第十一章 简单机械和功（单元复习课件）物理新教材苏科版九年级上册

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第11章 简单机械和功 单元复习 物理九年级上册 •苏科版本章思维导图第一节 杠杆第十一章 简单机械和功知识点一 杠杆1.定义物理学中，将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆。 模型法2.杠杆的五要素人用撬棒翘起物体 杠杆几要素(1)支点：杠杆________________的点。(2)动力：促使杠杆____________的力。(3)阻力：_______杠杆__________的力(4)动力臂：从________到动力_____________的距离。(5)阻力臂：从________到阻力_____________的距离。绕着转动转动阻碍转动支点作用线支点作用线3. 力臂的画法1. 找出支点的位置2. 确定动力、阻力作用线4. 标垂足，定力臂3. 从支点作动力、阻力作用线的垂线例1.如图所示，杠杆OB在力F作用下绕O点转动，请画出阻力F2的示意图和动力臂l1。知识点一 杠杆1．如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（　　） A B C D A知识点一 杠杆知识点二 杠杆平衡条件1.杠杆处于平衡状态是指杠杆保持__________或______________。静止匀速转动(1) 实验过程中，使杠杆在_______位置平衡，目的是______________________。(2) 实验前，使杠杆在_______位置平衡，目的是 。水平便于直接读出力臂水平避免杠杆自重对转动的影响2.杠杆的调节3．杠杆平衡条件的表达式：______________________________。4．公式的表达式为：____________________。 5．求最小动力问题。阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越_____，因此，最小动力问题就是找_____________问题。 动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l2小最长动力臂提示：（1）如支点和动力作用点固定，则以支点与动力作用点连线为力臂最长。 （2）如动力作用点或支点不固定，则需比较找出最长力臂。在“探究杠杆的平衡条件”实验中。（1）如图甲所示，安装杠杆时，为了使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向_____移动；（2）如图乙所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为_____cm；（3）如果要用弹簧测力计向上拉，需要对图乙所示的实验设计进行的调整是 ；（4）如图丙所示，当杠杆绕支点转动时，杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直。作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，请指出为什么力臂最大的F2对杠杆转动的作用最大？ ________________________________.F2与其力臂的乘积最大将测力计移到左端第5个格处25右知识点二 杠杆平衡条件知识点三 杠杆的分类及其应用杠杆的分类三类杠杆：若l1＞l2，则F1 F2若l1= l2，则F1 F2若l1＜l2，则F1 F2＞＝＜小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小等臂杠杆省力杠杆费力杠杆知识点三 杠杆的分类及其应用DC知识点三 杠杆的分类及其应用C杠杆动态平衡1.找出杠杆转动过程中的不变量和变化量。2.在杠杆平衡条件：F1×l1 ＝F2×l2中标注不变量和变化量。3.根据动力与变化量之间关系，作出判断。知识点三 杠杆的分类及其应用例题.如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B 两处再各加1个钩码，那么（　　）A．杠杆仍水平平衡B．杠杆的左边向下倾斜C．杠杆的右边向下倾斜D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡C第二节 滑轮第十一章 简单机械和功知识点一 滑轮定滑轮特点：使用定滑轮______省力，____改变施力方向.绳子自由端与物体移动距离的关系:_________。S=h能不能 定滑轮可以看成_________杠杆，支点在_________(选填“转轴”、“绳子自由端与滑轮接触点”或“绳子固定端与滑轮接触点”)，动力臂等于滑轮的________(选填“半径”、“直径”)，阻力臂等于滑轮的________(选填“半径”、“直径”)。等臂转轴半径半径实质：O特点：使用动滑轮_____省力，_______改变施力方向.绳子自由端与物体移动距离的关系:_________。能不能S=2h 动滑轮可以看成_________杠杆，支点在_________________________(选填“转轴”、“绳子自由端与滑轮接触点”或“绳子固定端与滑轮接触点”)，动力臂等于滑轮的_______(选填“半径”、“直径”)，阻力臂等于滑轮的______(选填“半径”、“直径”)。 不等臂绳子固定端与滑轮接触点直径半径实质：O动滑轮知识点一 滑轮拓展：用平衡力的知识研究动滑轮的特点G动  知识点一 滑轮1.（24-25九年级上·江苏·期中）如图所示，用四个拉力分别匀速提升同一物体，下列说法错误的是（　　）A．F1=F2=F3=F4B．额外功等于0C．定滑轮的实质是一个等臂杠杆D．F1、F2、F3、F4方向不同，说明使用定滑轮能改变施力的方向知识点一 滑轮B2.如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两人用力一样大 B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离C．