簡單機械和功1第一頁，共86頁。知識框架簡單機械和功簡單機械功功的計算滑輪杠桿做功的兩個必要因素功機械效率功率功的單位省力杠桿等臂杠桿費力杠桿2第二頁，共86頁。支點(O)

：動力(F1)

：動力臂(L1)：阻力(F2)

：杠桿繞其轉動的點使杠桿轉動的力阻礙杠桿轉動的力〔注意方向判斷〕從支點到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點到阻力作用線的垂直距離F2

一點、二力、二臂杠桿：3第三頁，共86頁。如下圖，畫出以下圖中各力的力臂。鏈接中考4第四頁，共86頁。杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件：動力X動力臂=阻力X阻力臂F1L1

=F2L25第五頁，共86頁。1.省力杠桿，費距離。2.費力杠桿，省距離。3.等臂杠桿，不省力也不費力。杠桿的分類F1

F2O

L1L2

6第六頁，共86頁。如圖示，一個輕質直桿可繞0點轉動，桿的末端懸掛一重物，用一個始終跟直桿垂直的力F作用于杠桿的中點，并使直桿由豎直位置緩慢轉到水平位置，在這個過程中直桿〔〕A．始終是省力杠桿B．始終是費力杠桿C.先是省力的，后是費力的D．先是費力的，后是省力的C鏈接中考7第七頁，共86頁。如圖要使杠桿AOD保持平衡，應選擇B、C、D中哪一點為動力的作用點，且力的方向如何時將最省力？G0ADCBFBFCFD鏈接中考8第八頁，共86頁。定滑輪：1.定義：使用時，軸的位置固定不動的滑輪2.實質：等臂杠桿3.特點：不省力但可以改變動力方向

滑輪F1F2l2l1O9第九頁，共86頁。動滑輪：1.定義：使用時，軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪。2.實質：動力臂是阻力臂兩倍的杠桿。3.特點：省一半力但不可以改變動力方向，動力移動距離是阻力移動距離的兩倍。

滑輪F1F2Ol1l210第十頁，共86頁?；喗M：1.定義：動滑輪與定滑輪的組合。2.每一類滑輪組繩子繞法有兩種。3.特點：既省力又可以改變動力的方向。F=〔G+G動〕/n〔n是與動滑輪相連的繩子的段數?！郴?1第十一頁，共86頁。4.做功的兩個必要條件〔缺一不可〕：(1)作用在物體上的力。(2)物體在該力的方向上通過的距離。2.公式：

功=力×距離W=FS功1.定義：作用在物體上的力，使物體在該力的方向上通過一定的距離，就說該力對物體做了機械功，簡稱功。單位:焦耳,簡稱焦.符號:J

1J=1Nm物理學中的“功〞吸收了一種“奉獻〞和“成效〞意思在里面。意義：用１牛的力使物體在力的方向上移動１米距離，力對物體所做的功就是１焦耳。12第十二頁，共86頁。不做功的情況１．有力，但是在力的方向上通過的距離為零。２．有距離，但是和距離同一方向上沒有力的作用。３．有力，也有距離，但是力和距離方向是相互垂直的。13第十三頁，共86頁。以下圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是()鏈接中考14第十四頁，共86頁。一臺拖拉機耕地時，牽引力是28500牛，前進了1000分米，此拖拉機牽引力做了多少功？解：Ｗ＝ＦＳ＝28500?！?00米＝２.８５×１０6

焦答：此拖拉機牽引力做了２.８５×１０6

焦功。鏈接中考15第十五頁，共86頁。起重機把重為1000牛的貨物豎直提高２米后，又沿水平方向移動１米．起重機鋼繩拉力做了

功？

A.1000焦耳Ｂ．2000焦耳Ｃ．3000焦耳Ｄ．不能確定鏈接中考16第十六頁，共86頁。一個人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分別在光滑和粗糙的兩種不同水平地面上前進相同的距離。關于拉力哪一次所做的功多？鏈接中考17第十七頁，共86頁。

