初中物理简单机械与功.,,
知识点框架图：
定义：
做功的两个必要因素： 功 几种不做功的情况： 功的计算公式： 功的单位：
定义： 物理意义： 功 功率
功率的计算公式：
单位：
定义：
机械效率 机械效率的计算公式：
影响滑轮组机械效率的因素：
功的定义：作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
几种不做功的情况：一是物体由于惯性移动了距离，但没有受到力的作用；二是物体受到力的作用，但没有通过距离；三是物体受到力的作用，也通过了距离，但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直。
功的计算公式：W ＝Fs 功的单位：焦耳（J ）
功率的定义：单位时间内所做的功。
物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
功率的计算公式：P ＝
t
W
（P ＝Fs ） 单位：瓦特（W ）
机械效率的定义：有用功和总功的比值。
机械效率的计算公式：ŋ＝
总
有W W
影响滑轮组机械效率的主要因素：（竖直方向上）重物的重力和动滑轮的重力。
二、重难点的理解和解题指导 重难点一：物体是否做功。
例题：如图，下列四种情况，人对物体做功的是（ ）
【从做功的两个必要因素和几种不做
功的情况着手】
重难点二：功、功率和机械效率三者之间的关系。
功率和功之间没有直接的因果关系，功率大只能反应做功快，但做功不一定多，做功多并不表示做功快。
功率和机械效率之间也没有因果关系，功率表示做功的快慢，而机械效率是有用功和总功的比值，它们是完全不同的。
例题：关于功率和机械效率，下列说法正确的是（ C ）
A.功率大的机械，机械效率一定高；
B.做功多的机械，机械效率一定高
C.做相同的有用功，额外功少的机械，机械效率一定高
D.省力的机械，机械效率一定高
例题：关于功率，下列说法正确的是（ D ）
A.做功越多，则功率越大
B.功率越大，做功越慢
C.功率越大的机械越省力
D.功率越小的机械做功不一定少
重难点三：功和功率的计算。
(功和功率的计算要注意“一一对应”，同时注意功率的变形公式（P＝Fv）的使用。
)
例题：如图所示，放在水平桌面上重为G＝4N的木块，在F＝3N的水平拉力作用下，5s 内运动了2m，在这个过程中，重力G对物体做的功为______J，拉力F对物体做的功为______J，拉力F做功的功率为_____W。
（0；6；1.2）
例题：如图所示，滑轮阻自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300N，在F＝4N的拉力作用下，物体以5m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为_______N；在10s内滑轮组对物体做的功是___J，拉力F的功率是____ W。
（12；600；6）
重难点四：机械效率的计算和测滑轮组机械效率的实验。
机械效率的计算，主要分为竖直方向和水平方向两种，难在如何计算W有和W总，如何判断s和h的关系，以及在水平方向ŋ与G物、G动的关系怎样。
例题：如图，用一个动滑轮，把重100N的物体匀速提高3m，作用在绳子自由端的拉力为60N，求：（1）动滑轮的机械效率；（2）若用该动滑轮来提升重为180N的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时，机械效率是多少？（不计绳重及摩擦）
分析：在竖直方向，W有＝Gh；W总＝F1s；本题中的s=2h；由于不计绳重及
摩擦，那么绳子的自由端的拉力F 2＝2
G G 22动
物动
物＋＋G n
G =。
解题的关键是知道动滑轮
的重力G 动。
解：（1）ŋ＝
1
1W 总有W ＝
s
F h
G 11物
＝
m
N m
N 32603100⨯⨯⨯＝83.3％
（2）F 1＝
2
G G 11动
物动
物＋＋G n
G =
G 动＝2F 1－G 物1＝2N N N 20100602=-⨯ F 2＝
2
G G 22动
物动
物＋＋G n
G =
＝
2
20180N
N +＝100N
ŋ＝
2
2W 总有W ＝
s
F h
G 22物＝
m
N m
N 321003180⨯⨯⨯＝90％
例题：一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。
若车重为8×104N ，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s ，则司机做功的功率是多少？
点拨：（1）在水平方向，W 有＝F 阻h ；W 总＝Fs ；本题中的s=4h ；根据机械效率的计算公式不难求出F 。
（2）根据拉力的速度和汽车的速度关系v=4v 车，在利用P ＝Fv t
Fs
t W ==，便可求出功的功率。
解：（1）ŋ＝
总
有W W ＝
F
44F 阻
阻阻＝F h F h Fs h F =•• F ＝％
＝阻804N
10803.04F 4⨯⨯⨯η＝750N （2）P ＝
Fv t
Fs
t W ==＝750N ×0.4m/s ＝300W 。
例题：在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表
所示。
次数钩码
