第三章 能量的轉(zhuǎn)化和守恒第一節(jié) 能量的相互轉(zhuǎn)化知識點自然界中各種形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量會發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，能量也會在不同的物體之間相互轉(zhuǎn)移。所謂的消耗能量、利用能量和獲得能量的實質(zhì)是能量相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程。如：雪崩時的能量轉(zhuǎn)化:勢能轉(zhuǎn)化為動能 人造衛(wèi)星:太陽能轉(zhuǎn)化為電能青蛙躍起撲食的過程:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能和勢能 膠片感光成像:光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能特技跳傘:勢能轉(zhuǎn)化為動能和熱能 森林火災(zāi):化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能植物生長:光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 水電站(工作時):機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能題剖析例1：水力資源的開發(fā)一般是將水能轉(zhuǎn)化為電能，長江三峽水電站建成后裝機(jī)容量1820萬千瓦，這些電能最終來源于( ) A.水的勢能 B.水的動能 C.太陽能 D.水本身具有的能量分析：太陽輻射能是地球上各種能量的最主要來源，它促進(jìn)冰雪融化、水分蒸發(fā)、空氣流動等，是誰循環(huán)的動力。而永不停息的誰循環(huán)又是水力發(fā)電站賴以生存的前提，因為這些電能最終來源于太陽能。答案：C. 基礎(chǔ)過關(guān)1、神舟六號飛船進(jìn)人軌道后，太陽能電池帆板打開，并自動調(diào)整位置，使太陽光垂直照射在帆板上，這樣就能產(chǎn)生足夠的電能，用于各種儀器設(shè)備正常工作。這種太陽能電池帆板的作用是（B） A.將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.將太陽能轉(zhuǎn)化為電能. C.將電能轉(zhuǎn)化為太陽能 D.將熱能轉(zhuǎn)化為太陽能2、請指出以下各過程中能量的轉(zhuǎn)化情況?；鸺l(fā)射: 內(nèi)能-機(jī)械能 植物的光合作用：光能-化學(xué)能 激光切割金屬：光能內(nèi)能3、2008年5月8日我國成功實現(xiàn)奧運圣火在珠穆朗瑪峰的傳遞。登山的火炬手必需攜帶氧氣瓶，這里氧氣的作用是供火炬手_。火炬中的燃料燃燒需要氧氣，這是利用氧氣_的性質(zhì)?；鹁嫒紵龝r把燃料的_能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。答案：呼吸 支持燃燒（或“助燃”） 化學(xué)4、“氫氧化鈉在水中溶解，溫度要升高；硝酸銨在水中溶解，溫度要降低?！边@兩種物質(zhì)在溶解過程中，能量的形式各發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化？答案：前者化學(xué)能熱能，后者熱能化學(xué)能能力提高1、三峽水電站是目前世界上最大的水電站，2006年5月20日三峽大壩全線建成。(1)三峽水電站工作時，把水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成 能；(2)發(fā)電機(jī)是根據(jù)法拉第發(fā)現(xiàn)的 現(xiàn)象制成的；(3)目前，我國城鄉(xiāng)主要依靠燃煤供電。三峽水電站利用水力發(fā)電.相當(dāng)于每秒能為國家節(jié)約1.6噸燃煤。如果這些燃煤中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75，則相當(dāng)于每秒可以減少 噸二氧化碳的排放。答案：(1)電(2)電磁感應(yīng)(或磁生電)(3)4.42、小王同學(xué)分析了四個常見事例中的能量轉(zhuǎn)化，其中正確的是：( A )A.在汽油機(jī)的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.電風(fēng)扇正常工作過程中，電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電熱水器工作過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能D.跳水運動員在空中下落的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能中考在線1、（2008連云港市）下圖為田灣核電站發(fā)電流程圖。在核電站的發(fā)電過程中，核能的獲取途徑及能量轉(zhuǎn)化順序正確的是：( C )核反應(yīng)堆汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)電A.聚變；核能內(nèi)能化學(xué)能電能 B.聚變；核能內(nèi)能機(jī)械能電能 C.裂變；核能內(nèi)能機(jī)械能電能D.裂變；核能內(nèi)能化學(xué)能電能2、（2008紹興市）小敏、小穎和小青在玩蕩秋千時，感到秋千往返擺動時間有規(guī)律。