三輛汽車用相同的大小的牽引力和速度行駛，甲沿上坡路，乙沿水平路，丙沿下坡路，都行駛相同的時間，哪輛車的牽引力做的功多？

鏈接中考18第十八頁，共86頁。以下說法中正確的選項是()A、一個人在工作中，他一定做了功。B、只要物體受到力的作用，力一定對物體做了功。C、物體通過的距離越長，作用在物體上的力對物體做的功越多。D、有力作用在物體上，物體在力的方向上通過了距離，這個力才對物體做功。鏈接中考19第十九頁，共86頁。以下情況下，人沒有對物體做功的是()A、工人把一堆磚從地面抬到三樓B、工人把板車從甲地拉到乙地C、某人提著水桶在水平地面上走D、學生推著自行車進校門鏈接中考20第二十頁，共86頁。小明和小亮體重相同，體育課上小明爬繩，小亮爬桿，兩個人都爬到了3m高的頂端，比較兩人做的功()。A、小明做功多B、小亮做功多C、兩人做功一樣多D、無法比較鏈接中考21第二十一頁，共86頁。一個同學用12N的力，將一個重為4N的足球踢到25m遠處，對他踢球時做功的情況，以下說法正確的選項是()。A、做了300J的功B、做了100J的功C、沒有做功D、做了功，條件缺乏，無法計算鏈接中考22第二十二頁，共86頁。放學后，某同學背著40N的書包沿水平路面走了200m，又登上大約10m高的樓才回到家，那么他在回家過程中對書包做的功約為__________。鏈接中考23第二十三頁，共86頁?！?0,安徽〕用力F拉動物體分別在光滑水平面上加速移動距離s做功W1,在粗糙水平面上勻速移動距離s做功W2,沿斜面向上減速移動距離s做功W3，那么W1、W2、W3關系是.FFs光滑FFs粗糙SFF友情提醒：功大小只與F、s有關，與物體是否還受其它力、物體運動狀態(tài)等因素無關。鏈接中考W1=W2=W324第二十四頁，共86頁?！?9,北京〕以下事例中對物體做了功的是〔〕

A．用1000N的力拉車，車沒有動

B．起重機吊著重物上升10m

C．足球離開腳后在水平面上滾動了15m

D．用豎直方向的500N力提著水桶，沿水平方向移動了2mB鏈接中考25第二十五頁，共86頁?！?010年上海，13題〕木塊在大小為10牛的水平拉力作用下，沿水平面勻速前進2米。求〔1〕拉力所做的功；〔2〕木塊受到摩擦力的大??；〔3〕假設木塊重16牛，在此過程中重力做了多少功？鏈接中考26第二十六頁，共86頁。功率1.概念：

所做的功叫做功率。2.含義：3.公式：定義式P=Wt4.單位：

，簡稱

,符號

.

1w

1J/s單位換算：1Kw=

w1031Mw=

w1065.某臺機器的功率是300w。

表示：。

功率是用來表示

的物理量。單位時間內做功快慢瓦特

瓦“w〞=導出式P=FV該機器每秒做功300J27第二十七頁，共86頁。小明的教室在五樓，通常他上樓需要，有一次，他跑步上樓只花了40s。小明兩次上樓所做的功相同嗎？為什么？小明兩次做功的快慢相同嗎？為什么？28第二十八頁，共86頁。〔2010年，合肥〕一輛汽車功率是40kW,且在行駛中不變,當它以20m/s的速度行駛時它的牽引力是_____；當它的牽引力是8000N時汽車行駛的速度_______。2000N5m/s試說明為什么汽車在上坡時往往減速？鏈接中考29第二十九頁，共86頁。機械效率1.有用功：為到達目的必須做的功。2.額外功：為到達目的不需要做但不得不做的功。3.總功：為到達目的實際做的功。W總=W有+W額4.機械效率：有用功與總功的比值η=W有/W總×100﹪30第三十頁，共86頁。用水桶從井中提水時，所做的有用功是