重
G/N
钩码上
升的高
度
h/cm
弹簧
测力
计的
示数
F/N
弹簧
测力
计移
动的
距离
s/cm
1 2 5 0.6 25
2 4 8 1.1
(1)在表格的空格处，填上合适的数据。
(2)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组。
(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为_________。
(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以估算出这时滑轮组
的机械效率值应在______范围内。
点拨：（1）（2）中可根据表格中的s=nh，本题中的n＝5，来进行解题。
（4）可根据影响滑轮组的机械效率的因素着手解题。
解：（1）40；（2）n＝5 绕法如图（3）66.7％（4）范围66.7％< ŋ<72.7%。
苏科版初中物理第十一章《简单机械和功》单元教案
简单机械第一课时[设计意图]在新课学习中，部分学生对杠杆概念理解不透，尤其是力臂的概念认识不到位，从而造成作图困难和不会应用杠杆平衡条件等问题，故本节课的首要任务是帮助学生加强对杠杆概念的理解，引导学生从生活中的众多工具中认识到“能围绕某固定点转动”这一本质，进而加强对杠杆五要素的理解，着重强调对力臂的掌握。
在此基础上复习杠杆原理实验，通过系列问题情景的设计，帮助学生提高应用杠杆原理的能力。
滑轮的复习可着重强调对滑轮实质的认识，通过典型实例帮助学生对滑轮、滑轮组中受力问题的分析。
[复习目标]1．能从现实生活中感受杠杆，理解力臂，会画有关杠杆受力的力臂。
2．会探究杠杆平衡条件并会利用杠杆平衡条件解决有关问题。
3．知道定、动滑轮和滑轮组的特点及作用，会组装滑轮组。
4．能联系实际体会简单机械在现实中的广泛运用。
[复习重点和难点]1．杠杆的概念，会画杠杆所受力的力臂。
2．杠杆的平衡条件及其在具体问题中的应用．3．动、定滑轮实质的理解，滑轮组的正确应用。
[教具和学具]几件生活用品（指甲钳、脚踏式垃圾桶等）滑轮、细线、支架等，有关PowerPoint课件。
[课前准备]1．自主复习杠杆的概念，会对常见生活用品中杠杆进行分类。
2．结合实例会画力臂。
3．知道杠杆平衡条件及研究方法。
4．两种滑轮的特点，滑轮组中省力情况的判断。
教学阶段与时间分配教师主导学生主体点评一、杠杆的五要素（12分钟）生活中杠杆应用的例子很多，请举几例。
问：这些例子中有何共同特点？教师强调支点后，复习动力、动力臂、阻力、阻力臂四个要素。
让学生画出羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。
小结：先确定支点，画出两力，再从支点作力的作用线的垂线，符号标出力臂。
概括为“一点二线三垂直四标号”的步骤。
强调：①动力和阻力受力物体都是杠杆，画动力或阻力时应注意力的作用点和方向。
②力臂不是支点到力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离。
学生举例答：在力的作用下可围绕固定点转动。
苏科版初中物理九年级上册《第十一章 简单机械和功 一、杠杆》公开课_1
《杠杆》教学设计一、教材分析本节是第十一章第一节内容，它既是前面力内容的延伸，又是后面其它简单机械内容的基础，所以本节内容相当重要，本节学习内容分三个部分，一是理解杠杆及杠杆五要素，二是探究杠杆平衡条件的探究，三是介绍生活中的杠杆。
二、学情分析九年级学生有一定的力学基础，知道力的三要素，会画力的示意图，有初步的作图水平，而且他们对生活中的杠杆有一定了解，例如剪刀等，但他们对杠杆的理解比较肤浅、片面，所以在教学中教师要鼓励学生积极的观察、讨论、猜想、探究，又感性理解上升到理性理解，归纳出杠杆的特征及平衡条件。
三、教学目标（一）知识与技能1、理解杠杆，并能准确找出五要素2、知道杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件实行简单的计算3、会对杠杆实行分类。
（二）过程与方法经历探究杠杆平衡条件的过程，学习分析实验现象，寻找数据间的规律，进而归纳出实验结论的方法。
（三）情感态度与价值观1、使学生感受到杠杆在生活中有广泛的应用，提升探究的乐趣。
2、用学到的知识解释生活中的杠杆，感受知识与生活的联系。
四、重点和难点重点：杠杆五要素、力臂画法、探究杠杆平衡条件、生活中的杠杆会分类难点：力臂的画法，利用杠杆平衡条件解决实际问题五、教学用具杠杆、铁架台、钩码、剪刀、钢丝钳、指甲刀、核桃夹、手机支架、鱼竿、镊子、筷子六、教学过程（一）情景导入先请同学们观看一段视频，视频中完美的体现了物理学中威力巨大也十分具有魅力的杠杆，今天我们就来学习杠杆。
（二）精讲点拨（过度）请看大屏幕，这些都是杠杆，它们有什么共同点呢？谁来说？（学生答）它们都能围绕一个固定点转动（上台指给大家看）（总结）原来这些杠杆都是静止的，现在动起来了，说明受到了力的作用，杠杆的定义就有了，杠杆是在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，注意是硬棒，软的易变形。
看桌面上老师给大家准备的物品，找出杠杆，以这样的句式来告诉我——某物体就是在力的作用下能绕着固定点（手指示一下）转动的硬棒，所以某物体就是杠杆。
