内容正文:
专题十一 简单机械和机械效率
简单机械和机械效率所涉及内容较多,题型较多,考点可难可易,难度跨越较大,在学习的过程中一定抓住公式的本质及能够灵活应用公式,大多都是以填空题,选择题和计算题综合的形式出现,在以后的授课过程中一定要根据孩子的特点因材施教,首先让学生抓住基础简单题目的分值,然后在进行综合试题的训练。
一.生活中的杠杆
杠杆的平衡:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动
杠杆的平衡条件:
动力F1×动力臂L1=阻力F2×阻力臂L2 ,即 F1L1=F2L2
①当L1 =L2时,F1 =F2,此时该杠杆称为等臂杠杆
②当L1 >L2时,F1 <F2,此时该杠杆称为省力杠杆
当L1 <L2时,F1 >F2,此时该杠杆称为费力杠杆杆的平衡:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动
二.杠杆平衡和应用
杠杆的平衡条件:
动力F1×动力臂L1=阻力F2×阻力臂L2 ,即 F1L1=F2L2
①当L1 =L2时,F1 =F2,此时该杠杆称为等臂杠杆
如天平
②当L1 >L2时,F1 <F2,此时该杠杆称为省力杠杆
如:门、撬棒、扳手、钳子、普通剪刀、指甲刀、拔钉器
③当L1 <L2时,F1 >F2,此时该杠杆称为费力杠杆
如:筷子、镊子、钓鱼竿,理发的剪刀、坩埚钳、扫帚
三.力臂的画法
杠杆可以是直的也可以是弯的
力臂的画法:先找出支点,再延长力所在的作用线,最后作支点到力所在的延长线的垂线,该垂直线段即为力臂。
四.滑轮与滑轮组
(
F
定滑轮本质
)
(
F
定滑轮本质
)
(1)动滑轮个数的判断方法:当需要股绳承担重物时,需要动滑轮个数为:
五、简单机械实验探究
1、最省力的绳子绕法
注意:如果最后一根绳子从动滑轮画出,绳子必须是竖直向上的。
2、杠杆平衡的应用
注意:杠杆平衡时候阻力乘以阻力臂=动力乘以动力臂
六.简单机械与浮力,压强的综合应用
1、在解决这类综合问题的时候,一定要有整体分析问题的思想,同时对每一部分进行受力分析,列出受力平衡式,结合杠杆平衡条件或者滑轮组的省力特点共同求解即可。
七.机械效率基础
(1)有用功、额外功和总功:利用机械做功时,对人们有用的功叫有用功();对人们没有用,但又不得不做的功叫额外功();有用功加额外功是总共做的功,叫总功(),.
(2)机械效率的定义:有用功跟总功的比值,公式为:,有用功总小于总功,所以机械效率总小于1.
(3)功率和机械效率的区别:功率和机械效率是两个不同的概念.功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功.机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的功是有用的.功率和机械效率是两个物理意义不同也没有直接联系的物理量.功率大的机械,机械效率不一定高;机械效率高的机械,功率也不一定大.
在解决这类基本概念题目的时候,一定要认真审题,明确题目中所叙述的问题是否存在严谨性的问题,是否完全正确。
8. 滑轮和滑轮组的机械效率(竖直放置)
在求解有关机械效率的问题的时候,一定注意动滑轮的重力的影响,有时需要注意定滑轮的受力分析
9. 滑轮和滑轮组机械效率(横向放置)
在求解横向问题的时候一定要注意摩擦力的影响,及机械效率求解过程中公式的正确应用
10. 机械效率实验
题型一:生活中的杠杆(选择题)
(
例
1
.
(
★★
)
如图所示的四个用具中,属于费力杠杆的是( )
【
例
2
】
如图的弯曲杠杆
A
端吊一重物
G
,
要想在
B
端加一最小的力
F
,使
AO
保持水平平衡
,
试画出此力的方向和力臂
。
【
例
3
】
在
“
探究杠杆平衡条件
”
的实验中,把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图甲所示的位置。
(
1
)甲图中杠杆处于
(填
“
平衡
”
或
“
不平衡
”
)状
态,
为了使杠杆在水平位置平衡,
应
调节右端的平衡螺母向
(
填
“
左
”
或
“
右
”)
移动。
(
2
)
调节好的杠杆,如图乙,用弹簧测力向上拉动杠杆使其水平平衡,若每个钩码重为
2N
,
则弹簧测力计的读数为
N
。
(
3
)如图丙,当弹簧测力计由
M
位置倾斜至
N
位置时,用力使杠杆在水平位置处于平衡,弹簧测力计的示数将会变
________
,这是因为
________________
。
(
4
)如图丁,用调节好的杠杆进行了一次实验,所得数据如下表:
动力
/N
阻力
/N
动力臂
/cm
阻力臂
/cm
4
6
3
2
于是他得出了杠杆的平衡条件:
F
1
L
1
=F
2
L
2
,
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