，額外功是

；如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶里帶了一些水，有用功是

，額外功是

。

克服水的重力做功克服桶的重力做功克服桶的重力做功克服水的重力做功鏈接中考31第三十一頁，共86頁?！?0年重慶，12題〕如下圖，工人利用動滑輪將沙勻速向上提升2m，沙重184N，動滑輪重6N，桶重10N，繩重和摩擦均不計。那么拉力的大小是N，此時該裝置的機械效是。10092%鏈接中考32第三十二頁，共86頁。探究活動研究杠桿的平衡條件1、為什么掛鉤碼前要把杠桿調在水平位置平衡？2、如何調節(jié)平衡螺母使杠桿在水平條件下平衡？3、此實驗中要改變所掛鉤碼的數量和位置屢次實驗，其目的是什么？杠桿的平衡條件：F1L1=F2L233第三十三頁，共86頁。2、實驗器材：2.要測的物理量：3.操作注意點：4.相同的滑輪組，繞繩方法雖不同，但提升相同的重物時，機械效率是相同的；用同樣的滑輪組提升不同的重物，重物越重滑輪組的機械效率越大。探究測滑輪組機械效率1、實驗原理彈簧測力計、刻度尺物重G、拉力F、重物上升的距離h、彈簧測力計移動的距離S〔1〕勻速豎直向上拉動彈簧測力計.〔2〕不能在靜止時讀彈簧測力計的示數，應在勻速拉動過程中讀數.34第三十四頁，共86頁。G動W有用＝GhW總＝Ｆs假設不計拉線質量和滑輪軸間摩擦，那么：W額外＝G動h滑輪組的機械效率：η＝W有用W總×100%＝GhＦs×100%＝GnＦ×100%測滑輪組機械效率S=nh35第三十五頁，共86頁?；喗M的機械效率的影響因素：動滑輪的重力被提升物體的重力繩重及繩與滑輪間的摩擦36第三十六頁，共86頁。甲乙丙某實驗小組在“測滑輪組的機械效率〞的實驗中得到的數據如表所示，第1、2、3次實驗裝置如圖中的甲、乙、丙所示。鏈接中考37第三十七頁，共86頁。(1)第3次實驗中所做的有用功是J，機械效率是___(2)比較1、2兩次實驗，可得的結論：(3)比較2、3兩次實驗，可得的結論：(4)綜合上述結論，提高機械效率的方法有增大有用功，_______額外功(選填“增大〞或“減小〞)。(5)屢次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，目的是為了?！蔡钭帜浮矨.減小摩擦；B.屢次測量取平均值減小誤差；C.獲得多組數據歸納出物理規(guī)律。(6)由本實驗〔填“能〞或“不能〞〕推斷：任何機械的機械效率跟物重均有關。同一滑輪組，提起的物重越重，滑輪組的機械效率越高不同的滑輪組機械效率不同，且在物重相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低。減?。貌荒?8第三十八頁，共86頁?！?7年武漢市)小強在測滑輪組的機械效率時，記錄了如下的實驗數據：〔不計繩重和摩擦〕(1)根據下表的數據可以計算出滑輪組的機械效率為。(2)請幫助小強在右圖中畫出該滑輪組的繞線方式。(3)當動滑輪重為N時，使用該滑輪組提起2N重的鉤碼剛好不省力。２滑輪組組成鉤碼重G/N鉤碼升高的高度h/m動滑輪重G/N繩子自由端移動距離s/m一個定滑輪一個動滑輪20.10.50.2鏈接中考39第三十九頁，共86頁?！?〕假設實驗中兩次的動滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測出的滑輪機械效率卻不同，原因不可能是()A．滑輪和輪軸間的摩擦力大小不同B．測拉力時沒有使測力計勻速上升Ｃ．測拉力時拉力的方向沒有豎直向上Ｄ．鉤碼被提升的高度不同Ｄ鏈接中考40第四十頁，共86頁。如下圖，小剛用如下圖的動滑輪，拉著物體M以0.5m/s的速度在水平面上做勻速直線運動，物體重20Ｎ，它受到的摩擦力是物重的倍，水平拉力為2.5Ｎ。2s內拉力做的功是_________________Ｊ，該動滑輪的機械效率是_________________。80％

