北京物理中考總復習課件第08課時簡單機械匯報人：xxx時間：xxx引入與概述PART01簡單機械定義簡單機械是能改變力的大小或方向的機械裝置。包括杠桿、滑輪、斜面等，這些機械結構簡單，能幫助我們更輕松地完成工作。基本概念簡單機械的物理原理基于功、力和距離的關系。例如杠桿利用力臂與力的乘積平衡，滑輪通過繩子繞法改變力的大小和方向，斜面則依靠傾斜角度省力。物理原理簡單機械的核心作用是省力或方便操作。在生活和生產中，能讓人們用較小的力完成較大的任務，提高工作效率，降低勞動強度。核心作用簡單機械是北京物理中考的重點內容，在歷年試卷中占一定分值。題型多樣，考查學生對概念、公式的理解和應用能力，復習時需重點關注。中考重要性簡單機械分類杠桿類杠桿類簡單機械在力的作用下繞固定點轉動，有支點、動力臂和阻力臂。分為省力、費力和等臂杠桿，如撬棒是省力杠桿，鑷子是費力杠桿。滑輪類斜面類滑輪類包括定滑輪、動滑輪和滑輪組。定滑輪改變力的方向，動滑輪省力，滑輪組兼具二者優(yōu)點，在起重等領域廣泛應用。斜面是一種省力的簡單機械，通過延長移動距離來減小所需的力。生活中的樓梯、盤山公路都是斜面的應用實例。其他類型其他類型簡單機械有輪軸、螺絲等。輪軸由輪和軸組成，能省力，如門把手；螺絲是斜面的變形，可用于固定和提升物體。學習目標設定理解基礎理解簡單機械基礎概念是學習關鍵，如杠桿五要素，包括支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂，以及滑輪的分類和特點，為后續(xù)學習奠基。掌握公式需掌握杠桿平衡條件公式F1l1=F2l2，滑輪組省力規(guī)律及力與距離關系公式，還有機械效率公式η=W有/W總等，靈活運用解題。應用解題學會將簡單機械知識應用到解題中，分析杠桿類型判斷省力與否，根據滑輪組特點計算力和距離，結合斜面原理解決實際問題。提高得分通過理解基礎、掌握公式和應用解題，規(guī)范答題步驟，減少失誤，提高在簡單機械相關題型上的得分率，助力中考物理。中考要求分析內容范圍中考簡單機械內容涵蓋杠桿的定義、分類、平衡條件，滑輪的定滑輪、動滑輪及滑輪組特點，斜面省力原理，還有輪軸、螺絲等知識。題型包括選擇題，考查概念理解；填空題，考查公式記憶；計算題，考查公式應用；應用題，考查知識綜合運用，需全面?zhèn)淇肌ｎ}型分布簡單機械在中考物理中分值有一定比重，雖因年份和試卷不同有差異，但掌握好可拉開分數差距，要重視該部分學習。分值比重復習重點為杠桿的平衡條件及應用，滑輪組省力規(guī)律和距離關系計算，斜面省力原理及效率計算，還有各類簡單機械的特點和實例。復習重點杠桿原理PART02杠桿基本概念1234支點定義支點是杠桿繞著轉動的固定點，用字母O表示。確定支點可將杠桿實際轉動一下輔助判斷，它是杠桿五要素中的關鍵要素。動力臂動力臂是從支點到動力作用線的距離，用字母l1表示。要明確動力作用線，通過支點向其作垂線，垂線段長度就是動力臂，它影響杠桿的省力情況。阻力臂阻力臂指從支點到阻力作用線的距離，用字母l2表示。準確找出阻力作用線，從支點作垂線確定其長度，它和動力臂共同影響杠桿平衡。平衡條件杠桿平衡指靜止不動或勻速轉動，其平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2，這也是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。杠桿類型分類01省力杠桿省力杠桿的動力臂大于阻力臂，即l1＞l2，平衡時F1＜F2，特點是省力但費距離，生活中撬棒、鍘刀等都是省力杠桿的實例。