初中物理简单机械知识点
初中物理简单机械知识点1.机械：机械是指能够将一种形式的能量转换为另一种形式的工具或设备。
简单机械是能够通过简单的自然力实现工作的机械，它们是复杂机械的基础。
2.杠杆：杠杆是由一个刚性物体围绕一个固定点旋转的机械装置。
它的工作原理是通过不同位置的外力点来改变一个物体的力臂和力矩，从而改变力的大小和方向。
杠杆的力矩等于力臂乘以力的大小，而力矩相同的情况下，力臂越短，所需的力就越大。
3.绳索和滑轮：绳索和滑轮结合起来可以形成滑轮组。
滑轮组是由一个或多个滑轮组成的机械装置。
它的作用是改变力的方向和大小。
当使用滑轮组时，力的方向被改变，但是力的大小与施加力的大小相等。
4.斜面和斜面组：斜面是一个倾斜的平面。
当物体沿着斜面上升或下降时，斜面可以减少所需的力。
斜面组由几个斜面连接在一起，可以形成更复杂的机械装置，如坡道、台阶等。
5.齿轮和齿轮组：齿轮是由一个或多个齿轮组成的机械装置。
齿轮之间的齿轮接触会产生力和运动的传递。
齿轮组可以改变力的大小、方向和速度。
当两个齿轮相互作用时，它们的齿数和直径决定了它们之间的力比例和速度比例。
6.轴承：轴承是一种用于减少摩擦和支持旋转运动的装置。
它由一个或多个滚珠或滚柱组成，可以使旋转运动更加顺畅和高效。
7.能量转换：机械装置可以将一种形式的能量转化为另一种形式。
例如，杠杆可以将机械能转化为势能或动能；滑轮组可以将人的力转化为机械能；齿轮组可以改变力和速度的比例等等。
8.功和机械效率：功是指机械设备对外界做功的能力。
机械效率是指机械设备输出功与输入功之间的比值。
理想情况下，机械效率为1，表示所有输入的能量都被完全转化为输出能量。
但在实际中，由于能量损耗和摩擦等因素的存在，机械效率往往小于19.简单机械的应用：简单机械在生活中得到了广泛的应用。
例如，开启门窗时使用的门把手和手柄是杠杆的应用；使用滑轮组可以便捷地搬运重物；斜面的应用可以使上坡更容易等等。
以上是初中物理中关于简单机械的一些基本知识点。
第十一章简单机械和功---滑轮机械效率题型 学案 苏科版物理九年级上册
第十一章简单机械和功----滑轮机械效率题型求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。
由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同，有用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学习的过程中常感觉困惑，易造成错解。
为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点：要对机械效率公式进行归类细化根据对、、的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类：1、在竖直方向上，G是物体重，G动是动滑轮重，h是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高度。
∴，若绳重及摩擦不计，F是拉力，S是拉力F移动的距离，n是动滑轮上承担力的绳的段数。
，；①②③公式都适合。
若是考虑绳重和摩擦力，用滑轮组把物体提升的高度h，拉力F移动的距离S，总满足S=nh；只可用于①②。
2、在水平方向上，由于物体是匀速运动，滑轮组对物体的拉力F′与水平地面对物体的摩擦力f是一对平衡力，∴，即克服水平面对物体摩擦所做的功在数值上是等于有用功。
3、在斜面方向上，f是物体与斜面之间的摩擦，L是斜面的长，由于克服斜面对物体摩擦所做的功是额外功，所以。
1、2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。
在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m．已知物体A重400N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%．关于该过程，下列说法正确的是（）A．水平地面对工人的支持力为300NB．动滑轮重为50NC．人对绳子拉力的功率为120WD．支架受到滑轮组的拉力为850N2、为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（）A．用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度B．若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少C．减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力3、如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程A．额外功较小B．额外功较大C．总功较小D．总功较大4、如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1 m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。
物理简单机械知识点