鏈接中考41第四十一頁，共86頁。不考慮繩重跟摩擦,建筑工人用重20N的桶把100N的沙子運到6m高的三樓,動滑輪重10N,此滑輪組的機械效率多大？如果改用5N的袋子代替桶裝沙子,此滑輪組的機械效率怎么變?為什么？假設用袋子裝200N的沙子運上三樓,機械效率又怎么變化呢?為什么？(1)77％(2)變大(3)變大鏈接中考42第四十二頁，共86頁。以下表達中能夠提高機械效率的是〔〕A、增加有用功B、減小機械間的摩擦C、減小總功D、使用最省力的機械B一臺起重機將重6000N的建筑材料提升到10m高的樓房上,額外功是40000J,總功是_________J,機械效率是______1×10560℅鏈接中考鏈接中考43第四十三頁，共86頁。鏈接中考44第四十四頁，共86頁。鏈接中考45第四十五頁，共86頁。(2)乙同右圖的方法通過滑輪把物體提到3樓,滑輪重10N,人對繩拉力為60N,有人計算總功過程如下:F=G物/2=100N/2=50N

S=6mW=FS=50N×6m=300J你認為是否正確？請說出你的理由并計算出乙的機械效率。

如圖甲乙分別用不同的方法把100N的物體從地面勻速提到3樓(1)甲用20s把物體直接提上去,他對物體做的功是____J,功率為____W。60030鏈接中考46第四十六頁，共86頁。鏈接中考47第四十七頁，共86頁。斜面對物體的摩擦力是____N。75鏈接中考48第四十八頁，共86頁。鏈接中考49第四十九頁，共86頁。機械效率的計算小結：50第五十頁，共86頁?！?00℅51第五十一頁，共86頁。52第五十二頁，共86頁。53第五十三頁，共86頁。如下圖，斜面長S=10m,h=2m。用沿斜面方向的推力F，將重為200N的物體由斜面底端A推到頂端B。運動過程中克服摩擦力做了100J的功。求：〔1〕運動過程中克服物體重力做的功；〔2〕斜面的機械效率；〔3〕推力F的大小；FASBh鏈接中考54第五十四頁，共86頁。如下圖，物體M放在水平桌面上，現通過一滑輪〔質量和摩擦均忽略不計〕拉著物體M向左勻速運動，此時彈簧測力計〔質量可忽略〕示數為10N。假設在物體M上加放一個物塊m,可保持M向左勻速運動，需在繞過動滑輪的繩子自由端施加一個拉力F，那么〔〕A、物體M運動時受到向左的摩擦力B、加放m前，M受到10N的摩擦力C、加放m前，M受到20N的摩擦力D、加放m后，力F保持10N不變C鏈接中考55第五十五頁，共86頁。一個人把重為80N的水桶從井里勻速提升到地面。水桶被提起的高度為8m，水桶到地面后，人又提著水桶沿著水平地面勻速前進20m,求人對水桶一共做了多少功？鏈接中考56第五十六頁，共86頁。引體向上是體能測試工程之一，引體向上時雙臂的拉力使身體上升，并對身體做功?，F要測量人引體向上時功率的大小，請根據你自身的體驗或觀察他人做引體向上的過程，說明所需測量的物理量并給出合理的數值，寫出引體向上時人做功的功率的表達式，并算出具體數據〔g=10N/kg〕。