于是對“哪些因素決定秋千往返擺動的時間”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的繩長決定；小穎猜想：可能由人與秋千坐墊的總質(zhì)量決定；小青猜想：可能由秋千擺動幅度(擺動中人離開中心的最大距離)決定。于是進(jìn)行了如圖實驗，一細(xì)繩一端拴一小球，一端固定，讓小球自由往返擺動，并記錄數(shù)據(jù)如下表。實驗序號 小球到固定點距離l(擺長)/米小球質(zhì)量/克擺動幅度/米小球往返擺動20次的時間/秒 小球往返擺動 一次的時間/秒10.7200.O533.21.721.0200.0839.72.O31.0300.O539.82.O41.0300.O839.72.051.3200.O545,32.3請回答下列問題：(1)要完成上述實驗，除如圖器材外，還必需的實驗器材是：天平、 (2)從本次實驗可以得到的結(jié)論是：小球往返擺動一次的時間由決定； (3)實驗發(fā)現(xiàn)，小球只能擺動一段時間。你認(rèn)為造成小球停下來的原因可能是； (4)擺鐘是利用本實驗的原理制成的。某一擺鐘變慢了，要調(diào)準(zhǔn)它，應(yīng)將擺鐘的擺長調(diào) (選填“長”或“短”)。 答案：(1)刻度尺、秒表 (2)小球到固定點距離 (3)機(jī)械能有?肖耗或受到摩擦或受到空氣阻力等(4)短新課預(yù)告學(xué)習(xí)了能量的相互轉(zhuǎn)化以后，我們不禁要問，到底能量相互之間轉(zhuǎn)化了多少呢？下一課時，我們就要學(xué)習(xí)有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化與量度之做功。第二節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和量度（第一課時）知識點功做功的二個必要因素作用在物體上的力物 體在力的方向上通過的距離 定義：作用在物體上的力和物體在力的方向上移動的距離的乘積公式：W = FS 注意：FS應(yīng)具備同時性的同體性單位：焦耳；1牛頓米 = 1 焦耳例題剖析例1：一個人用50N的力沿水平方向勻速推一輛重200N的車前進(jìn)2m，求這個人對車做功多少？重力對車做功多少？ 分析：人對車的力為50N，在這個力的作用下車子前進(jìn)了2m，所以人對車做的功直接利用公式便可求得，而物體重為200M,但在重力的方向上沒有移動距離，因此重力沒有對物體做功。解：W人 = F S = 50N 2m =100JW重 =F S = 200N 0m = 0J答 ：人對車做功100J，重力對車沒有做功. 例2：例1：在甬臺高速公路工程中，需要將一株千年古樟移動，施工人員對古樟的樹葉做了修剪，再在其四周深挖，把古樟連根帶土挖起，宛如一個長方體的大“花盆”（如圖示）。然后施工人員在“花盆”下鋪上平行軌道，用4個推力均為5106N的千斤頂將古樟沿軌道緩慢滑動了35m。移動前，施工人員在古樟進(jìn)行修剪是為了降低古樟的 作用；古樟連根帶土的體積約為約為 3500m3,若平均密度按2.0103kg/m3計算，它的質(zhì)量約為多少？在整體平移過程中，4個千斤頂對“花盆”共做了多少功？在移動過程中采取哪些措施可以減少摩擦？請舉兩例 。分析：本題以“巧移古樟”為知識背景，綜合考查生物、生理知識。屬于“拼盤式”綜合。解答這類題通常采用各個擊破的方法，即找準(zhǔn)問題所涉及的學(xué)科，選用相應(yīng)學(xué)科知識解答。如果不同學(xué)科的問題間相互聯(lián)系，則應(yīng)找準(zhǔn)問題的“切入點”，按一定思維順序分析解答。本題涉及生物知識及物理知識，但二者之間沒有內(nèi)在聯(lián)系。古樟的葉具有蒸發(fā)水分的作用，移動前，施工人員進(jìn)行修剪是為了減少葉的數(shù)量從而減少水分的蒸發(fā)量，確保古樹成活。由m=V可直接計算古樟及根部土塊的質(zhì)量。由W=Fs直接計算千斤頂對“花盆”做的功。由影響摩擦力大小的因素結(jié)合實際情況，制定減小摩擦的措施。解答：修剪是為了降低古樟的 蒸騰 作用.m=V=2.0103kg/m33500m3=7.0106kg.由W=Fs=45106N35m=7108J.將滑動摩擦改為滾動摩擦、加潤滑油。基礎(chǔ)過關(guān)1、如圖所示，兩個演員在做雜技“頂竿”表演，頂竿者的肩膀上豎立著一根直竹竿，竹竿的上端有一位重300牛的小演員。請問：(1)當(dāng)小演員沿竿豎直下滑2米，則重力對他做了多少功?(2)當(dāng)小演員靜止在竿上時，若頂竿者肩部的受力面積是20厘米2，不計竹竿的重，則頂竿者肩部受到的壓強(qiáng)是多少?答案： (1)WFsGh300N2m600J答：重力做功600J。(2)pFS=GS 1.5105Pa答：頂竿者肩部受到的壓強(qiáng)為1.5105Pa。2、我國將于2007年發(fā)射繞月飛行的“嫦娥一號”衛(wèi)星。衛(wèi)星在近地面升空過程中，勢能的變化是（ A ）A變大B.變小C.不變D.無法判斷3、下列情況中，人有沒有對所帶的皮箱做功：（1）人用力提放在地上的皮箱，但沒有提起 ( )（2）人再一次用力把箱子提起 ( )（3）人用力提著皮箱在原地不動 ( )（4）人提著箱子在水平路面上走了50米( )（5）人提著箱子站在水平勻速行使的汽車上( )（6）人把箱子放在電梯上,電梯從1樓上升到10樓 ( )（7）人提著皮箱在電梯中上升( )能力提高1、起重機(jī)按下圖所示的三種方式三次將物體勻速吊起 思考：（1）第二次與第一次比較說明了什么？在力一樣大時，功的大小跟物體沿力的方向移動的距離成正比.（2） 第三次與第一次相比說明了什么？在距離相同時，功的大小跟作用在物體上的力成正比。2、某同學(xué)參加大掃除，負(fù)責(zé)提水。試分析在以下的過程中，他對水桶是否有做功。(1)提水沿樓梯走到二樓；(2)提水沿走廊走到教室門口；(3)提水在門口站一會兒。 