物理简单机械知识点“简单机械和功”部分是初中物理教学的重要内容，作为初中阶段物理学科必须要掌握的知识部分，接下来为你整理了物理简单机械知识点，一起来看看吧。
物理简单机械知识点：滑轮(1)定滑轮①定义：轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
②好处：能改变力的方向;不足：不能省力。
③实质：等臂杠杆。
④力臂图：(2)动滑轮①定义：轴和物体一起运动的滑轮叫动滑轮。
②好处：省一半力;不足：不能改变力的方向。
③实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
④力臂图：(3)滑轮组①定义：把动滑轮和定滑轮组合在一起使用的机械。
②好处：既可以省力又可以改变力的方向;③公式：竖直放置：F=1/n(G物+G动轮) 水平放置：F=f/n S=nhV绳=nV物(n /绳子的股数F /水平拉力f /摩擦阻力S /绳子自由端移动的距离h /物体移动的高度V /速度)④绳子段数的判断：以直接作用在动滑轮上的绳子为标准⑤绕绳法：a、定绳子段数：n≥G/F b、定个数：动、定滑轮个数;c、n为奇数时从动滑轮绕起、n为偶数时从定滑轮绕起;d、绕绳子时要顺绕，且每个滑轮只穿一次绳子，不能重复。
物理简单机械知识点：杠杆(1)定义：一根硬棒在力的作用下能绕着固定的点转动，这根硬棒就是杠杆。
好处：可省力、可省距离、可改变力的方向。
(2)五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
(3)力臂作图方法：①找支点;②找力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线;(力的作用线过支点力臂为0)(4)杠杆平衡条件公式：F1L1 = F2L2 应用(最省力，力臂最长)(5)分类省力杠杆：L1﹥L2 F1﹤F2 不足：费距离费力杠杆：L1﹤L2 F1>F2 好处：省距离等臂杠杆：L1= L2 F1= F2 不省力、不省距离物理简单机械知识点：轮轴①定义：由轮和轴组成、绕同一个轴线转动。
实质：变形杠杆。
②特点：动力作用在轴上省力，动力作用在轴上费力。
③公式：F1 =F2r/R(轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一)物理简单机械知识点：机械效率1、有用功(1)定义：为了达到某种目的、完成某个任务，无论用什么方法都必须做的功;(2)一般计算公式：W有用= Gh;2、额外功：(1)定义：并非我们需要但又不得不做的功;(2)公式：W额外=fs;3、总功：(1)定义：有用功和额外功的和叫总功;(2)公式：W总=W有用+W额外;FS=Gh+fs4、机械效率：(1)定义：有用功和总功的比值叫机械效率;(2)公式：η=W有用/W总;(3)理解：a、有用功总是小于总功的，机械效率总是小于1;b减小额外功在总功占的比例可以提高机械效率;c、它是衡量机械性能的重要指标;d、同一机械机械效率可能不同;。
第十一章 简单机械和功--中考物理一轮复习章节分类考点讲解与训练(苏科版)- (原卷版)
第十一章 简单机械和功● 杠杆1．定义：在力的作用下可绕固定点转动的硬棒2．五要素：支点(O )、动力(F )、阻力(F 2)、动力臂(l 1)、阻力臂( l 2)3．杠杆的平衡条件：F 1l 1=F 2l 24．分类1) 省力杠杆：l 1 > l 2， F 1 < F 22) 费力杠杆：l 1 < l 2， F 1 > F 23) 等臂杠杆： l 1 = l 2， F 1 = F 2● 滑轮1．定滑轮1) 实质：等臂杠杆2) 特点：不省力，但能改变施力的方向，s =h2．动滑轮1) 实质：动力臂是阻力臂2倍的杠杆2) 特点：最多省一半力，但费距离，s =2h3．滑轮组1) 实质：由定滑轮和动滑轮组合而成的机械2) 特点：既可省力，又可改变力的方向，s =nh● 功1．定义：力与物体在力的方向上通过的距离的乘积2．两个必要条件：一是对物体要有力的作用；二是物体要在力的方向上通过一定的距离3．公式：W =Fs4．单位：焦耳，简称焦，符号是J ，1J=1N ·m● 功率1．定义：功与做功所用时间的比2．公式：P =W t 3．单位：瓦特，简称瓦，符号是W ，1W=1J/s4．单位换算： 1kW=103 W. 1MW=106W● 机械效率1．定义：物理学中，将有用功与总功的比值。
2．公式：η = W有用W总×100％3．提高机械效率的方法：减轻机械自重，减小机械摩擦，增大被提升物体重力1．（2021•泰州）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。
下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）A．两侧钩码同时向支点移动一格B．两侧钩码下方同时加挂一个钩码C．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码D．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格2．（2021•淮安）在“探究杠杆平衡条件”实验中：（1）如图甲所示，应调节杠杆两端的，使杠杆在水平位置平衡。
初中物理简单机械和功复习教案
