第4单元—物理—新课标(BS)

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第12课时┃归类示例
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类型一、杠杆
例 1 如图12－2所示，一圆柱形铁桶放在水平地面上，欲 使其C点稍稍抬离地面，则在B处施加一最小动力，请作出该 力。(提示：D点是支点，B点是动力作用点)
图12－2
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第12课时┃归类示例
点 评 本题考查的是最小力的画法，解题关键是最长力臂 的确定。将支点与动力作用点相连即为最长力臂，然后画出 与其垂直的力即为最小力(方向由实际情况确定)。
定滑轮，B是动滑轮。定滑轮可以改变力的方向，当电动机向下拉
动绳子时，电梯厢上升，电动机拉绳的速度是电梯厢运动速度的2
倍。
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第12课时┃归类示例
类型四、斜面和轮轴
例 4 小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多 实际应用，如：指甲刀、剪刀、钥匙等。将如图12－5所示的
钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个___轮__轴___(选填 “斜面”“滑轮”或“轮轴”)，省属力于________(选填“省力”
必须_竖__直___匀__速___簧测力计使钩码升高，以保证测
力计示数大小不变
物重、动滑轮重、摩擦、绳重
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第14课时┃考点聚焦
[说明] (1)重物提升高度不影响滑轮组的机械效率。
(2)对于已经缠绕好的滑轮组，在测量其机械效率时，可以省去刻 度尺这个工具，根据承担物重绳子的段数得到 h 与 s 之间的关系， 即 s＝nh，然后根据公式η＝GFhs＝nGF进行计算。 (3)一定要在匀速拉动的过程中读数，不可在静止时读数，否则就 没有涉及摩擦，机械效率会偏大。
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考点3 机械效率的测量 1.测量滑轮组的机械效率
原理
器材
测量的 物理量 注意 事项 影响 因素
η＝WW有总用＝GFhs
除钩码、铁架台、滑轮、细线外，还需__刻__度__尺______、 __弹__簧___测__力__计_____
钩码重力 G、钩码提升的高度 h、拉力 F、绳的自 由端移动的距离 s
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2.测量斜面的机械效率
原理
测量工具 注意事项 影响因素
η＝WW有总用＝GFLh
刻度尺、弹簧测力计 必须匀速拉动弹簧测力计以保证测力计示数大小不变
斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度
[说明] 倾斜程度一定时，斜面的机械效率与物体沿斜面
上升的高度无关，与物体的重力无关。
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考点1 功
力 距离
常见不做功的三种情况
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焦耳(J)
力
距离
Fs
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考点2 功率
定义 物理意义
单位时间内完成功的_多__少___叫做功率 表示做功__快___慢_____的物理量
公式
P＝Wt
单位
主单位：_瓦___(W__)__； 常用单位：千_瓦__(_k_W___)； 换算关系：1 kW＝___1聚焦
[点拨] (1)若不考虑绳重和摩擦，只考虑滑轮重时，滑轮组的机
械效率最终可表示为：η＝G物G＋物G动。 (2)若使用滑轮组拉动物体水平运动，则机械效率可表示为 η＝FfLs ＝nfFLL＝nfF。 (3)提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
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图13－2
B.0～10 s内，建筑工人对绳的拉力做的功为900 J
C.0～8 s内，建筑工人对水泥桶做的功为684 J
D.建筑工人对绳的拉力做功的功率为30 W
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第13课时┃归类示例
解 析 由题图可知，水泥桶匀速上升的速度为 v＝0.3 m/s；0～10 s 内，工人对绳的拉力做的功 W＝(285 N＋15 N)×3 m＝900 J；0～8 s 内，水泥桶上升的高度 h＝0.3 m/s ×8 s＝2.4 m，工人对水泥桶做的功 W′＝285 N×2.4 m ＝684 J；工人对绳的拉力的功率 P＝Wt总＝91000sJ＝90 W。
类型三、功和功率的计算
例 3 2013•成都 (多选)如图 13－2甲所示，建筑工人用滑轮 组提升重为285 N的水泥桶，动滑 轮重为15 N，不计滑轮与轴之间 的摩擦及绳重。工人在将水泥桶
匀速向上拉的过程中，水泥桶上
升的高度h随时间t变化的关系如
图乙所示，由此可知( BC )
A.水泥桶匀速上升的速度为3 m/s