答案：（1）有做功；（2）沒有做功；（3）沒有做功中考在線1、（2008衢州）杭州灣跨海大橋在建造過程中多項成果具有世界一流水平，其中一項是自行設(shè)計制造了2400噸液壓箱梁縱移臺車。若該臺車將2000噸整體預(yù)制好的箱梁豎直上移10米，在此過程中該臺車對箱梁做的功為焦（g取10牛/千克）。答案：21082、（2008杭州市）土培塘橋建于1985年，橋長55米，寬5米，位于杭州嚴(yán)家弄路和京杭大運河的交叉處，被認(rèn)定為危橋予以拆除（見下左圖），傳統(tǒng)的拆除方法，既要安排爆破，又要搭建鋼架，費時費力，又會使殘留物淤積河道，影響航運，現(xiàn)使用了一種新的拆除方法，只需要兩到三天就可完成拆遷。拆橋的步驟是：把兩艘載重500噸的船開到橋下，排去船上的水，使船體上升，托起重280噸的橋身，離開橋墩60厘米，然后使用牽引設(shè)備，橫向拖拽橋身到岸上，在陸地上拆卸橋梁。假設(shè)橋的質(zhì)量分布均勻，兩船作用于橋身的位置各離橋兩端15米處，下右圖是拆橋的示意圖。問：（1）若要使橋同時脫離橋墩兩船應(yīng)怎樣排水？每只船應(yīng)排出多少噸水？（2）若僅用左船排水，則橋面先脫離橋墩（填“左”或“右”），此時左船至少排水多少噸？（3）若整橋水平上升60cm，問兩船克服重力做的功為多少？解答：（1）兩船同時等速排水因橋的重力由兩只船承擔(dān)，而兩船所處的位置是對稱的，故兩船對橋的作用力相同，所以每只船應(yīng)排出l40噸水。（2）左； 以B點為支點，設(shè)左船對橋的支持力為F，根據(jù)杠桿的平衡條件FCB=GAB/210m可得：FGAB/2CB（2801039.855）/240l886500（牛）m=F/g=1886500/9.8192500（千克）=192.5（噸） 答：左船至少排水l92.5噸。（3）根據(jù)W=FS，得W=Gh=2801039.80.61646.4103（焦耳）答：兩船克服橋重力做功1646.4103焦耳。3、（2008佛山市）如圖所示的水平地面上，一個底面積為0.16m2、重為4000N的物體，在2000N的水平推力作用下，8s內(nèi)勻速前進(jìn)了10m.求：（1）推物體前進(jìn)的速度是多大？（2）物體在運動過程中受到摩擦力是多大？（3）推力在這8s內(nèi)對物體做了多少功？（4）物體對地面的壓強(qiáng)是多大？解：（1）（2）根據(jù)二力平衡可知，物體勻速前進(jìn)時，有：f = F推 =2000N（3）W= F推s=200010J=2104J（4）新課預(yù)告做功的多少即為能量轉(zhuǎn)化的多少，那么到底哪些物體能量轉(zhuǎn)化更快，做功更多呢？怎樣來體現(xiàn)這一點呢？這就是我們下一課時需要學(xué)習(xí)和掌握的有關(guān)功率的問題。第二節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和量度（第二課時）知識點1、功率是反映物體做功快慢的物理量。2、功率的定義：單位時間里完成的功叫功率3、功率的計算公式： P=W/t P=Fv4、功率的單位：瓦 常用單位還有：千瓦、兆瓦5、1焦耳/秒 = 1 瓦 1千瓦=1000瓦 1兆瓦=106瓦 （1馬力 = 735瓦）例題剖析例1：一臺拖拉機(jī)勻速耕地，所受阻力是180000牛，半小時耕地0.9千米。則此過程中拖拉機(jī)功率為多少？分析：因為拖拉機(jī)勻速耕地，所以動力等于所受阻力都為180000牛，而在這個力的作用下前進(jìn)了0.9千米，則所做的功便可求解，做完這個功所用的時間為半小時，根據(jù)功率公式P=W/t可直接求解。解： W=Fs=180000牛900米=162000000焦 P=W/t=162000000焦/(0.53600秒)=90000瓦 答：此過程中拖拉機(jī)功率為90000瓦?；A(chǔ)過關(guān)1、跳繩是一項很好的健身運動。某同學(xué)作了相關(guān)的測量：小軍的體重為400牛，跳起時重心升高的高度平均為0.02米，則小軍跳一次做功_焦；若小軍1分鐘跳150次，則小軍跳繩時的功率為_瓦。答案：8；202、一架起重機(jī)在5分鐘內(nèi)把60000牛的重物勻速舉高25米，它的功率是多少千瓦？解: W=Fs=60000牛25米=1500000焦 P=W/t=1500000焦/300秒=5000瓦=5千瓦 答：起重機(jī)的功率是5千瓦.3、聯(lián)系速度的科學(xué)意義，請你說出“電風(fēng)扇的功率是80瓦”表示什么意思？ 答案：電風(fēng)扇的功率為80瓦，即80焦/秒,它表示該風(fēng)扇1秒鐘時間內(nèi)做功80焦耳。4、關(guān)于功率,下列敘述正確的是( C ) A.做功用的時間越少,功率越大。 B.功率越大,做的功越多。 C.在相同的時間里,做功越多,功率越大。 D.做功的時間越多,功率越大。 能力提高1、近年來，國家發(fā)改委屢次調(diào)高成品油價格，市區(qū)出租車司機(jī)油費增加。為此.他們在車站候客排隊時常常采用推著出租車的方法，來減少汽油的消耗?，F(xiàn)有一位出租車司機(jī)，推著一輛質(zhì)量為1300千克的出租車在水平路面上勻速前進(jìn)了5米，已知出租車勻速前進(jìn)時受到的阻力為300牛，求： (1)這位出租車司機(jī)在此過程中對車所做的功為多少焦？ (2)若此過程所需時間為10秒，則這位出租車司機(jī)對車做功的功率為多少瓦？答案：解：（1）WFs 300牛5米=1500焦 （2）P=W/t 1500焦10秒150瓦2、甲、乙兩個同學(xué)體重之比是4：5，都從一樓走到三樓，甲和乙所用時間之比為7：8，那么甲、乙做功之比為4:5，功率之比為32:35。