初中物理简单机械和功复习教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解并掌握简单机械（杠杆、滑轮、斜面等）的原理和分类；（2）掌握功的概念、计算公式及单位；（3）能够运用简单机械和功的知识解决实际问题。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验和思考，培养学生的观察能力和思维能力；（2）运用数学知识进行物理计算，提高学生的数学应用能力；（3）培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 情感态度价值观：（1）培养学生对物理学科的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于探究、积极思考的科学精神；（3）培养学生珍惜能源、关爱环境的意识。
二、教学内容1. 简单机械的分类和原理（1）杠杆：分类、平衡条件（2）滑轮：动滑轮、定滑轮（3）斜面：斜面的倾斜角度、省力情况2. 功的概念和计算公式（1）功的定义：力和物体在力的方向上移动距离的乘积；（2）功的计算公式：W=Fs；（3）功的单位：焦耳（J）。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）简单机械的原理和分类；（2）功的概念和计算公式；（3）运用简单机械和功的知识解决实际问题。
2. 教学难点：（1）杠杆的平衡条件；（2）滑轮组的省力情况；（3）功的计算及单位换算。
四、教学过程1. 导入新课：（1）复习简单机械的图片和名称；（2）提问：什么是功？引导学生回顾功的概念。
2. 教学新课：（1）讲解简单机械的原理和分类；（2）讲解功的概念和计算公式；（3）举例讲解如何运用简单机械和功的知识解决实际问题。
3. 课堂练习：（1）完成课后习题；（2）分组讨论，分析实际问题，运用所学知识解决。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态；2. 课后习题：检查课后习题的完成情况，评估学生对知识点的掌握程度；3. 实际问题解决：评估学生在分组讨论中运用所学知识解决实际问题的能力。
六、教学策略1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过观察、实验和思考来探究简单机械和功的原理；2. 利用多媒体课件和实物模型，帮助学生形象直观地理解抽象的物理概念；3. 设置合理的课堂练习和课后作业，巩固学生对知识点的掌握；4. 鼓励学生进行小组合作学习，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
解读“简单机械和功”
解读“简单机械和功”作者：苏安良来源：《数理化学习·初中版》2013年第03期“简单机械和功”是对“力和运动”的知识加深和拓展，从物体平动时力的作用效果与力的三要素有关，发展到物体转动时力的作用效果不仅与力的三要素有关还与力臂有关，从二力平衡条件发展到杠杆平衡条件，层层递进.而“功”是初中物理重点教学内容之一，功的概念比较复杂、抽象，也是初中物理学习过程中的一个难点.本文就“简单机械和功”的相关知识解析如下，以帮助同学们形成完整的知识体系.一、杠杆1.定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆.2.考查物体是不是杠杆，要满足：①这个物体必须是硬棒，是无弹性的物体，即不发生形变的物体.但不一定是直棒，可以是弯曲的，甚至是圆形、方形；②有力作用在这个物体上，且能使它绕着固定点转动；③转动中它会受到阻碍转动的力；④这个物体至少受三个力，除了受阻力和动力外，还受固定点的支持力.3.杠杆的八要素（组成杠杆的示意图1）图1①支点：杠杆绕着转动的点，用O表示.②动力：使杠杆转动的力.用FA表示.③阻力：阻碍杠杆转动的力.用FB表示.④动力点：动力的作用点.用A表示.⑤阻力点：阻力的作用点.用B表示.⑥力的作用线：沿力的方向或反方向所画的直线.⑦动力臂：从支点到动力作用线的距离.用LA表示.⑧阻力臂：从支点到阻力作用线的距离.用LB表示.注意：①支点只能在杠杆上；②动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点在杠杆上；③动力和阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转化方向相反；④若力的作用线通过支点，则力对杠杆平衡不影响，如支点对杠杆的支持力不影响杠杆的平衡，在分析杠杆受力时不必考虑；⑤力臂不一定在杠杆上；⑥动力臂和阻力臂之和不一定等于杠杆长.4.研究杠杆的平衡条件杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动.实验前：应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：可以忽略杠杆的自身重对实验的影响，从而方便的从杠杆上读出力臂.杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即FALA=FBLB.