第11单元 简单机械(课件PPT)-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册（福建专用）

2025福建 物 理 课堂精讲册 1 第一部分 立足教材过基础 模块三 力 学 第十一单元 简单机械 2 一阶 追本溯源过基础 3 知识点1 杠杆 1.定义：在力的作用下能绕着①________转动的硬棒。 2.杠杆的五要素（如右图所示） 固定点 （1）支点：杠杆绕着转动的②________， 用字母 表示。 （2）动力：使杠杆转动的力，用字母 表示。 （3）阻力：③______杠杆转动的力，用字母 表示。 （4）动力臂：从支点到④______作用线的距离，用字母 表示。 （5）阻力臂：从支点到⑤______作用线的距离，用字母 表示。 固定点 阻碍 动力 阻力 4 3.杠杆的平衡条件 （1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下⑥______时，我们就说 此时杠杆处于平衡状态。 （2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂 阻力×阻力臂，即⑦____________。 静止 5 知识点2 杠杆的分类 类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 力臂关系 ___ ___ 力的关系 ___ ⑪___ ⑫___ 特点 省力但费⑬______ 费力但⑭____距离 不省力也不省 距离 应用实例 核桃钳、撬棒、铡 刀、羊角锤、开瓶 器、钢丝钳等 镊子、筷子、钓鱼 竿、食品夹、船桨、 理发剪刀等 托盘天平、跷 跷板、定滑轮 等 距离 省 6 1. （改编自教材素材图）下列工具在使用过程中，属于省力 杠杆的是________；属于费力杠杆的是_______；属于等臂杠杆的是____。 （均选填字母） D.防烫夹 E.开瓶器 F.筷子 G.理发剪 H. 独轮车 I.镊子 J.核桃夹 K.跷跷板 L.船桨 A.羊角锤 B.自行车手闸 C.天平 7 2. 我国古代科技著作《天工开物》中记载了许多利用杠杆 的器具，图甲是捣米的舂，图乙是汲水的桔槔。 甲 乙 8 （1）捣米的舂在使用时是______（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，若 杠杆全长，支点到碓头的距离为，碓头的质量为 ，要使舂 匀速转动，脚在杠杆末端施加的竖直向下的压力为_____ 。 费力 400 甲 9 （2）使用桔槔汲水时可以______（选填“省力”或“省距离”），______ （选填“可以”或“不可以”）改变拉力的方向，为了减小人向上提水时所需 的拉力，应将配重物______（选填“靠近”或“远离”）支点。 省力 可以 远离 乙 10 知识点3 定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点 （不计绳重及摩擦） 类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 竖向滑轮组 横向滑轮组 示意图 ___________________________ _________________________ _________________ ____________________________________________________ （物体 受到的摩 擦力为 ,不计滑轮 重） 实质 ⑮______杠 杆 省力杠杆 / / 等臂 11 类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 竖向滑轮组 横向滑轮组 动力 与阻 力 （或 ）的 关系 ⑯ __________ ⑰ __________ ⑱____ 与 （或 ）的 关系 ⑲____ 续表 12 类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 竖向滑轮组 横向滑轮组 与 的 关系 特点 不省力也不省 距离，但可以 改变⑳_____ _________ ㉑______、 费距离，不 能改变力的 方向 省力、费距离，是否能改变力的 方向与 绕线方式有关 续表 力的方向 省力 【技巧点拨】承担物重绳子段数 的判断 甲 乙 丙 如图所示，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑轮，就有几段绳子承担物重。图甲有3段绳子通过动滑轮，图乙有2段绳子通过动滑轮，图丙有2段绳子通过动滑轮，所以图甲有3段绳子承担物重，即，图乙有2段绳子承担物重，即 ，图丙有2段绳子承担物重，即 。 14 3. （改编自HK八年级P194T5）如图，工人用 的拉力，在内将重为的物体匀速提升了 。此过程中绳子移动了___,工人拉力做功_____，拉力的功率为____ 。 4 600 60 15 知识点4 机械效率 1.有用功、额外功和总功 （1）总功：拉力（或动力）所做的功叫总功，用<m></m>表示。 （2）额外功：在使用机械时，必须克服机械自重、摩擦等做功，这部分 功对我们是无用的，但又不得不做，故称额外功，用<m></m>表示。 （3）有用功：从总功中减去额外功，才是对我们有用的功，物理学中叫 有用功，用<m></m>表示。 