乙用力比甲小 D．甲乙使绳索移动的距离相等C知识点一 滑轮3．如图所示使用下列三个装置分别用F1、F2、F3匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则F1、F2、F3的大小关系为（　　）A．F1＜F3＜F2B．F1＜F2＜F3C．F1＝F3＜F2D．F1＜F2＝F3知识点一 滑轮A3h知识点二 滑轮组滑轮组既可以________，又能_______________。同一根绳子在绷紧时各处所受的力_________。1.如不考虑摩擦、滑轮和绳重，则__________.F=G/32.若滑轮重为G0 ，不考虑摩擦、绳重，则________________.F=(G + G0) /3 分析：1.用滑轮组起吊重物时，滑轮组用n股绳子吊物体，提起物体的力就是物重的_________，即_________。条件是__________________________。2. 如仅考虑滑轮重G0，则________________.3.重物上升h，则绳子自由端移动的距离s=____；绳子的速度v绳=_____v物。3.若重物上升h ，则绳子自由端移动的距离s=____，绳子自由端的速度是物体升高速度的3倍，即: v绳=_____v物。 nhn分之一F=G/n不考虑摩擦、滑轮和绳重F=(G + G0) /n 省力改变力的方向相等特点：3 总结：n知识点二 滑轮组方法技巧1. 分析计算理想状态下滑轮组的问题 不考虑绳重、及摩擦nF=G+C动 s=nh v绳=nv物 2. 分析计算非理想状态下滑轮组的问题在非理想状态下，需要考虑动滑轮自重，计算拉力的大小时要使用 ，但 s=nh，v绳 = nv物 仍可以继续使用。1.一辆小汽车陷入泥中，请你画出图中滑轮组最省力的绕法。知识点二 滑轮组F知识点二 滑轮组2、如图所示，通过滑轮组用200N的拉力F把重为480N的物体以0.1m/s匀速提升10s，不计绳重和摩擦。求：（1）动滑轮重；（2）绳子自由端移动的距离；（3）若用此滑轮组将重为780N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力F应为多大？ 知识点二 滑轮组第三节 功第十一章 简单机械和功 对物体做功的两个必要条件是： 一是：__________________________________， 二是：____________________________________。 物理学中机械功是指_____与物体在________方向上通过的_______的_________，简称_________。 力力的 距离乘积功W=Fs对物体要有力的作用物体要在力的方向上通过一定距离思考：1J的物理意义？___牛的力作用在物体上，物体在_____________移动的距离为_____时所做的功。1力的方向上1m公式：比较下图中力F所做功的大小。思考：知识点 功有力无距离（劳而无功）知识点 功没有做功的三种情况无力有距离（不劳无功）力与移动距离垂直（垂直无功）F⊥S冰壶由于惯性在冰面滑行提着滑板在水平面行走1．开明中学大课间举行2分钟跳绳活动，同学们每天坚持练习，试估测一位同学每一次跳绳时克服重力做的功为（　　） A．3J B．30J C．300J D．3000JB知识点 功2．下列有关功的说法正确的是（　　）A．用力推车没有推动，人对车也做了功B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功B知识点 功 D 知识点 功4．（25-26九年级上·江苏泰州·月考）小华搬桌子，用了很大的力也没有搬动，小华对桌子 （选填“做了”或“没有做”）功，小梅同学用10N的水平力推动水平地面上重50N的桌子匀速直线前进4m，此过程推力所做的功为 J，重力做功 J。没有做400知识点 功知识点 功5.在某届机器人与人工智能国际会议中，图甲为某款静止在水平地面上的智能机器人，重力为400N。它在某次引领接待工作中，沿水平直线匀速运动，受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍，运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则：（1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为多少N？（2）在0~4s内，动力对机器人做的功为多少J？解：（1）静止时，智能机器人处于平衡状态 F支=G=400N（2）由图像可知，在0~4s内，机器人做匀速直线运动，机器人处于平衡状态，动力 F=f=0.02G=0.02×400N=8N由图像可知，在0~4s内，机器人的运动路程为2m，动力对机器人做的功 W=Fs=8N×2m=16J知识点 功第四节 功率第十一章 简单机械和功1．功率定义：_____和做功______的比值叫功率，在物理学中用字母____表示。（1）做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功______。（2）取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功______。2．功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的______。功率大做功一定快，不一定______。3．功率公式及单位：功率=________，即 。国际单位：______（W），1W=______J/s；常用单位：______（kW），1kW=______W。4．功率的计算： 。公式变形： 、W=Pt 。功时间P快快快慢多功/时间瓦1千瓦103知识点 功率估测上楼时的功率想一想: 如果要求估测出功率的大小，需要测量哪些物理量？应用什么测量工具？测量的物理量有： 测量的工具有：设计表格：测量原理： 体重、楼的高度、上楼的时间台秤、刻度尺、秒表（或手表）知识点 功率为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？ 