03費力杠桿費力杠桿動力臂小于阻力臂，l1＜l2，F(xiàn)1＞F2，雖然費力但能省距離，像釣魚竿、理發(fā)剪刀這類工具就屬于費力杠桿。04等臂杠桿等臂杠桿的動力臂等于阻力臂，也就是l1=l2，平衡時F1=F2，既不省力也不費力，常見的天平就是典型的等臂杠桿。02實例識別識別杠桿類型要比較動力臂和阻力臂大小。動力臂長是省力杠桿，如羊角錘；動力臂短是費力杠桿，如鑷子；相等則是等臂杠桿，如蹺蹺板。杠桿公式推導力矩公式是M=FL，力臂L是轉動軸到力的作用線的垂直距離，力矩M描述力對物體產生的轉動效果，單位是?！っ?。力矩公式力臂計算關鍵是確定轉動軸到力的作用線的垂直距離，而非到力作用點的距離，可通過幾何知識及力的方向、作用點來確定。力臂計算有固定轉動軸的物體的平衡條件是力矩的代數和為零，即M?+M?+M?+…=0，也可表述為作用在物體上幾個力的合力矩為零。平衡方程解題時先確定研究對象和轉動軸，分析受力找力臂，再根據平衡條件列方程求解，恰當選擇計算方法可簡化過程。解題技巧杠桿應用實例生活案例生活中如用扳手擰螺絲、開門等都是杠桿原理的體現(xiàn)，通過合理用力和利用力臂，輕松達到轉動的目的。工程應用解題方法工程上起重機的起重臂、塔吊等運用杠桿原理，可根據實際需求省力或改變力的方向，提高工作效率。根據題目確定杠桿類型，找出支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂，結合平衡條件列方程，代入數據求解。常見錯誤常見錯誤包括力臂判斷錯誤，將轉動軸到力作用點距離當成力臂；未正確規(guī)定力矩正負，導致平衡方程列錯?；喯到y(tǒng)PART03滑輪基本概念固定滑輪固定滑輪實質是等臂杠桿，其軸固定不動，使用時不省力，但能改變力的方向，如旗桿頂部的滑輪，可方便地將旗幟升起。動滑輪動滑輪實質是動力臂為阻力臂兩倍的杠桿，使用動滑輪能省一半力，但不能改變力的方向，常用于提升重物，可減輕拉力?；喗M滑輪組由定滑輪和動滑輪組合而成，既能省力又能根據需要改變力的方向，省力程度取決于承擔物重的繩子段數，在起重等領域應用廣泛。作用原理滑輪的作用原理基于杠桿原理，定滑輪是等臂杠桿，動滑輪可看作省力杠桿，滑輪組結合兩者優(yōu)勢，通過繩子繞法實現(xiàn)不同的省力和方向改變效果?；嗩愋头治鰡位唵位啺ǘɑ喓蛣踊?，定滑輪改變力方向，動滑輪省力，它們是簡單的滑輪應用形式，在一些小型設備或簡單場景中較為常見。復合滑輪是多個滑輪組成的系統(tǒng)，能更顯著地省力，其結構復雜，繩子繞法多樣，在大型起重設備和復雜機械中發(fā)揮重要作用。復合滑輪滑輪的省力機制與繩子段數有關，動滑輪和滑輪組中，承擔物重的繩子段數越多越省力，遵循相應的力學規(guī)律，可根據需求設計。省力機制滑輪的效率計算需考慮有用功和總功，有用功是提升重物所做的功，總功包含額外功，效率等于有用功與總功的比值，受多種因素影響。效率計算滑輪公式應用1234力關系滑輪系統(tǒng)中力的關系較為關鍵，對于滑輪組，拉力F與物重和動滑輪重有關，不計繩重和摩擦時，拉力F=(G物+G動)/n，n為承擔物重的繩子段數。距離關系滑輪系統(tǒng)里距離關系不容忽視，使用滑輪組提升重物時，繩子自由端移動的距離s與物體上升高度h存在特定關系，s=nh，n同樣是承擔物重的繩子段數。效率公式滑輪系統(tǒng)的機械效率公式為η=W有/W總×100%，有用功W有=G物h，總功W總=Fs，額外功多是克服動滑輪重力或摩擦力做功。解題步驟解滑輪相關題目，先明確承擔物重的繩子段數n，確定拉力F=(G物+G動)/n，再區(qū)分有用功、額外功和總功，最后用機械效率公式計算。滑輪實際應用01起重設備在起重設備中，滑輪系統(tǒng)應用廣泛。