图2例1（2010年阜新）园艺师傅使用如图2所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了（）（A）增大阻力臂，减小动力移动的距离（B）减小动力臂，减小动力移动的距离（C）增大动力臂，省力（D）减小阻力臂，省力解析：由杠杆的平衡条件FALA=FBLB得FA=FBLB2LA，由此式知，当阻力FB和阻力臂LB一定时，动力臂LA越大，动力FA越小，使用杠杆越省力；由此式还可以得当阻力FB 和动力臂LA一定时，阻力臂LB越小，动力FA越小，使用杠杆越省力.此题属于后一种情况，即通过减小阻力臂，达到省力的目的.故选（D）.二、滑轮1.定滑轮：重物不随轴一起移动的滑轮.①实质：等臂杠杆.如图3甲所示.图3②特点：使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向.③对于理想的滑轮（不计轮与轴间的摩擦和绳与轮之间的摩擦），绳子自由端移动的距离s（或速度v1）等于重物移动的距离h（或速度v2），即s=h、v1=v2.2.动滑轮：重物随轴一起移动的滑轮.①实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆.如图乙.②特点：使用动滑轮能省力一半，但不能改变动力的方向.③理想动滑轮（不计摩擦和动滑轮的重）F1=122F2=122G；只忽略摩擦 .F1=122（G物+G动），S=2h，V1=2V2.3.滑轮组：定滑轮和动滑轮组成的简单机械.①特点：使用滑轮组既能省力又能改变力的方向.②理想滑轮组F=12nG，只忽略摩擦F=12n（G物+G动），s=nh，V1=nv2.4.如何“组装”滑轮组简明步骤：（1）确定吊着动滑轮的绳子的段数 .可根据公式：①n=s2h，其中s为自由端移动的距离，h为重物移动的距离.②n=G物2F，其中G物是一个等效概念，它包含被提升的物体重、绳重、机械摩擦、机械自重，也可能是有效摩擦力.利用这种方法求解时不管小数点后的数字多大，一律采用“只入不舍”，F是自端的拉力.③ n=V自2V物其中V自是自由端的移动速度，V物是物体移动的速度.（2）确定动滑轮的个数：N=n22（n为偶数），N=n-122（n为奇数）.（3）根据施力方向确定定滑轮的个数：一动配一定，偶数减一定，变向加一定.（4）绳子的绕法：偶定奇动（n为偶数从定滑轮绕起，为奇数从动滑轮绕起）.例2一重物受重力1400牛，需要用一根承受拉力最大为400牛的绳子将它提起.请设计出提起重物的滑轮组.解析：绳子的段数n=G物2F=1400 N2400 N=3.5，故绳子的段数应取为n=4段；动滑轮的个数N=n22=422=2个；绕法：从定滑轮开始绕起，若改变力的方向（即向下拉）如图4甲，不改变力的方向如图4乙.图4三、功1.功：物体在力的作用下沿力的方向通过了一段距离，我们就说力对物体做了功.2.做功的两个要素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离.3.不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直.4.功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W=Fs.5.功的单位：焦耳（J）.1 J=1 N·m .把两个鸡蛋举高1 m，做的功大约是1 J.6.求某个力对物体做功时，与这个物体受其他力无关，也与物体的运动状态无关.例3重力为20 N物体在5 N水平向右的拉力作用下，由静止到加速直线前进了10 m，接着保持拉力不变又匀速直线前进了20 m，撤掉拉力后减速直线运动了5 m后静止，求拉力和重力及支持力对物体所做的功各是多大？解析：物体由静止到加速直线前进了10 m时，拉力所做功W1=Fs1=5 N×10 m=50 J.物体匀速直线前进20 m，拉力所做功W2=Fs2=5 N×20 m=100 J.撤掉拉力F后物体靠惯性运动，虽然S≠0，但F=0，故此时不存在拉力F对物体做功，因此拉力所做功为W=W1+W2=50 J+100 J=150 J.在竖直方向上，物体受重力和支持力，但这两个力均与运动方向垂直，即物体沿重力和支持力方向没有通过距离，它们所做的功也为零.四、功的原理1.使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理，用公式表示为W手=W机.功的原理是一个普遍的结论，对任何机械都适用.2.使用功的原理解题的条件是不考虑机械自重和机械摩擦.3.要分清直接用手所做的功和用机械所做的功.4.要针对不同的机械，弄清动力和有用阻力的关系，以及沿力方向通过的距离和沿有用阻力方向通过的距离的关系.5.斜面问题可以用功的原理来分析，对于光滑斜面，存在如下结论F=GH/L，即斜面长是斜面高的几倍，推力（或拉力）就是物重的几分之一.6.省力的机械要多移动距离，省距离的要费力，总之使用任何机械都不省功.人们使用机械虽不能省功，但是可以在其他方面方便人们：比如省力或省距离或改变力的方向.7.“不省功”是该原理的中心.功的原理揭示了，既省力又省距离的机械是制造不出来，因而被誉为功的黄金原理.例4 搬运工人用滑轮组将一物体匀速拉拉到10米高的楼上，共做了7.2×103 J的功，求这物体有多重？（不计滑轮的重力和摩擦阻力）解析：本题没给滑轮组的具体情况和人对它所用拉力是多大，但根据功的原理可知，工人对滑轮组所做的功就等于用手直接把木箱搬上楼所做的功.W手=W机Gh=FsG=Fs2h=7.2×103 J210 m=720 N五、机械效率1.