16 2.机械效率 （1）定义：㉒________和㉓______的比值叫做机械效率，用符号㉔___表 示。机械效率通常用百分率表示。 （2）计算公式：㉕_ _______________。 （3）提高机械效率的方法：.减少机械自重和摩擦，来减小额外功； .增 大物重来增大有用功的占比。 有用功 总功 17 【特别提醒】（1）省力的机械一定费距离，省距离的机械一定费力，既 省力又省距离的机械是不存在的； （2）任何机械都不可避免地要做额外功，因此机械效率总是小于1； （3）使用任何机械都不能省功； （4）机械效率的高低与是否省力、做功多少及做功快慢无关。 18 3. 常见模型的机械效率 类型 动滑轮 滑轮组 斜面 模型 _______________ _______________ ____________________________________________________ ______________________________________________ 有用 功 ㉖______ ㉗_____ ㉘______ 额外 功 （不考虑摩擦与 绳重） / 19 类型 动滑轮 滑轮组 斜面 总功 机械 效率 ㉙_ ______ （不考虑摩擦与绳重） ㉚ ___ 续表 20 4. （改编自RJ八下P88图12.3-3）如图所示，将一个重 的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为 ，在斜面上移动的距离，物体升高的高度 ，则( ) D A. 物体所受的摩擦力 B. 物体克服重力做功 C. 拉力做功 D. 斜面的机械效率 21 二阶 质检变式研真题 22 考点1 杠杆类型的判断（5年3考） 1.（2024福建16题第一空1分）木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现，锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆，每一环节都讲究科学的工艺流程。如图，雕花时，正在挑起木屑的刻刀属于______杠杆。 费力 23 2.（2020福建18题第一空1分）如图，小儿垂钓时的鱼竿是______（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。 费力 24 3.（2023龙岩二检变式）生活中有很多小妙招，如图甲所示，用钢勺很轻松 就可以打开饮料瓶盖，模型如图乙，钢勺是一个______杠杆，它的支点是 ___（选填“”或“”）点，手在___（选填“”或“ ”）点向下压时会更省力。 省力 甲 乙 25 考点2 简单机械的特点（2022.20第一空） 4.（2022福建20题改编）如图，用滑轮组沿水平方向拉动木箱，该滑轮组 可以省____，滑轮 的作用是______________。 力 改变力的方向 26 5.（2023三明二检变式）如图，用一个滑轮将沙袋提到楼上，使用此滑轮 ______省力，________省功。 可以 不可以 27 考点3 杠杆平衡条件的应用 6.（古代科技-2018福建14题2分）《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图 中“标”“本”表示力臂，“权“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是 ( ) C A. “权”小于“重”时， 端一定上扬 B. “权”小于“重“时，“标”一定小于“本” C. 增大“重”时，应把“权”向 端移 D. 增大“重”时，应换用更小的“权” 28 7.（跨学科实践·人体中的杠杆-2023厦门二检变式）提拉重物时，手的前 臂构成一个杠杆，如图。对此过程分析合理的是( ) D A. 前臂杠杆是一个省力杠杆 B. 肱二头肌对桡骨的力 是阻力 C. 重物给前臂的力变大时， 变小 D. 当前臂绕肘关节向上抬起时，力 变小 29 考点4 杠杆作图（2021.23） 8.（2021福建23题2分）在图中画出使用铡刀时动力的力臂 。 如答图所示 第8题答图 30 技巧点拨 『杠杆力臂作图』 （1）找点：在杠杆的示意图上，确定支点<m></m>； （2）画作用线：确定力的方向，过力的作用点沿力的方向作直线 （有时需要用虚线反向延长）； （3）作垂线：作支点<m></m>到力的作用线的垂线，画出垂足； （4）画力臂：从支点到力的作用线的距离就是力臂，力臂用两端带箭头 的实线（或用大括号括起来的虚线）表示。 31 9.（2024南平二检）如图1的钢丝钳，图2为钢丝钳部分示意图。请在图中 画出最小的动力并画出其力臂 。 图1 图2 如答图所示 第9题答图 32 技巧点拨 『杠杆最小力作图』 注：杠杆上距支点最远的点即为最小动力作用点。 33 考点5 机械效率相关判断 10.（2017福建21题2分）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置， 分别用、匀速提升重力为、的、 两物体，不计绳重和摩擦。若 ，则___；若，则___。（选填“ ”“ ”或“ ”） 甲 乙 34 11.（2023泉州石狮二检变式）如图所示，某同学分别用甲、乙两套滑轮把 同一桶沙子从一楼地面匀速提升到二楼。