解：需要測量的物理量：體重G,上升高度h,時間t,次數n.表達式：P=nGht鏈接中考57第五十七頁，共86頁。某同學準備做“測定滑輪組的機械效率〞的實驗，選擇器材有：彈簧測力計、鉤碼、鐵架臺、定滑輪、動滑輪各一個、一根足夠長的細繩?！?〕他所選的器材少了___________〔2〕補足器材后，該同學進行了如下實際操作A、將滑輪組安裝在鐵架臺上，在滑輪組下方掛好鉤碼，在細繩的一端系住彈簧測力計。B、記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置。C、向上提起彈簧測力計，記下彈簧測力計的示數。D、測量出鉤碼提升的高度和彈簧測力計移動的距離。E、將有關數據填入表格中，并進行必要的計算。上述步驟中，有一項需要做出重要補正，該項需補正的內容是______________________________刻度尺C步驟中，勻速向上提起彈簧測力計。鏈接中考58第五十八頁，共86頁。(3)補正后，按正確的操作方法完成了實驗，并記錄了如下實驗數據，請幫助完成下表：滑輪組組成鉤碼重G/N鉤碼升高h/m彈簧測力計示數F/N繩子自由端移動距離s/m機械效率η一個定滑輪一個動滑輪2.10.101.00.30〔4〕根據該同學以上實驗探究過程，請將滑輪組的組裝情況在圖中畫出。鏈接中考59第五十九頁，共86頁。實驗原理：所測物理量：物重G、拉力F、重物上升的距離h、彈簧測力計移動的距離S測量儀器：彈簧測力計、刻度尺考點1：探究斜面的機械效率60第六十頁，共86頁?！颈揪眄氈?、在實驗過程中，拉力方向應與斜面保持一致且要勻速向上拉動彈簧測力計。2、不能在靜止時讀彈簧測力計的示數，應在勻速拉動過程中讀數。61第六十一頁，共86頁。斜面機械效率的影響因素：斜面的傾斜程度斜面的粗糙程度1.在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越高。2.在斜面傾斜程度相同時，斜面越粗糙，機械效率越低。實驗結論：62第六十二頁，共86頁?！?0年武漢市〕以下圖是小明同學斜面機械效率跟什么因素有關的實驗裝置。實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動。實驗的局部數據如下：實驗次數斜面傾斜程度物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m機械效率1較緩100.15.012較陡100.36.7145％3最陡100.58.4160％⑴小明探究的是斜面的機械效率跟_______的關系。在第1次實驗中，斜面的機械效率為，物塊和斜面的內能增加了約__.⑵分析表格中數據可以得出結論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越。假設要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關系，應保持______不變。斜面的傾斜程度20%4J高斜面的傾斜程度鏈接中考63第六十三頁，共86頁?！?〕在第1次實驗中物體和斜面間的摩擦力為____N?！?〕假設要探究斜面機械效率跟物重的關系，應保持_________________________________不變?！?〕假設要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關系，需增加的器材有〔〕?！?〕從表中還能得到的結論：〔〕斜面在我們生活中的應用有〔〕。毛巾、棉布、玻璃板等使用斜面省力；斜面的粗糙程度一定時，當斜面越平緩時，越省力；

使用斜面不省功盤山公路4斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度64第六十四頁，共86頁?！?8年武漢市〕小明利用斜面進行如下的實驗?！?〕圖中的數據是在測量斜面機械效率時得到的，由此可知此時斜面的機械效率η＝_________。