通過合理設置滑輪組，能省力地提升重物，承擔物重的繩子段數越多越省力，可提高工作效率。03日常工具生活中的日常工具也常運用滑輪系統(tǒng)，如窗簾拉繩、晾衣架等。這些簡單的滑輪裝置能讓操作更便捷，利用其省力或改變力方向的特點。04例題解析以滑輪組提升重物為例，已知物重、動滑輪重和繩子段數，可求拉力、有用功、總功和機械效率，通過公式計算得出結果。02注意事項使用滑輪系統(tǒng)時，要注意不計繩重和摩擦的條件，正確數出承擔物重的繩子段數，區(qū)分有用功、額外功和總功，避免計算錯誤。斜面與楔子PART04斜面基本原理斜面是一種簡單機械，可用于克服垂直提升重物的困難。在地面與高臺間架長木板，沿其拉重物到高臺，這木板就是斜面，生活中盤山公路也是斜面實例。斜面定義使用斜面時，物體沿斜面移動，力的作用距離增加，根據功的原理，在不計阻力時，F(xiàn)L=Gh，所以力F會小于物體重力G，從而達到省力目的。省力原理斜面角度對省力情況和做功有影響，斜面傾角越小，斜面越長，越省力但費距離；傾角越大，越費力但移動距離會相對縮短，且對機械效率也有影響。角度影響不計阻力時，根據功的原理得FL=Gh；考慮摩擦時，W總=Fs，W有=Gh，W額=fs，機械效率η=W有/W總=Gh/Fs，其中s=h/sinα。公式推導斜面公式應用力與高度在斜面上，力與高度存在一定關系，力F使物體沿斜面上升高度h，不計阻力時FL=Gh，力F與高度h、斜面長度L有關，高度一定時，斜面越長越省力。效率計算實際案例斜面的機械效率η=W有/W總，W有=Gh，W總=Fs，s=h/sinα，所以η=Gh/Fs=Gsinα/F=Gsinα/(Gsinα+f)，與物體重力、斜面傾角等有關。生活中很多地方用到斜面，如建筑物入口供輪椅上下的斜坡，推輪椅上去比直接提省力；高山上彎彎曲曲的公路，也是利用斜面省力原理修建的。解題示例例如已知斜面與水平地面夾角、物體重力、沿斜面的推力等，可根據斜面公式求機械效率，或根據效率求其他物理量，要理清各物理量關系來解題。楔子基本概念楔子定義楔子是一種簡單機械工具，由兩個斜面組成，形狀薄而尖，能集中力量。其作用是將物件分開，像斧頭、釘子等都可看作楔子。作用方式楔子主要是把向下的力量轉化為對物件水平的力量，當被敲擊時，會將力量傳遞到周圍材料，從而實現(xiàn)分離或壓縮物件的效果。機械關系楔和斜面關系密切，可把楔想象成可移動的斜面或兩個背靠背的斜面，和斜面一樣，楔越長越薄越省力，以楔為參照物，是物體在斜面上運動。實例說明生活中常見使用楔子的實例有劈柴時用的斧頭，切割物品的刀具等，在制作框架木器時，用于撐漲木頭使接合緊密的三角木片也是楔子。應用與錯誤預防工具應用楔子在工具方面應用廣泛，如斧頭用于劈柴，釘子用于固定物件，刀具用于切割食物等，它們利用楔子原理，能更輕松地完成相應工作。在工程領域，楔子可用于固定木材或石頭來建造房屋等結構，能使建筑結構更穩(wěn)固，還可用于一些機械部件的安裝和固定，保障工程質量。工程實例通過做相關題目，如分析楔子在不同場景下的受力情況、計算其省力程度等，能加深對楔子知識的理解和運用，提高解題能力。解題練習在處理楔子相關問題時，常見錯誤有對楔子原理理解不清、力的方向判斷錯誤等，要仔細分析錯誤原因，避免再次出錯。錯誤分析其他簡單機械PART05輪軸原理1234輪軸定義輪軸是由兩個半徑不同的同心圓組成的機械。其工作時圍繞共同軸線旋轉，依據功的原理來實現(xiàn)相應功能，在物理簡單機械體系中有獨特地位。省力分析使用輪軸時，人手作用在大圓上，阻力作用在小圓上可省力。根據功的原理，力與圓周長乘積相等，簡化后可知力與半徑成反比，所以能實現(xiàn)省力效果。