3、功率相等的兩輛汽車，要相等的時間內(nèi)勻速通過的距離之比為3：2，則（ B ）A、兩輛汽車的牽引力之比為3：2 B、兩輛汽車的牽引力之比為2：3C、兩輛汽車做功之比為3：2 D、兩輛汽車做功之比為2：3中考在線1、（2008衢州）下表是某輛四輪轎車的部分?jǐn)?shù)據(jù)：轎車的基本參數(shù)氙氣大燈的技術(shù)參數(shù)車身質(zhì)量（千克）1900額定電壓（伏）12長/寬/高（毫米）5175/1899/1480耗電功率（瓦）35油耗（升/百千米）7.4電瓶的技術(shù)參數(shù)最大輸出功率（千瓦）150電壓（伏）12最高時速（千米/小時）210充電時間（小時）20輪胎寬度（毫米）200容量（安小時）50（1）該轎車空車停放在水平路面上時，某同學(xué)測得該轎車輪胎與地面接觸的長度約為50毫米（沿車長的方向），則此時該轎車對水平路面的壓強(qiáng)約為多大（g取10牛/千克）？ （2）該轎車的頭部裝有兩盞氙氣大燈，若用該轎車上充足電的電瓶給氙氣大燈供電，最多能供氙氣大燈正常工作多長時間？（3）該轎車在高速公路上以108千米/小時的速度勻速前進(jìn)，發(fā)動機(jī)的輸出功率為120千瓦，求轎車所受到的阻力。導(dǎo)流板（4）有些轎車的尾部安裝了導(dǎo)流板，如圖所示。它的作用主要是在轎車高速行駛時，增加對地面的壓力，提高車輪的抓地性能。則導(dǎo)流板橫截面的形狀是。ABCD（5）汽車排放的尾氣中含有CO、NO、NO2等，這些氣體會造成大氣污染，為了降低危害，在汽車上安裝了一種稱為“催化式排氣凈化器”的裝置，使大約90%的CO、NO、NO2可轉(zhuǎn)化為CO2、N2，這是由于這些氣體在裝置中發(fā)生了變化。解：（1）S1=0.2米0.05米=0.01米2 S=40.01米2=0.04米2 F=G=mg=1900千克10牛/千克=19000牛 =4.75105帕 該轎車對水平路面的壓強(qiáng)約為4. 75105帕。（2）W=UIt=12伏50安3600秒=2.16106焦 =30857秒 電瓶最多能供30857秒時間的電。（3）P=Fv f = F=4000牛 轎車所受到的阻力為4000牛。（4）C ； （5）化學(xué)2、（2008金華）在汶川地震的抗震救災(zāi)中，黨和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的廢墟中搜救被困人員，重型吊機(jī)起到了重要的作用。如圖所示所示的重型吊機(jī)在某次起吊中，吊起了20000千克的重物(鋼繩的重和摩擦不計，取g10Nkg)。求：(1)當(dāng)重物勻速上升時，鋼繩受到的拉力為多少牛?(2)若重物以0.1米秒的速度勻速豎直上升15秒，重型吊機(jī)對重物所做的功為多少焦?(3)在重物以0.1米秒的速度勻速豎直上升的過程中，重型吊機(jī)對重物做功的功率為多少瓦? 解：（1）根據(jù)二力平衡得 F=G=mg=2000kg10N/kg=2105N (2)根據(jù)V=S/t得 S=Vt=0.1m/s15s=1.5m W=FS=2105N1.5m=3105N （3）根據(jù)P=W/t=3105N/15s=2104W或根據(jù)P=FV=2105N0.1m/s=2104W。3、（2008江門市）如圖所示，小明在跑步機(jī)上鍛煉身體.設(shè)他在跑步機(jī)上以5ms的速度勻速跑動30min，跑動的總動力為40N.求：(1)他在這段時間內(nèi)相當(dāng)于跑了多少路程? (2)他在這段時間內(nèi)做了多少功?(3)他做功的功率是多少? 解：(1)由V=S/t 得：S=vt=5ms3060s=9000m=9km(2)W=Fs=40N9000m=360000J(3)P=W/t=360000J/1800s=200w答：(1)共跑了9km(2)人跑步時做功360000J(3)人跑步時的功率為200w.新課預(yù)告學(xué)習(xí)了能量的轉(zhuǎn)化、量度以后我們能解釋生活中很多的實際問題了，我們可以將這些知識都應(yīng)用到一些機(jī)械設(shè)備上，例如杠桿、滑輪等，下一課時，我們將進(jìn)入杠杠的世界去了解這種最簡單的原始機(jī)械。第三節(jié) 認(rèn)識簡單機(jī)械（第一課時）知識點一 杠桿1.杠桿：在力的作用下能繞固定點的硬棒叫做杠桿。2.杠桿的五要素（1） 支點：使杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點。（2） 動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。（3） 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力（4） 動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離。（5） 阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離。3.杠桿平衡：指杠桿保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)4.研究杠桿的平衡（1） 把杠桿的中央支在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)（便于直接在杠桿上測出力臂大?。?。（2） 在杠桿的兩端分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，在杠桿上左右移動鉤碼懸掛的位置，直到杠桿再次達(dá)到水平位置，處于平衡狀態(tài)。（3） 用直尺量出動力臂L1和阻力臂L2的大小。（4） 動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積5.