有用功跟总功的比值叫做机械效率，表达式为η=W有2W总×100%.2.有用功是指使用机械时人们为达到目的而做的功；额外功是指并非我们需要但又不得不做的功；总功是人或动力对机械做的功，其大小等于动力与动力作用点在动力方向上通过距离的乘积.任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件之间又存在摩擦，所以使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功.这时动力所做的总功等于有用功加额外功.3.机械效率通常用百分数表示，是表征机械能量利用率的一个物理量.由于机械的自重和摩擦等因素，实际机械的有用功总小于总功，所以机械效率总是小于1，且没有单位.4.机械效率高低，反映了机械的性能优劣，但机械效率与机械功率没有必然联系，效率高的机械不一定功率大.机械效率越高，表示有用功在总功中占的百分比越大.5.利用不同的机械做相同的有用功时，机械效率与总功成反比：η12η2=W22W1.6.在解决复杂机械的机械效率问题时，把复杂机械分解成简单机械的组合，总机械效率与各机械的机械效率关系是：η=η1·η2.7.由公式η=W有2W有+W额=121+W额/W有知，提高机械效率的途径是：①当W额一定时，W有越大，η越大，因此，使用同一机械时，所提升的物体越重，机械效率越大；②当W有一定时，W额越小，η越大，因此设法减小额外功可以提高机械效率，如减轻机械自重，减小机械摩擦都可以提高机械效率.8.不能说机械越省力，它的机械效率越高.因为省力多少和效率高低是两回事.如用一个动滑轮提升物体变成用一个定滑轮提升这个物体，虽然费力了，但却提高了机械效率.9.测滑轮组机械效率的实验中，要竖直匀速向上拉弹簧测力计，且要动态读数.图5例5 （陕西省2011年）用如图5所示的滑轮组提升水中的物体，若物体的质量是140 kg，体积为60 dm3，滑轮的机械效率为80%，g取10 Nkg，不计绳重和摩擦.求：（1）物体A未露出水面前被匀速提升时，拉力F是多大？（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连，而滑轮组绳索能承受的最大拉力是350 N，当物体露出水面的体积多大时绳子会断？解析：（1）F浮=ρgV=1×103 kg/m3×10 N/kg×60×10-3 m3=600 N，因为T=mg-F浮=140 kg×10 N/kg-600 N=800 Nη=Th2F·4h=T24F所以F=T24η=800 N24×0.8=250 N.（2）F=124（T+G动），代入数据解得G动=200 N.当绳拉断时：F ′=124（G-F浮′+G动）F浮′=G+G动-4F′=1400 N+200 N-4×350 N=200 NF浮′=ρgV′=200 N，解得V′=20 dm3，V露=60 dm3-20 dm3=40 dm3.六、功率1.功率是指物体在单位时间内所做的功，用公式P=W2t表示.（1）功率是描述做功快慢的物理量.功率越大，表示做功越快，而不是做功越多.（2）机械在相同时间内做的功，跟它们的功率成正比：W12W2=P12P2.（3）功率相同的机械，它们所做的功跟时间成正比： W12W2=t12t2.（4）因为W=Fs，所以求功率的公式也可推导出P=Fv（当v表示平均速度时求出的功率为相应过程的平均功率，当v表示瞬时速度时求出的功率为相应状态的瞬时功率）.（5）功率是机械性能的重要标志之一.图6例6（中考预测）如图6所示，物体重500 N，滑轮重及滑轮转动时的摩擦不计，在水平拉力F作用下物体沿水平面以2 m/s的速度做匀速运动，运动过程中与地面间的摩擦力是100 N.求在2分钟内拉力做的功及拉力的功率.解析：水平使用滑轮组时，拉力克服摩擦力做功.首先判断绳子段数n=2，然后用公式F=12nf计算拉力，用公式S=Vt计算拉力移动的距离，求出拉力做的功；最后用P=W2t计算功率.根据滑轮组装可知：n=2.F=122f=122×100 N=50 NS=nh=nVt=2×2 m/s×120 s=480 mW=FS=50 N×480 m=24000 JP=W2t=24000 J2120 s=200 W.又解：根据滑轮组装可知： n=2F=122f=122×100 N=50 N ，拉力F移动的速度为V′=nV物=2×2 m/s=4 m/s，故拉力的功率P=FV′=50 N×4 m/s=200 W拉力做的功W=Pt=200 W×120 s=24000 J.。
初中物理专项复习-功、简单机械
初中物理专项复习——功、简单机械思维导图：作用在物体上的_________ 做功的两个要素：物体在____方向上通过的_________ 功 计算公式：_______________________ 单位:____________ ，1 J = 1 N·m 功的原理：使用任何机械都不省功意义：表示做功______的物理量 定义：单位时间内所做的功 功率 公式：__________________ 功 单位：________、_________ 和机 定义：物体由于______而具有的能 械 动能 能 影响动能大小的因素定义：物体由于被举高而具有的能 机械能 ______势能 影响_________大小的因素 势能 定义：物体由于发生______而具有的能 ______势能影响_________大小的因素动能和势能的相互转化：在只有动能与势能转化的过程中，机械能的总量 保持不变知识点1：做功的两个必要因素一个是作用在物体上的___，另一个是物体在这个力的方向上移动的______。