不计绳重和滑轮的摩擦，则 ___，___。（均选填“ ”“ ”或“ ”） 甲 乙 35 考点6 机械效率相关计算（5年3考） 12.（2022福建20题改编）如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，绳子拉动 时，汽车前进的距离为____ ；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力为，滑轮组的机械效率为 ，则汽车受到的摩擦力为_______ 。 0.8 1 600 36 13.（2019福建12题改编）工人用如图所示的机械将物体匀速提 升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比 ，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为____%。 90 【解析】物体的重力与滑轮的重力之比 ， ，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率 。 37 14.（2024泉州二检变式）如图，用滑轮组将重为 的物体匀速提升，所用的拉力大小为 ，不计绳重及摩擦，则动滑轮的重为____ ，该滑轮组的机械效率为____%。 50 75 38 【解析】由图可知，，根据 可知，动滑轮的重 ，拉力 做的总功 ，拉力 做的有用功 ，该滑轮组的机械效率 。 15.（2024三明二检变式）用如图所示的滑轮组匀速提升重 的 物体，所用拉力为，物体以的速度上升了 ，绳子自 由端移动的距离为___ ，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 ____%。 3 90 【解析】由图可知， ，物体上升高度 ，绳端移动的距离，拉力 做的总功 ，有用功 ，该滑轮组的机械效率 。 40 三阶 实验分层逐突破 41 实验1 探究杠杆的平衡条件（2022年版课标要求学生必做实验） 如图1所示，小勇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、 钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 图1 设计方案，收集证据 （1）实验前，杠杆静止在图1甲所示的位置，此时杠杆处于______ （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 平衡 42 （2）为了便于测量______（选填“力”或“力臂”），应使杠杆在______位置 平衡。为此，应将图1甲中平衡螺母向____（选填“左”或“右”）调节。 力臂 水平 右 图1 43 （3）实验前，同学们列出了以下操作步骤： A.在杠杆两侧挂上适当的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡 B.将杠杆的支点支在铁架台上 C.调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡 D.记录数据 正确的操作顺序是_______（填写操作步骤字母）。 44 得出结论，作出解释 （4）实验中，杠杆调节平衡后，在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使 杠杆在水平位置平衡，测出力臂，然后改变钩码的数量和钩码的位置重复 上述实验，并把数据记录在表格中。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 15.0 1.5 10.0 2 1.5 20.0 2.0 ☆ 3 2.0 15.0 3.0 10.0 45 .第2次实验的阻力臂为_____ ； .分析实验数据，可得出杠杆的平衡条件：____________；（写表达式） .多次实验的目的是___。（填字母） A.减小实验误差 B.寻找普遍规律 C.使每组数据更准确 15.0 B 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 15.0 1.5 10.0 2 1.5 20.0 2.0 ☆ 3 2.0 15.0 3.0 10.0 46 交流合作，评估反思 （5）如图1乙所示，在点挂3个钩码，则应在 点挂___个钩码，才能使 杠杆在水平位置保持平衡；随后将、两点所挂钩码同时向远离支点 的 方向移动一格，杠杆的____（选填“左”或“右”）侧下沉。 2 左 图1 47 （6）如图1丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉 （不超过弹簧测力计的量程），均使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计第 二次的示数比第一次的示数____（选填“大”或“小”）。 大 图1 48 （7）某小组对实验过程交流、讨论后，按图1丁所示又进行了实验，在测 量拉力 的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为____ （选填“”“”或“ ”）。 