为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时小得多？分析：由P=Fv 得 机车发动机的功率是一定的，牵引力的大小和运动速度成反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。思考知识点 功率1．如图所示，两名运动员， 甲比乙高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则( )A ． 甲做功较多，功率较大B ．乙做功较多，功率较小C ． 甲做的功较多， 甲、乙功率相等 D ． 甲、乙做功相等，乙的功率大 A知识点 功率2. 两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是 ;若完成相同的功,甲、乙所用时间之比为 。1:33:1知识点 功率3. 甲、乙两个集装箱质量相同，用起重机先将甲集装箱以 0.5m/s的速度提升8m，再将乙集装箱以1m/s 速度提升相同的高度，那么起重机（ ）A.第一次做功多，功率大 B.第二次做功多，功率小C.两次做功一样多，功率也一样D.两次做功一样多，第二次功率大D知识点 功率4．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快，一个物体由A 点自由下落，相继经过 B、C 两点，已知 AB = BC ，如图所示，物体在 AB 段重力做功W1 ，做功功率P1 ；在 AC 段重力做功W2 ，做功功率P2 ，则下列关系正确的是 ( )A．2W1 = W2 P1 = P2 B．2W1 = W2 P1 > P2C．2W1 = W2 P1 < P2 D．2W1 ≠ W2 P1 ≠ P2C知识点 功率知识点 功率5.一辆小轿车以15m/s的速度在水平路面上匀速直线行驶，受到的阻力是1200N。小轿车沿水平路面匀速直线行驶600m后驶上一个斜坡。设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变。求：（1）在水平路面上匀速直线行驶600m，小轿车牵引力所做的功；（2）行驶过程中小轿车的功率；（3）小轿车上坡后行驶速度降为10m/s，则牵引力变为多大？  知识点 功率第五节 机械效率第十一章 简单机械和功1．机械效率概念：________跟_______的比值叫做机械效率η，通常用_______表示。（1）有用功：利用机械提升物体时，对人们有用的功就叫做有用功；计算方法W有用=_______。（2）额外功：并非需要但又不得不做的功叫做额外功；W额外=______________。（3）总功：有用功与额外功的和，动力所做的功叫总功；总功的计算方法W总=_______；W总=_____________。2．机械效率计算公式： ；3．由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于______。4．机械效率是反映机械性能的重要指标，提高机械效率有助于节能减排，影响简单机械的机械效率的因素有：被提起的_______、_________和机械内部的_______。W总-W有用有用功总功百分数GhFsW有用+W额外1物体重机械自重摩擦知识点 机械效率 1. 滑轮组的机械效率（1）滑轮组竖直提升物体 由公式可知：不计绳重与摩擦，当动滑轮的重力越小、物体的重力越大时，机械效率越高。类型一 滑轮组机械效率1．如图所示甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为G1 、G2 的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力分别为F1 和F2 ，拉力所做的功分别为W1 和 W2 ，两装置的机械效率分别为η1 和η2 ，（不计绳重和摩擦），则下列选项正确的是 ( )A ．若G1 > G2 ，则一定有η1 < η2 B ．若G1 < G2 ，则一定有F1 < F2C ．若F1 > F2 ，则一定有η1 >η2 D ．若F1 < F2 ，则一定有η1 < η2D类型一 滑轮组机械效率（2）滑轮或滑轮组水平拉动物体（不计滑轮及绳重）    类型一 滑轮组机械效率2.如图所示，工人用100N的拉力F搬运重为1200N的物体A，物体A沿水平方向匀速移动3m，移动过程中受到的摩擦力为总重的0.2倍，不计滑轮重，该滑轮组的机械效率为___________。类型一 滑轮组机械效率80%2. 斜面的机械效率  类型二 斜面械效率3．如图所示，工人在斜面上将一个重为 400N 的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力 F＝200N ，斜面长s=5m 、高 h=2m ，关于该过程，下列说法正确的是 ( )A．有用功为 1000JB．额外功为 400JC．物体受到的摩擦力为 200ND．斜面的机械效率为 80%D类型二 斜面械效率4．（24-25九年级上·江苏苏州·期中）如图甲所示，一木箱重400N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处。已知整个过程中工人做的有用功W有与木箱运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是440J，则拉力F=_______N，物体上升的高度h=_______m，斜面的机械效率η=_______，木箱所受的摩擦力f=_______N。 125 1.456%55类型二 斜面械效率3. 杠杆的机械效率  类型三 杠杆械效率5.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm。则杠杆的机械效率为________，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将__________（变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。类型三 杠杆械效率90%变大谢谢聆听