第十一单元 简单机械—苏科版九年级物理上册学案(无答案)

第十一单元 简单机械和功 知识点总结
第一节：杠杆
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。杠杆可直可曲，形状任意。
2．杠杆五要素——组成杠杆示意图。
???????说明：
（1）动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上；
（2）动力、阻力的方向可以相同（支点在两个力的中间），也可以相反（支点在两个力的同侧），它们使杠杆转动的方向相反。
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二．研究杠杆的平衡条件
1．杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
2．实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：方便测出力臂，否则要调节平衡螺母。
3．结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式，也可写成：。
三．杠杆的分类：
四．杠杆平衡条件的应用
1．最小力问题：当F2、l2一定时，l1最大时，F1最小（F1的方向垂直于支点和动力作用点的连线）
2．二次平衡问题：比较两次力与对应的力臂的乘积大小关系，即F1×l1与F2×l2，一般用作差法，比较F1×l1-F2×l2与0的关系；
3．动态变化问题：一般满足平衡条件（静止或者缓慢拉动），再利用杠杆平衡条件解答。
考点范围：
①杠杆分类：掌握常见的杠杆
②画力、力臂以及最小力
③杠杆计算（利用杠杆原理：）
④探究杠杆平衡条件实验
⑤杠杆的动态问题：（判断力的变化以及杠杆的平衡利用 杠杆原理）
第二节：滑轮
一．定滑轮
1．特征：轴心固定不动的滑轮。
2．实质：定滑轮实质是一个等臂杠杆。
3．作用：利用定滑轮可以改变力的方向，但是不能省力。
注意：定滑轮不省力，但是可以改变方向，这给我提供了很多方便，比如，人站在低处就可以把物体从低处运送到高处。
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二．动滑轮
1．特征：轴心连物体一起移动；
2．实质：动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂的两倍的杠杆；
3．作用：利用动滑轮可以省一半的力，但是不能改变动力的方向。
注意：和动滑轮的区别就在于动滑轮可以省力，但是不能像定滑轮一样人站在低处把物体从低处运送到高处。
三．滑轮组
1．通过组合达到同时拥有定滑轮和动滑轮的优点，既可以省力又可以改变力的方向。
2．绕线：(奇动偶定)。当绕在动滑轮上是奇数条线时，把线的一头系在动滑轮上，简称“奇动”，如图1、图2、图3；当系在动滑轮上是偶数条线时，把线的一头系在定滑轮上，然后开始绕线，简称“偶定”，如图4、图5、图6。
3．计算滑轮组拉力的公式：(n为动滑轮上的绳子的段数)
（1）不考虑摩擦和滑轮重时；
（2）考虑滑轮重时；
（3）拉力的移动距离s=nh；
（4）拉动绳子时，物体上升的速度为v，则绳子自由端移动的速度为nv。
考点范围：
①定滑轮和动滑轮的理解和判别
②滑轮组的绕线方式
③公式的运用
第三节：功
功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，我们就说力对物体做了功。做功有正负之分。
1．做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上通过的距离。
2．计算公式：，功的单位：J（焦耳）
3．不做功的几种情况：
（1）物体受到力的作用，但物体没有移动，这个力对物体不做功。如小孩搬大石头搬不动（有力无距离）。
（2）由于惯性保持物体的运动，虽有通过的距离，但没有力对物体做功。如冰块在光滑水平面上运动（有距离无力）。
（3）当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时，这个力对物体不做功。如提着重物在水平地面上行走（力和距离垂直）。
4．如下图甲：货物的重力对物体做功（做负功），也称为人克服重力做了功；乙：人的拉力对小车做功（做正功）；丙、丁图是力不做功的实例。
考点范围：
①功的定义和判断
②功的计算 若重力做功 W=Gh
第四节：功率
功率
1．概念：单位时间里完成的功叫功率。功率是描述做功快慢的物理量。
2．功率的公式：
3．功率的单位：瓦特，简称“瓦”，用“W”表示，常用的单位还有“kW”。其中1W=1J/s，1kW=1000W。
4．当物体在F的作用下，以速度匀速运动时，有，由此可知，当功率一定时，力和速度成反比。例如，拖拉机的功率是一定的，当它耕地时，需要很大的动力，故其速度慢一些，当它在平地上行驶时，需要的动力小一些，故其运动的速度较大。另外若汽车以恒定功率行驶，平路上和爬坡时的速度会有很大差别。
重难点和易错点
1．单位时间内做的功称为功率（P），表示做功的快慢。
2．功率的公式：，单位是瓦特（W），1W=1J/s。
3．导出公式（1W=1N?m/s）。
考点范围：
①功率定义的判断
②功率的计算（注意只有当物体匀速运动的时候我们才可以用）
第五节：机械效率
一．有用功、总功和额外功
1．利用机械做功时，对人们有用的功叫有用功（）；对人们没有用，但又不得不做的功叫额外功（）；有用功加额外功是总共做的功，叫总功（），。
2．功的原理：所有机械均不省功。由于滑轮组等机械的本身重力以及摩擦等因素的影响，总要做一部分额外功。
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二．机械效率：有用功跟总功的比值
1．定义式：
2．使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功，机械效率是指有用功与总功的比值，所以机械效率总小于1。注：提升重物，有用功为克服物体重力做功W有=Gh；水平拉动物体时，有用功为克服物体摩擦力做功W有=fs。
3.总结：
机械效率分类：提升重物和水平拉物体
①提升重物 常见的有：滑轮组、斜面、杠杆：
有用功：克服物体重力做功W有=Gh
总功：拉力做的功
利用滑轮组提升重物（不计绳重及摩擦）：
从最终的化简中可以看出来，滑轮组的机械效率与G和有关，提高机械效率可以增加物体重或者减小动滑轮的重；
在这里
利用斜面提升重物：
有用功：克服物体重力做功W有=Gh
总功：拉力做的功
额外功: 克服摩擦力做的功
利用杠杆提升重物：
有用功：克服物体重力做功W有=Gh
总功：拉力做的功
额外功: 克服杠杆自重做的功
②水平拉物体 常见的利用滑轮组：
有用功 ：
总功 ：