杠桿平衡原理：動力動力臂=阻力阻力臂，即F1L1=F2L2二 杠桿的分類（1） L1L2時，叫省力杠桿，其特點是省了力但費了距離。如開瓶蓋的起子、鍘刀、老虎鉗、道釘撬等。（2） L1L2時，叫費力杠桿，其特點是費了力但省了距離。如釣魚桿、筷子、鑷子、縫紉機(jī)腳踏板等。L1=L2時，叫等臂杠桿，其特點是不省力也不費力，不省距離也不費距離。如天平、定滑輪等。例題剖析例1：畫出漁民扳魚網(wǎng)的杠桿示意圖（圖1）。分析：人拉魚網(wǎng)的力沿拉繩方向，是動力。竹桿支在河岸隨拉繩而抬高將魚網(wǎng)提出水面，因此竹桿的支點在河岸處。魚網(wǎng)及魚是阻礙竹桿扳起的，是阻力。解答：根據(jù)圖1所示實驗情況，畫出的杠桿示意圖如圖2所示?！菊f明】力臂是支點到力的作用線的距離，而不是支點到力的作用點的距離。在杠桿的示圖上畫力臂的方法是：先找出支點，再畫出力的作用線，然后用直角三角板畫出力臂。例2：一根扁擔(dān)長1.4m，前后兩筐內(nèi)分別裝有300N和400N的貨物。問：人肩挑處離前筐多遠(yuǎn)才能平衡？（不計扁擔(dān)及筐的質(zhì)量）分析:人肩挑處應(yīng)看作支點。應(yīng)用杠桿平衡公式即可得解。解:設(shè)前筐重力G1，肩到前筐距L1， 后筐重力G2，肩到后筐距L2。由G1L1=G2L2，即G1L1=G2(1.4m-L1)， 答: 肩挑處應(yīng)離前筐0.8m處，扁擔(dān)平衡?；A(chǔ)過關(guān)1、下圖中利用杠桿原理制成的是（ A ）2、下列所示的杠桿中，屬于費力杠桿的是（D）3、下列關(guān)于力臂的說法中，正確的是（ B ）A、動力臂是指支點到動力作用點的距離B、阻力臂是指支點到阻力作用線的垂直距離C、動力臂與阻力臂之和等于杠桿長D、當(dāng)力的作用線通過支點時，力臂最大4、在力的作用下能夠繞固定點轉(zhuǎn)動的_叫杠桿；杠桿處于靜止或_的狀態(tài)叫杠桿平衡，杠桿的平衡條件是_；當(dāng)杠桿的動力臂比阻力臂_時是費力杠桿，但可省_. 答案：硬棒；勻速轉(zhuǎn)動；F1L1=F2L2；短；距離5、下面舉出的是幾種根據(jù)杠桿原理制成的工具：A.鉗子；B.鍘刀；C.鑷子；D.理發(fā)剪子；E.剪鐵皮剪子；F.天平；G.定滑輪；H.起釘錘；I.指甲刀;J.起子； K.縫紉機(jī)踏板.其中_是省力杠桿，_是費力杠桿，_等臂杠桿. 答案：ABEHIJ； CDK ；FG能力提高1、如圖所示，甲是我們常使用的指甲鉗，乙是它的示意圖。請細(xì)心觀察，此鉗哪些部位分別應(yīng)用了哪些物理知識及原理，請你寫出二個應(yīng)用不同原理的例子。；。答案：鉗口（D）很鋒利-壓力一定時，減小受力面積可增加壓強(qiáng)； 鉗柄（AC）上有粗糙的刻紋-增大摩擦 指甲鉗的CBA部分-省力杠桿2、皮劃艇是我國的奧運優(yōu)勢項目之一，比賽中，運動員一手支撐住漿柄的末端(視為支點)，另一手用力劃槳，此時的船槳是：（ B ）A.等臂杠桿 B.費力杠桿 C.省力杠桿 D.省功杠桿3、園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的是為了：（ D ）A.增大阻力臂，減小動力移動的距離B.減小動力臂，減小動力移動的距離C.增大動力臂，省力 D.減小阻力臂，省力4、一個杠桿的動力臂與阻力臂之比為41，則該杠桿是_杠桿，動力與阻力之比是_.若此杠桿受到的阻力是60 N，則當(dāng)動力為_ N時，杠桿處于平衡狀態(tài). 答案：省力；14 ；155、有一桿秤，若秤砣末端掉了一小塊物體，則測得的物體質(zhì)量比真實值_；若秤盤端掉了一小塊物體，則測得的物體質(zhì)量比真實值_；若兩端末同時掉了同質(zhì)量的一小塊物體，則測得物體的質(zhì)量比真實值_. 答案：大；??；大中考在線1、（2008柳州北海）如圖所示為小明自制的風(fēng)力板，口板為迎風(fēng)板，其迎風(fēng)面承受風(fēng)力，b板為壓重板，它水平放置，m為壓重板上的鐵板(a、b板重力不計)。當(dāng)壓重板上鐵板重力一定時，風(fēng)力大到一定程度，風(fēng)力板就會傾倒，在這過程中，風(fēng)對迎風(fēng)板的作用力當(dāng)作動力，當(dāng)作阻力，壓重板上的鐵板越重，風(fēng)力板傾倒時記錄的風(fēng)力越.小明通過查閱資料和實驗，在壓重板上加上重力不同的鐵板，制成能測風(fēng)力18級的8個風(fēng)力板，構(gòu)成一套風(fēng)力探測儀。在南風(fēng)盛行的某地，小明用這套風(fēng)力探測儀測定當(dāng)天最強(qiáng)的風(fēng)力。(1)在開闊地的水平地面放置風(fēng)力探測儀時，小明應(yīng).(2)小明確定當(dāng)天最強(qiáng)風(fēng)力的方法是.答案：(鐵板的)重力；大； (1)將八個風(fēng)力板的迎風(fēng)面； 朝南放置； (2)每天結(jié)束時，以傾倒風(fēng)力板中記錄風(fēng)力最大的作當(dāng)天最強(qiáng)風(fēng)力。2、（2008北京市）實驗臺上有如下實驗器材：一個帶支架的杠桿、一個量程為05N的彈簧測力計、六個質(zhì)量均為100g的鉤碼和兩段細(xì)繩。請利用上述實驗器材設(shè)計一個實驗。證明“在杠桿平衡時，如果動力臂和阻力臂保持不變，則動力跟阻力成正比”。（1）在你所設(shè)計的實驗中，如果用點A表示鉤碼作用在杠桿上的位置，用點B表示彈簧測力計作用在杠桿上的位置，請在圖中的杠桿上標(biāo)出A點和B點。（2）請寫出主要實驗步驟。 答案：（1）見右圖（2）用細(xì)繩做成兩個繩套，分別拴牢在杠桿的A和B點處，調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡。將彈簧測力計的指針調(diào)節(jié)到零刻度線位置。