下”)的。考點五杠桿考點五杠桿省力省力解析拇指按壓的杠杠中，動力臂比阻力臂長，是省力杠杠；上刀刃對人的指甲的壓力方向是向下的，人的指甲對上刀刃的阻力方向是向上的，它們是一對相互作用力。答案省力；向上向上向上1杠桿：在力

18、的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就叫杠桿。2杠桿的五要素：(1)支點：杠桿繞著轉動的點(O)(2)動力：使杠桿轉動的力(F1)(3)阻力：阻礙杠桿轉動的力(F2)(4)動力臂：從支點到動力的作用線的距離(l1)。(5)阻力臂：從支點到阻力作用線的距離(l2)3杠桿平衡的條件：動力動力臂阻力阻力臂，或寫作：F1l1F2l2 。這個平衡條件也就是阿基米德發(fā)現的杠桿原理。4三種杠桿：(1)省力杠桿：l1l2，平衡時F1F2。特點是省力，但費距離。(如剪鐵剪刀，鍘刀，起子)(2)費力杠桿：l1F2。特點是費力，但省距離。(如釣魚杠，理發(fā)剪刀等)(3)等臂杠桿：l1l2，平衡時F1F2。特點是既不省力，也

19、不費力。(如：天平)考點梳理考點梳理 例 6)某小組同學研究動滑輪的使用特點，他們先用彈簧測力計緩慢提起鉤碼，如圖(a)所示，再分別用重力不同的動滑輪甲、乙、丙(G甲G乙G丙)緩慢提起相同鉤碼，如圖(b)、(c)、(d)所示。請仔細觀察圖中的操作和彈簧測力計的示數，然后歸納得出結論。(1)比較圖(a)與(b)或(a)與(c)，或(a)與(d)兩圖可得：_；(2)比較圖(b)與(c)與(d)三圖可得_。考點六滑輪與滑輪組考點六滑輪與滑輪組使用動滑輪可以省力，但不可以改變動力的方向使用動滑輪可以省力，但不可以改變動力的方向答案(1)使用動滑輪可以省力，但是不可以改變動力的方向；(2)使用動滑輪緩慢

20、提升相同的重物時，所用動滑輪的重力越小，所用的拉力越小。使用動滑輪緩慢提升相同的重物時，所用動油輪的重力越小，使用動滑輪緩慢提升相同的重物時，所用動油輪的重力越小，所用的拉力越小所用的拉力越小1定滑輪特點：不省力，但能改變動力的方向。(實質是個等臂杠桿)2動滑輪特點：省一半力，但不能改變動力方向，要費距離。(實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿)3滑輪組：使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。考點梳理考點梳理 例 7 7)如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力F作用下，將重為105 N的物體勻速提起，在5 s時間內繩子自由端移動的距離為s3 m。圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩自由端移動距離s的關系圖。(1)計算物體上升的速度。(2)圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是_，并列式計算出該物理量。(3)計算滑輪組提升該重物時的機械效率?？键c七機械效率考點七機械效率功功考點梳理考點梳理