专项突破———简单机械和功 课件 2025-2026学年度苏科版物理九年级上册.pptxVIP

专项突破——简单机械和功

模型建构在研究简单机械过程中的应用素养解读模型建构是物理核心素养中所提到的能力之一，目的在于帮助学生将抽象化的物理概念转变为可视化的实物模型，从而促进学生抽象思维的发展。本章多处用到了模型建构，如杠杆就是从机械中抽象出来的一个理想物理模型，在研究定滑轮和动滑轮的实质时，将定滑轮看成是等臂杠杆，将动滑轮看成是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，都是运用了模型建构。

素养演练例如图所示，小明正在做俯卧撑，A为他的重心，他的体重为600N。此时地面对手的支持力F的力臂是____m，大小为____N。

［解析］我们可以把小明的身体抽象为杠杆，脚为支点，人的重力是阻力，地面对双手的支持力是动力，地面对手的支持力的力臂：l=0.4m+0.8m=1.2m；由杠杆平衡条件得：Fl=GlG，即：F×1.2m=600N×0.8m，解得：F=400N。［答案］1.2400［点拨］根据力臂的定义确定动力臂和阻力臂的长度，再根据杠杆的平衡条件进行求解。

■考项一杠杆的作图关于杠杆的作图，首先确定杠杆的支点，然后找出动力与阻力及其作用点，确定力的作用线，画出杠杆的五要素。

典例1请画出图中力F的力臂，用“l”表示。

［解题思路］

［答案］如答案图所示

归纳总结杠杆作图要先确定支点，然后再作力臂，掌握力臂的作法即可正确解题。

■考项二杠杆平衡条件的应用利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题，一般遵循以下步骤：（1）确定杠杆支点的位置；（2）分清杠杆受到的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地作出力的示意图；（3）确定每个力的力臂；（4）根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。

典例2如图所示，用钢丝钳剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用______N的力才能将铁丝剪断。

［解题思路］［答案］160

归纳总结只要知道动力、动力臂、阻力、阻力臂四个量之中的三个量，就可以根据杠杆的平衡条件求得另外的一个未知量。在计算时，力的单位是N，力臂的单位只要相同即可，不必换算为国际单位制中的单位m。

■考项三判断力是否做功做功的两个必要条件：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。

典例3某同学不小心扭伤了脚，你背他去医务室检查，在下列过程中你对他做了功的过程是（）A.把他由地上背到你身上时B.背着他站着不动时C.背着他在水平路面上行走时D.背到医务室门前拐弯时

［解题思路］［答案］A

归纳总结从做功的两个必要条件入手回答。判断一个力对物体是否做功，关键要看物体是否沿这个力的方向通过了距离。特别要注意不做功的三种情况：“不动无功”“不劳无功”“垂直无功”。

■考项四功、功率的计算功W=Fs注意三个物理量的“同体性”“同时性”“同向性”功率注意三个物理量的对应关系

典例4用50N的水平拉力使重200N的物体以5m/s的速度在水平面上匀速前进了20m，物体与水平地面的摩擦力是＿＿＿N，拉力做功＿＿＿＿＿＿＿J，重力做功＿＿＿J，拉力的功率是＿＿＿＿W。

［解析］用50N的水平拉力使重200N的物体以5m/s的速度在水平面上匀速前进，物体在水平方向上受力平衡，受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，所以滑动摩擦力大小为50N；拉力做的功：W=Fs=50N×20m=1000J；拉力的功率：P=Fv=50N×5m/s=250W；重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动的距离，在竖直方向上没有移动距离，所以重力没有对物体做功，即重力做功为0。［答案］5010000250

归纳总结找准研究对象，确定研究过程，确保各物理量的对应关系是解题的关键。

■考项五滑轮及滑轮组的特点和机械效率的计算?

?

典例5用如图甲所示的滑轮组提升物体，已知物体所受的重力为550N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体在20s内沿竖直方向匀速提升10m，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（）

A．拉力F为350NB．绳子自由端移动的速度为0.5m/sC．动滑轮重为50ND．该滑轮组的机械效率为83.3%

?

?［答案］C

归纳总结机械效率的计算题可以综合考查力的平衡、力和运动、功、功率、简单机械、机械效率的有关概念及计算。解决机械效率的计算问题，关键是要明确功、功率、机械效率的概念，分清有用功、额外功和总功的含义及联系，正确运用公式进行计算。