在A點處依次掛1個、2個、3個、4個、5個、6個鉤碼，在B點處依次豎直向上拉彈簧測力計，分別使杠桿在水平位置平衡。將每次實驗操作中掛在杠桿上的鉤碼的總質(zhì)量和相應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)記錄在表格中。3、（2008廣州市）如圖所示，繩子OO懸吊著質(zhì)量忽略不計的桿，在桿的a點掛上重物G，在O右側(cè)某點b處掛上鉤碼.重物G的質(zhì)量及a到O的距離不變，要使桿保持水平，b點掛的鉤碼個數(shù)（各個鉤碼質(zhì)量相同）和b到O的距離的關(guān)系是圖7中哪一幅圖：（B）新課預(yù)告不僅杠桿是生活中常見的機(jī)械，還有滑輪，它在生活中還有更多妙用之處，我們將學(xué)習(xí)它。第三節(jié) 認(rèn)識簡單機(jī)械（第二課時）知識點滑輪種類結(jié)構(gòu)實質(zhì)特點注意點定滑輪等臂杠桿能改變力的方向，不能改變力的大小F = GS = h動滑輪動力臂為阻力臂兩倍的杠桿能改變力的大小，不能改變力的方向F = 1/2GS = 2h滑輪組既能改變力的大小，又能改變力的方向F = 1/nGS= nh（n為與動滑輪相連的繩子條數(shù)）注意：滑輪組繞線法則：奇動偶定（與動滑輪相連后的繩子條數(shù)n為奇數(shù)時，繩子起點在定滑輪上，n為偶時起點在動滑輪上），先內(nèi)后外（從里面的小滑輪逐步向外繞線，不得重復(fù)與交叉）。例題剖析例1：如圖所示，物體A是立方體鐵塊，邊長是20cm。當(dāng)水平拉力F=80N時，物體A恰好做勻速直線運動，已知鐵的密度是7.8103kg/m3，物體A運動時受到地面的阻力是物重的O.3倍。求物體A對水平地面的壓強(qiáng)是_Pa。解答：該題考查壓強(qiáng)知識點，有一定計算量。要算壓強(qiáng)，這里有兩種方法： V=a3=(O.2m)3=O.008m3，S=a2=(O.2 m)2=O.04m2。m=V=7.8lO3kg/m30.008m3=62.kg 。F=G=mg=62.4kg 9.8 N/kg=611.52N ，P=F/S=611.52N/0.04m2=15288Pa 。 由于這是立方體(柱體)我們也可以用p=gh來計算固體物體對地面的壓強(qiáng)。P=gh-O.2 m7.8103kg/m39.8N/kg=15288 Pa。答案：15288 Pa例2：在學(xué)習(xí)功的原理后，為了驗證結(jié)論，小柯找來杠桿和動滑輪做實驗，記錄數(shù)據(jù)如下：記錄實驗提升重物做功動力做功物重(N)高度(m)功(J)動力(N)距離(m)功(J)杠桿1024O.52動滑輪4O.31.22.2O.61.32(1)將表中“”空的數(shù)字為 _。(2)他發(fā)現(xiàn)提升重物做功和動力做功在動滑輪實驗中不相等，原因是_。分析：(1)根據(jù)W=Fs，s=W/F=2J/10N=O.2m。(2)根據(jù)功的原理可知“利用任何機(jī)械時，人們所做的功都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功”。那這里為什么直接用手提升重物所做的功為1.2 J，而在利用動滑輪提升重物時所做的功為1.32 J呢?原來這里動力除了要對重物做功，還要克服動滑輪的重力及摩擦力做功。動力所做的為總功，克服重物所做的為有用功，克服動滑輪的重力及摩擦力做功為額外功。三者關(guān)系是W總 =W額 + W有?？偣Ξ?dāng)然比有用功多。答案：(1)0.2 (2)動力要克服動滑輪的重及摩擦力等做功基礎(chǔ)過關(guān)1.滑輪組是由_和_組成的，使用滑輪組既可_又可以改變用力的_.答案：定滑輪 動滑輪 省力 方向2. 許多學(xué)校都裝有升旗桿，在旗桿的上端裝有一種簡單機(jī)械，下列哪種機(jī)械適合A.杠桿 B.定滑輪 C.動滑輪 D.輪軸答案：B甲 乙3、用一個滑輪組提升重物，當(dāng)拉力F將繩子自由端拉下2 m時，物體才上升0.5 m，由此可知該滑輪組是一個_(填“省力”“費力”)機(jī)械.如果物重是400 N，則拉力F=_ N.(不計滑輪和繩重，不考慮摩擦) 答案：省力；100能力提高1、如圖甲、乙所示的滑輪組裝置，所有摩擦不計，分別用F1、F2豎直勻速拉動重物G ，已知每個滑輪重為G/2，則力F1和F2之比為( C )。A.1:1 B.3:2 C.2:3 D.3:42、某公司要搬運一臺笨重的機(jī)器進(jìn)車間，為了省力，某工人設(shè)計了如圖所示的四種方案(機(jī)器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管)，其中不省力的是( D )。A B C D中考在線1、（2008恩施市）在圖中，甲、乙兩個滑輪組都由相同的滑輪組合而成。如圖丙：大輪重10N，小輪重5N，連桿重1N。先后用甲、乙兩種方式提起同樣重的物體（G=500N），如果忽略摩擦力和繩的重力，則下列說法正確的是：( B ) A.F1=129N F2=133N B.F1=129N F2=129NC.F1=133N F2=133ND.F1=133N F2=129N2、（2008義烏市）某同學(xué)自制了一個可以測人體重心位置的裝置，如圖所示，取一塊與自己等長的木板，一端固定，另一端用輕質(zhì)細(xì)繩通過一個滑輪懸掛起來(摩擦不計)，在繩子末端的托盤上放一些重物，使木板水平平衡。如果該同學(xué)身高160cm、質(zhì)量40kg，平躺到木板上后在托盤中再加上重為137.2N的物體，木板再次水平平衡。(1)該裝置中滑輪的作用是 。(2)在測人體重心之前，先“在繩子末端的托盤上放一些重物，使木板水平平衡”，這樣做的目的是 。(3)請通過計算說明該同學(xué)的重心位置(g取98N/kg)。