械效率总__小__于____(选填“大于”或“小于”)1
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第14课时┃考点聚焦
几种简单机械的效率
通用公式：η＝WW有总用；斜面：η＝GFLh； 定滑轮：η＝GFhs ＝GFhh＝GF ； 动滑轮：η＝GFhs ＝2GFhh＝2GF； 滑轮组：η＝GFhs ＝FGnhh＝nGF。
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类型二、杠杆平衡条件
例 2 2013•广州 小聪想估测书 包重量，现有细绳、重量可忽略的长 硬棒、刻度尺、一瓶600 mL的水， 空瓶的质量忽略不计。
(1)这瓶水的质量m＝_0_.6__k_g_，重量G ＝__6_N___。(1 mL＝1 cm3，水的密度
是1 g/cm3，g取10 N/kg) (2)手提细绳，如图12－3所示，若硬 棒水平静止，在图中表示出需要测量 的长度。
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答案
如图所示
解 析 首先将问题模型化，将铁桶看作杠杆，D点是支点，B 点是动力作用点，物体的重力看作阻力，根据实际情形确定施加 的力的方向应向上。连接B、D两点，过B点作连线的垂线，方向 斜向上，此时，阻力和阻力臂确定，动力臂最大，动力最小，最 省力。
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第14课时 功的原理 机械 效率
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考点1 功的原理
内容：使用机械时，人们所做的功都不会少于直接用手所做 的功，即使用任何机械都___不__能__省__功__。 [说明] (1)使用机械虽然不能省功，但我们仍然使用，是因
为使用机械或者可以省力，或者可以省距离，或者可以改变 力的方向，能给我们的工作带来很多方便。 (2)功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 (3)一般做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重 力)，此时，人们所做的功等于不用机械而直接用手对重物 所做的功。
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2.轮轴
(1)由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械叫做轮轴， 半径较大的是轮，半径较小的是轴。 (2)原理：轮轴的实质是可以连续转动的杠杆。使用轮轴时， 一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线分别与轮和 轴相切，因此，它们的力臂分别是对应的轮半径和轴半径。 (3)应用：日常生活中常见的辘轳、绞盘、石磨、汽车的驾驶 盘、手摇卷扬机、自来水龙头的扭柄、钥匙等都是轮轴类机 械。
总功 有用功与额外
功之和 W 总＝W 有用＋ W 额外＝Fs＝
Wη有用＝
W额外 1－η
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2.机械效率
定义 公式
说明
有用功跟总功的__比__值____叫做机械效率
η＝WW有总用
机械效率是一个__比__值____，常用百分数表示。
由于使用机械时总会做一些额外功，因此，机
上述说法中，你认为合理的是( D )
A.甲、乙和丙 B．甲和乙 C.甲和丙 D．乙和丙
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解析
由 P＝Wt ＝mtgh得，在 t 相同时，只要测出 m 和
h，就可以比较功率；在 h 相同时，只要测出 m 和 t，就可以
比较功率。故乙和丙的说法合理。
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不省 方向 一半
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考点4 其他简单机械
1.斜面
(1)斜面是一种简单机械，其结构是一个斜放的板，可以通过
板达到升高物体的目的。它是一种__省___力___的机械，如螺旋
就是一种变形的斜面。 (2)若物体的重力为G，升高的高度为h，相应地在斜面上拉 动物体时的拉力为F，斜面长度为l，在不计摩擦的情况下， 有公式Gh＝Fl。由此可知，斜面是一种省力但费距离的机械。
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第12课时┃考点聚焦 考点2 杠杆的平衡条件
静止 匀速转动
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F1L1＝F2L2
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杠杆“最小力”的作法
(1)确定支点并标出； (2)连接支点到动力作用点作为最小力的力臂； (3)根据杠杆转动情况，画出和力臂垂直的最小动力。
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第12课时┃考点聚焦 考点3 滑轮 等臂 二倍
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点 评 本题考查了对杠杆平衡条件的理解、力臂的测量和 平衡条件的应用。杠杆平衡条件是中考必考的知识点之一， 还可能考查杠杆平衡的调节、实验数据等分析。