三种力对物体不做功的情况：1.有___没有______，例如：费了很大的力去推箱子，但是箱子并没有动。
2.有______没有___，例如：足球离开脚后，虽然还在运动，但是脚对足球不再做功。
3.有___也有______，但是两者相互垂直，例如：手提水桶在水平方向上运动，力的方向为竖直方向，所以不做功。
【练习1】判断下列现象中，人是否对物体做了功（ ） A.举重运动员举着杠铃不动 B.工人将集装箱从地面搬到桌上 C.修理工用力推汽车，汽车没动 D.汽车拉着货物在水平方向上运动知识点2：功的计算【练习2】木块在大小为10 N 的水平拉力作用下，沿水平地面前进了5 m ，则拉力做的功为_____ J ；若木块重30 N ，在此过程中重力对木块做的功为___ J.【练习3】教学大楼每层高为3 m ，小明提着一重50 N 的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，在沿三楼水平走廊走了4 m ，从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为（ ） A.0 J B.300 J C.450 J D.500 J【练习4】某同学用100 N 的力把质量为4 kg 的铅球推到5 m 远处，他推铅球做的功为______J A.500 J B.196 J C.696 J D.缺少条件，无法计算知识点3：比较功率的大小【练习5】下列关于功率的说法正确的是 （ ） A.物体做功越多，功率越大 B.物体做功的时间越短，功率越大 C.物体做功越快，功率越大 D.物体做功时间越长，功率越大知识点4：功和功率的计算【练习6】一台起重机用3 X 104N 的拉力在0.5 min 内将一构建向上匀速吊起3 m ，接着有用0.5 min 将构建沿水平方向移动3 m ，求整个过程中起重机拉力所做的功和功率。
专题五 简单机械、功和功率、机械效率、机械能
专题五简单机械、功和功率、机械效率、机械能一、选择题1．如图，手持l0kg物体保持平衡，此时肱二头肌收缩所承受的力一定(g=10N/kg) （）A．大于100N B．小于100N C．等于100N D．等于l0kg2．如图为杂技演员演出时的过程．男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的ａ端，能把站在b端的女演员弹上乙处．由于存在阻力，故（）A．男演员的质量必须要大于女演员的质量B．甲位置男演员的势能一定要大于乙位置女演员的势能C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙位置女谈员的势能D．女演员弹起时的动能与她站在乙位置时的机械能相等3．对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的（）A．摩擦力 B．势能C．动能 D．惯性4.如图所示，小丽和爷爷进行爬楼比赛。
他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达。
已知小丽的体重比爷爷的体重小。
下列说法正确的是（）A.爬到五楼时，小丽做功比爷爷做的功多B.爬到五楼，爷爷做的功比小丽做的功多C.小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大D.爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大5．如图所示，一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端，如果小球经过A点时具有的重力势能为50J，若不计空气阻力，以下说法不正确的是（）A、小球到达底端时动能大于50JB、小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能C、小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能D、小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能6．乒乓球的直径被加大后，提高了乒乓球比赛的观赏性。
玛丽认为直径增加了，乒乓球的弹性减弱了，吉姆认为乒乓球弹性是否减弱必须通过实验来证明。
能够验证玛丽的说法是否正确的是（）A．把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，比较反弹后落地的距离B．把直径不同的乒乓球抛向地面，比较落地后反弹的高度C．把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度D．把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度7．如图所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。