答案：新課預(yù)告利用杠桿、滑輪等簡單的機(jī)械設(shè)施給人們帶來了方便，能省時、省力，但他們也有不足的地方，下一課時我們將通過機(jī)械效率的學(xué)習(xí)，來進(jìn)一步了解這些簡單機(jī)械的優(yōu)劣，并進(jìn)一步認(rèn)識下斜面。第三節(jié) 認(rèn)識簡單機(jī)械（第三課時）知識點一、機(jī)械效率（1）有用功：我們把必須要做的這部分功。（2）額外功或無用功：不需要，但又不得不做的那部分功。（3）總功：有用功與額外功的總和。（4）機(jī)械效率：有用功跟總功的比值。=W有用/W總=Gh/FL100（5）W總=W有用+W額外 W有用W總1二、測量斜面的機(jī)械效率（1）光滑斜面：FL=Gh W額外=0 =100（2）有摩擦的斜面：W總=FL W有用=Gh W額外=FL=Gh/FL（3）斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度和傾角有關(guān)。例題剖析例1：起重機(jī)把質(zhì)量為600千克的重物提升了3米，而它的電動機(jī)所做的功是34000焦，起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？（ g取10牛/千克）分析：電動機(jī)所做的功為總功，吧物體提升為有用功。解：起重機(jī)提升重物所做的功為有用功，因此 W有用 = Fh =mgh = 600千克10牛/千克3米 = 18000焦W總 = 34000焦 所以= W有用/ W總=18000焦/ 34000焦 = 52.94% 答案：52.94%例2：用大小為250N、方向沿著斜面向上的推力F，將重G為400N的貨物由斜面底端勻速推到頂端，已知斜面長L為4m ，高為2m，如圖所示，則此過程中推力所做的功為_，斜面的機(jī)械效率為_ 。分析與解答：推力所做的功就是推力與在推力方向上通過的距離的乘積，即W=Fs=250N4m=1000 J。斜面也是一個簡單機(jī)械，也存在機(jī)械效率問題。我們用斜面的目的是把物體提高，所以克服重力所做的功為有用功，而推力F所做的功則為總功。W有=Gh=400N2m=800 J，W總=1 000 J。= W有/ W總100=800J/1000J100=80。答案：1000 J； 80基礎(chǔ)過關(guān)1、一科學(xué)興趣小組在探究二力平衡條件時，將小車放在光滑的水平桌面上，兩邊分別用細(xì)線通過定滑輪與重物A、B相連，小車兩邊的細(xì)線在同一直線上且與水平桌面平行，如圖所示。當(dāng)小車靜止在桌面上時，A、B的物重GA和GB的關(guān)系為（C）A.GAGBB.GAGBC.GAGBD.以上三種說法都有可能2、關(guān)于斜面，下列說法中錯誤的是A.斜面越長就越省力B.斜面也是一種簡單機(jī)械C.省力但要多移動距離 D.等高的斜面，斜面越長越省力答案：A能力提高1、生活中，除了盤山公路利用了斜面省力的原理，還有哪些方面利用了斜面省力的原理？試舉兩例.答案：如螺旋千斤頂、螺絲釘.2、右圖為某同學(xué)自制的天平式空氣濕度儀，杠桿處于水平平衡。當(dāng)空氣的水汽含量增多，即濕度變大時，由于木炭有較強(qiáng)的吸水性，結(jié)果（B） A.杠桿保持水平 B.木炭端下沉 C.鋁片端下沉 D.兩端都下沉中考在線1、（2008連云港市）如圖是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖。已知貨物的質(zhì)量為600kg，所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機(jī)械效率為75。若人以0.5m/s的速度勻速前行，經(jīng)100s將貨物拉出倉庫，g取10N/kg,。求在此過程中：（1）人做的有用功為多大？ （2）人的拉力為多大？（3）人拉力的功率為多大？解答：W有用fs物 代入數(shù)據(jù)得：W有用1.5104 J = 代入數(shù)據(jù)得： F=400N P=或PFv 代入數(shù)據(jù)得：P=200W 2、（2008河南?。榱耸×?，工人師傅常用圖3所示的斜面把物體搬運到汽車上。設(shè)斜面長為s，高為h，把重為G的物體沿斜面勻速推到車上所用力的大小為F，則搬運物體所做的有用功為，該斜面的機(jī)械效率為100%（用題中代表各物理量的字母表示）。答案：Gh ； Gh/Fs3、（2008柳州北海）用滑輪組把重為200N的貨物提到9m高的樓上，所用拉力為80N則總功和滑輪組的機(jī)械效率分別是：( B )A.1800J 83.3 B.2160J 83.3C.1400J 80 D.1800J 804、（2008達(dá)州市）在不計繩重和摩擦的情況下利用如圖所示的甲、乙兩裝置分別用力把相同的物體勻速提升相同的高度若用甲，乙表示甲、乙兩裝置的機(jī)械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功。：( A ) A、甲乙，W甲W乙 B、甲乙，W甲W乙 C、甲乙，W甲W乙 D、甲乙，W甲W新課預(yù)告在能量的世界里，機(jī)械能是我們生活中最常見的一類，它包括動能和勢能。下一課時我們將走進(jìn)機(jī)械能。第四節(jié) 動能和勢能知識點1 機(jī)械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。（1） 動能：物體由于運動而具有的能。（2） 重力勢能：物體由于被舉高而具有的能。（3） 彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。2、動能和勢能的影響因素（1）影響動能的因素是物體的質(zhì)量和速度。質(zhì)量相同時，速度大的物體具有的動能大；速度相同時 ，質(zhì)量大的物體具有的動能大。