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答 案 (2)如图所示
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类型三、滑轮和滑轮组
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类型一、功
例 1 2013•福州 如图13－1所示的情景中，关于力对杯
子做功的描述正确的是( D )
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图13－1
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解析
做功必须具备两个因素：力和在力的方向上移动的
一段距离。图A和图B中，有力但无距离，所以没有做功；图C中，
力的方向是竖直向上的，而距离是水平的，两者为垂直关系，所
以也没有做功；图D中，托力是竖直方向的，在竖直方向上移动了
一段距离，所以托力对杯子做功了。
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类型二、功率
例 2 2013•武汉 三位同学准备进行爬楼比赛，看看谁的 功率大。他们展开了如下的讨论： 甲：只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能 进行比较； 乙：在爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度， 就可以进行比较； 丙：在爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间， 就可以进行比较。
或“费力”)机械。
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图12－5
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点 评 斜面、轮轴等其他简单机械并不是中考考查的重点， 但它们在生产和生活中也同样有着广泛的应用，要善于发现 和利用它们。
解析
当转动钥匙的外圈时，就带动里面的锁心转动，此
时钥匙相当于一个轮轴，是省力机械。
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第13课时 功 功率
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考点2 机械效率
1.有用功、额外功和总功
名称 定义
公式
有用功
额外功
为达到目的而必 我们不需要但
须做的功
又不得不做的功
W 有用＝Gh(提升
W 额外＝ W 总
重物)＝fs(水平移动 －W 有用＝G 动
物体)＝W 总－W 额外 h(忽略摩擦的动
＝ηW 总
滑轮、滑轮组)
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知识纵横
一些简单机械的功和机械效率
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图 14－1
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(2)有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点的位置，如： 钓鱼竿、铁锹等。 (3)力臂画法：“先找点，再画线，从点到线作垂线”。如图12－1所 示：
①找支点O； ②画力的作用线(虚线)；
图12－1
③画力臂(虚线，过支点作力的作用线的垂线)；
④标力臂(大括号或背向箭头)。
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第12课时┃考点聚焦 2.杠杆的分类
第12课时 杠杆和滑轮 第13课时 功 功率 第14课时 功的原理 机械效率 第15课时 机械能 内能 第16课时 比热容 热机 燃料的利用 和环境保护
第12课时 杠杆和滑轮
第12课时┃考点聚焦
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考点1 杠杆 1.认识杠杆
固定点
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[点拨] (1)杠杆可直可曲，形状任意。
例 3 2012•台州 某同学设计了 一种如图12－4所示的简易电梯，由
图可知( C )
A.A是动滑轮 B.B是定滑轮 C.如果电动机向下拉动绳子，电梯厢 将上升 D.电梯厢运动的速度与电动机拉绳的 速度相等
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图12－4
第12课时┃归类示例
解析
电动机转动时，滑轮B上升，滑轮A不动，所以A是
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图12－3
第12课时┃归类示例
(3)书包的重量约为___G__包_＝__LL_21_×__G____。(用上述求得及所测得 的物理量符号表示) (4)若测量中硬棒挂书包一端下沉，你有什么办法让硬棒恢复水 平平衡？
___________将__挂___水__瓶__的__绳__套___适__当__向__右__移___动_____________。