图1 49 实验创新迁移 （8）生活应用 如图2甲，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件，杆秤的刻度应是______（选填“均匀”或“非均匀”）的，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较____（选填“近”或“远”）的提纽。 均匀 近 50 （9）创新方案 课后，小勇制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图2乙所示，则力臂 ______，若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的____端将下沉。 2∶1 右 51 （10）实验拓展 如图2丙所示装置是老师制作的“杠杆力 臂演示仪”。杠杆自身质量和摩擦忽略不计， 为支点， 、为左右两端点。， 。在作为 竖直背景面的白纸上作以为圆心、 长为半径的圆 （如图中圆所示），在图中未画出作为背景的白纸。 .实验时在点挂上重物，为使杠杆在水平位置平衡，需在 点沿竖直向 下方向施加的拉力，则重物的重力为___ ； .保持点所挂重物不变，撤去拉力，在间任一位置施加拉力 ，大小 为 不变。为使杠杆始终能在水平位置平衡，发现拉力方向延长线均需 要满足____________________的要求（填圆与线的位置关系）。 4 拉力作用线与圆相切 52 实验2 测量滑轮组的机械效率 图3 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 53 设计方案，收集证据 图3 根据猜想，用如图3甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验 次数 钩码的重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 2 0.1 1 0.3 2 3 0.1 1.4 0.3 3 3 0.1 1.2 0.4 4 3 0.2 1.4 0.6 54 图3 （1）除图3中所示的器材，完成该实验还需要的测量工具是________。 刻度尺 （2）实验时应沿竖直方向______缓慢向上拉动弹簧测力计。 匀速 （3）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图3中的____装置完成的， 它的有用功是____，机械效率 ________。 丙 0.3 实验 次数 钩码的重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 2 0.1 1 0.3 2 3 0.1 1.4 0.3 3 3 0.1 1.2 0.4 4 3 0.2 1.4 0.6 55 得出结论，作出解释 （4）比较表中2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是______（选填“正确”或“错误”）的。 （5）通过比较表中______（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越____。 （6）通过比较表中2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越____。 错误 1、2 高 低 实验 次数 钩码的重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 2 0.1 1 0.3 2 3 0.1 1.4 0.3 3 3 0.1 1.2 0.4 4 3 0.2 1.4 0.6 56 交流合作，评估反思 图3 （7）小明同学发现实验过程中边拉动边读数， 弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为 他的想法是________（选填“正确”或“不正确”） 的，因为他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率 的影响；若是静止时读数，则所测得的机械效率 ______（选填“偏大”“偏小”或“不影响”）。真实 实验情境细节考查 不正确 偏大 57 图3 （8）在第3次实验操作的基础上，如图3丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将______（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 偏低 （9）有的同学认为，要测量绕法确定的滑轮组的效率，钩码上升的高度 和绳端移动距离________（选填“可以不”或“一定要”）测量。 可以不 58 （10）分析数据可得结论:使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的 关系可能比较符合图4中的___。（填字母） 图4 B 59 实验创新迁移 （11）生活应用 机械效率是机械性能好坏的重要标志，结合生产生活实际， 分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施不可行的是___。（填字母） D A. 增加所提物重 B. 减轻机械自重 C. 机械加润滑油 D. 增加重物上升高度 60 温馨提示 请完成分层进阶练习册P25~26习题 62 $$