（2）影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和高度。質(zhì)量相同時，高度大的物體重力勢能大；高度相同時，質(zhì)量大的物體重力勢能大。（3）同一物體的彈性形變越大，其彈性勢能越大。3、動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化（1）動能轉(zhuǎn)化為重力勢能時，物體的速度不斷減小，高度不斷增加；重力勢能轉(zhuǎn)化為動能時，高度降低，速度增大。（2）動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能時，速度減小，彈性形變增大；彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能時，彈性形變減小，速度增大。4、機(jī)械能守恒（1）物體通常既具有動能，又具有勢能。（2）當(dāng)物體只受重力和彈性力時（不受阻力時），機(jī)械能總量保持不變。即動能減小了多少，勢能就增加多少；勢能減小了多少，動能就增加多少。例題剖析例1：建筑工地上，打樁機(jī)在重錘下落過程中，由_能轉(zhuǎn)化為_能.分析：同一物體在機(jī)械能轉(zhuǎn)化過程中，質(zhì)量不變，只要知道位置(高度)的變化，即可判定重力勢能的變化，同樣，由速度變化判定動能的變化.動能和勢能的變化是同時發(fā)生的，而且是一個增加，另一個必然減少.打樁機(jī)的重錘下落時，高度越來越低，重力勢能越來越小，但速度越來越大，動能越來越大，因此打樁機(jī)在重錘下落過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.答案：重力勢，動.例2：騎自行車的人在上坡前，往往要用力蹬幾下，試用能量轉(zhuǎn)化的觀點來說明這樣做的好處.分析與解答：用能量轉(zhuǎn)化的觀點解題，必須弄清題設(shè)過程中的能量變化，再根據(jù)能量變化結(jié)果，回答問題.騎自行車上坡的過程是動能轉(zhuǎn)化為勢能的過程，上坡前用力蹬車，增大了車的速度，從而增大了車的動能，上坡過程中，這些動能轉(zhuǎn)化為勢能，車子就容易爬到坡頂. 例3：1m3的水從10m高處落到地面上，不計空氣阻力，重力對物體做功_J，水的重力勢能減少_J，動能增加_J.分析：不計空氣阻力，說明機(jī)械能總量不變.而這一能量轉(zhuǎn)化的過程實際是重力在做功，由WFsmgh 可求出做功的多少，重力做了多少功動能就增加多少，動能增加多少重力勢能就減少多少.答案：9.8104 9.8104 9.8104基礎(chǔ)過關(guān)1、在建筑工地上,?？吹饺鐖D所示的安全警牌,這是因為,高處的物體具有勢能,下落時會轉(zhuǎn)化為動能,從而對人造成傷害。 2、若甲物體的速度比乙物體的速度大，則( D ) A、甲物體的動能一定比乙物體的動能大B.乙物體的動能一定比甲物體的動能大C、甲、乙兩物體的動能一定相等D.甲、乙兩物體的動能無法比較3、一個物體在不斷升高，且其質(zhì)量不變，則可以肯定的是物體的 ( A )A、勢能增大 B.勢能增大，動能減小C.機(jī)械能增大 D.機(jī)械能不變4、下列物體具有哪種能。A.拉長的彈簧具有彈性勢能。B.水庫中的水(被大壩提高)具有重力勢能 。C、桌子上的茶杯具有重力勢能。D.正在爬坡的汽車具有 機(jī)械能。E.在空中飛行的小鳥具有機(jī)械能 。能力提高1、將四枚相同的鐵釘釘人同一塊木頭中，當(dāng)釘入的深度相同：(1)分別用質(zhì)量不同的鐵錘以大致相同的速度敲擊，其中兩枚釘子，則較容易將釘子敲進(jìn)的鐵錘是 質(zhì)量較大(填“質(zhì)量較大”或“質(zhì)量較小”)。(2)用同一個鐵錘，分別用不同的速度敲擊另兩枚釘子，則較容易將釘子敲進(jìn)的是速度較 大 (填“大”或“小”)的鐵錘。事實表明： 動能大小與物質(zhì)質(zhì)量和 運動速度有關(guān)。2、灑水車沿街道勻速行駛，將水灑向路面。在此過程中，它的動能將減小 ,這是因為 灑水車的質(zhì)量減小。質(zhì)量較大的喜鵲與質(zhì)量較小的燕子在空中飛行,如果它們的動能相等,那么 燕子飛得快。3、唐詩中有“黃河遠(yuǎn)上白云間”“不盡長江滾滾來”的詩句，這動人的詩句生動、形象地反映了這兩條大河蘊藏了大量的機(jī)械能 。中考在線1、（2008江門市）如圖所示，運動員射箭時用力將弓拉開，在放開箭的瞬間，弓的能轉(zhuǎn)化為箭的能，箭在空中向上飛行的過程中，箭的能增大。答案：彈性勢；動；重力勢。2、（2008濟(jì)寧市）5月12日，汶川特大地震發(fā)生后，抗震救災(zāi)指揮部決定采用空降的方法搶救被困的災(zāi)民。圖2為解放軍15名空降兵勇士在地形十分復(fù)雜、氣候特別惡劣，又無地面指揮引導(dǎo)、無地面標(biāo)識的情況下，奮不顧身地從米高空跳傘的情景。他們跳出飛機(jī)艙門,在打開降落傘之前下降的速度越來越大, 這一過程中傘兵勇士的：（ B ）A.動能增大，重力勢能增大 B.動能增大，重力勢能減小C.動能減小，重力勢能增大D.動能減小，重力勢能減小3、（2008杭州市）下圖所示的鏈球、鉛球、鐵餅和標(biāo)槍都是奧運會田徑項目，當(dāng)把這些物體斜向上拋出后，不計空氣阻力，則這些物體從被拋出到落地的過程中：（ C ）A.物體的動能一定增大，重力勢能一定減小B.物體的動能一直減小，重力勢能一直增大C.物體的動能先減小后增大，重力勢能先增大后減小D.物體的動能先增大后減小，重力勢能先減小后增大新課預(yù)告熱量傳遞在我們身邊經(jīng)常發(fā)生，它到底是怎么回事，怎樣在進(jìn)行，學(xué)習(xí)了物體的內(nèi)能之后我們便能解