公式應用輪軸省力原理公式為FR=fr，可據此計算力的大小關系。在實際解題中，通過已知的半徑和力，能利用該公式求出未知力，解決相關力學問題。生活實例依據輪軸原理制成的工具在生活中很常見，如拖拉機手搖把、改錐、古代井口的轆轤等。這些工具利用輪軸省力的特性，讓人們的操作更輕松便捷。螺絲原理01螺絲結構螺絲主要由螺桿和螺紋組成。螺紋是沿著螺桿表面環(huán)繞的螺旋線結構，這種特殊的構造使其在物理應用中有獨特的作用和原理。03斜面應用螺絲是斜面的一種變形應用，將斜面繞在圓柱上就形成了螺紋。利用斜面省力的原理，螺絲在擰入物體時能更輕松地克服阻力，實現(xiàn)緊固等功能。04優(yōu)勢計算螺絲的優(yōu)勢在于其利用斜面省力原理，通過計算斜面的長度和高度關系，能得出省力的倍數。在實際應用中，可根據具體需求選擇合適的螺絲。02解題問題在解決螺絲相關的物理問題時，常需結合斜面原理和功的原理。要注意分析力、距離等物理量的關系，避免出現(xiàn)對原理理解和運用的錯誤。組合機械分析組合機械的組合方式多樣，可將杠桿、滑輪、輪軸等簡單機械有機結合。如起重機集成了杠桿、滑輪組與輪軸，能實現(xiàn)重物提升、移動與轉向。組合方式評估組合機械效率，要先明確總功和有用功?？偣κ侨藢C械做功，有用功是不用機械時直接對物體做功，然后根據效率公式有用功與總功的比值計算。效率評估建筑工地的塔式起重機是典型系統(tǒng)案例，它的吊臂可看作杠桿，提升系統(tǒng)運用滑輪組，回轉機構使用輪軸，能完成重物的三維空間定位。系統(tǒng)案例解組合機械題，先明確總功和有用功計算方法，再弄清楚各簡單機械動力與阻力移動距離關系，最后根據效率公式求出結果。解題策略機械效率計算效率定義機械效率指有用功與總功的比值。因為機械在做功時有額外功，實際機械效率不可能達100%，它體現(xiàn)了機械對能量的利用程度。公式匯總影響因素涉及的公式有杠桿平衡條件公式、滑輪組力與距離關系公式、斜面省力公式等，還有機械效率通用公式，要理解各公式適用場景和推導過程。機械效率受多種因素影響，如機械自重、部件間的摩擦等。機械自重越大、摩擦越大，額外功越多，機械效率就越低。提高方法提高機械效率可通過減輕機械自重、減小部件間摩擦等方法。如定期給機械加潤滑油，采用輕質材料制造機械部件等。復習與練習PART06關鍵概念回顧杠桿要點杠桿是在力作用下能繞固定點轉動的硬棒，有支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂五要素。平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂，分省力、費力、等臂三類。滑輪要點滑輪周邊有槽可繞軸轉動，定滑輪實質是等臂杠桿，能改變力的方向但不省力；動滑輪實質是動力臂為阻力臂兩倍的杠桿，省一半力但不能改變方向，滑輪組省力且有距離關系。斜面要點斜面是一種簡單機械，具有省力原理，其省力程度受斜面角度影響。通過公式可計算相關力與高度，生活和工程中有諸多應用。其他要點除杠桿、滑輪、斜面外，還包括輪軸、螺絲等簡單機械，輪軸能省力，螺絲是斜面的應用，此外還有對組合機械的分析和機械效率的計算。公式總結杠桿公式杠桿的核心公式是杠桿平衡條件公式F1l1=F2l2，由該公式可推導其他相關量，如已知其中三個量可求第四個量，在解題中應用廣泛?；喒接辛Φ年P系，如定滑輪F=G，動滑輪F=(G物+G動)/2（不計摩擦和繩重）；還有距離關系s=nh，利用這些公式可解決滑輪相關問題。滑輪公式斜面公式可推導力與高度的關系，如根據斜面省力原理得出力的計算式，還可計算斜面機械效率