〔2〕為了進一步探究斜面的特點，小明接著做了三次實驗，實驗數據如下表。

①分析表中數據可知，沿斜面向上勻速拉動同一物體時，斜面傾斜角度越大，機械效率越___，拉力越___。

②由圖中數據可知，此過程中鐵塊與斜面之間的摩擦力為_________N。40%高大鏈接中考65第六十五頁，共86頁?！?〕此圖中鐵塊沿斜面運動的距離為________，鐵塊上升的高度是__________?！?〕假設忽略斜面的摩擦力，拉力應為_____。事實是鐵塊和斜面之間存在摩擦，此時摩擦力f=______.假設拉動過程中撤去拉力，鐵塊_____〔選填會或不會〕滑下?！?〕用該實驗器材還可以探究_______________________。70cm不會滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系66第六十六頁，共86頁。物體A和B質量相等,A在粗糙的水平面的地面,B在光滑的斜面上,現它們分別在同樣大小的力F作用下沿F的方向都移動了S,那么力F對物體做的功()A、對A做的功多B、對B做的功多C、對A和B做的功一樣多D、條件缺乏,無法確定C鏈接中考67第六十七頁，共86頁。用100N的力推著小車在水平面上作勻速直線運動,5s內前進了10m,那么在這段時間內：物體運動的速度是____m/s,推力做功____J,推力的功率是_____w。2m/s1000200鏈接中考68第六十八頁，共86頁。一臺拖拉機耕地的牽引力是1×104N,假設每小時拖拉機行駛,它的功率是_______W鏈接中考2×10469第六十九頁，共86頁。小明用100N的力將50N的鉛球擲出10m遠，那么在鉛球在拋出后運動的過程中，人對鉛球所作的功是：〔〕A、1000JB、500JC、0JD、1500JC鏈接中考70第七十頁，共86頁。小芳用500N的力將10N的足球踢出40m遠，那么小芳在踢球的過程中，對足球所作的功是：〔〕A、400JB、20000JC、0JD、無法計算D鏈接中考71第七十一頁，共86頁。鏈接中考72第七十二頁，共86頁。機械能1、能⑴定義：一個物體能夠對別的物體做功，我們就說它具有能量或能；〔有能的物體并不一定做了很多功〕⑵物體能夠做的功越多，能量就越大；〔能量大并不就做了很多功〕⑶單位：⑷種類：2、動能⑴定義：物體由于____而具有的能叫做動能。⑵影響因素：a、質量一定時，物體的速度越大，動能______b、速度一定時，物體的質量越大，動能______速度和質量運動越大越大焦〔J〕動能，重力勢能和彈性勢能73第七十三頁，共86頁。

3、勢能

⑴重力勢能①定義：物體由于_____而具有的能叫做重力勢能。②影響因素：

a、質量相同時，物體被舉的越高，重力勢能______b、被舉得一樣高時,物體的質量越大,重力勢能_____⑵彈性勢能①定義：物體由于____________而具有的能叫做彈性勢能。②決定因素：

a、彈性相同時，形變越大，彈性勢能______b、形變相同時，彈性越強，彈性勢能_______質量和高度物體的彈性和形變大小越大越大發(fā)生彈性形變越大越大被舉高【注】動能和重力勢能都與質量有關。74第七十四頁，共86頁。4、機械能及相互轉化⑴動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，即機械能=⑵機械能之間可以相互轉化不考慮摩擦時，機械能的總量不變〔即守恒〕，實際情況中，機械能會不斷減小，轉化為其他形式的能⑶機械能與其他形式的能之間也可以相互轉化動能+勢能75第七十五頁，共86頁。1一個沿豎直方向勻速下降的氣球，它的動能______,勢能______2、一架飛機在災區(qū)上方水平勻速飛行，并不斷向災區(qū)空投救災物資，那么飛機在這個過程中，動能_____，勢能______。(填“變大〞或“變小〞)3月亮繞地球運轉時從近地點向遠地點運動時是___能轉化為_______能,從遠地點運動到近地點時是_______能轉化為_______能變小變小不變變小動重力勢重力勢動鏈接中考76第七十六頁，共86頁。4、跳傘運發(fā)動在空中勻速下落時，重力勢能，動能，機械能。5、小明從光滑的滑梯上下滑過程中，以下說法正確的選項是。不計空氣阻力〔〕A、重力勢能減小，動能增加，機械能不變B、重力勢能增加，動能減小，機械能不變C、重力勢能增加，動能不變，機械能增加D、重力勢能減小，動能不變，機械能減小減小不變減小A

鏈接中考77第七十七頁，共86頁。6．滾擺在上下運動時〔不計阻力〕以下說法中錯誤的選項是〔〕A．在最高點勢能最大B．在最低點動能最大C．在中間時機械能最大D．在各處的機械能都一樣大7、以下說法中正確的選項是〔〕A物體的質量越大,高度越高,重力勢能也越大B物體的高度越高,速度越大,重力勢能也越大C物體的高度越高,速度越大,動能就越大D物體的質量越大,速度越大,機械能就越大CA78第七十八頁，共86頁。發(fā)熱效率問題節(jié)能式電熱水器電源：220V額定功率：1000w容量：某電熱水器將1kg水從15℃燒開,假設用時7分鐘,求熱水器的效率。熱水器的銘牌如下：解：Q=cm(t-t0)3J/(kg℃)X1kgX(100-15)℃5JW電5Jη=Q/W電X1055J=85％答：〔略〕。7