資源簡介

期末總復習
教學目標1.記住牛頓第一定律的內容。2.記住慣性的概念，認識到一切物體都有慣性。會運用物體的慣性解釋慣性現象。3.認識力的作用效果，知道同一直線上同方向與反方向力的合成情況。4.知道平衡力的概念，理解二力平衡的條件，會用二力平衡條件解決實際問題。5.知道壓力的作用效果與哪些因素有關。理解壓強的概念和計算公式。理解增大和減小壓強所用的方法。6.理解液體壓強的特點，能用液體壓強的特點來解釋簡單生產、生活中的問題。能熟練寫出液體壓強公式，并能進行簡單計算。7.能說出連通器的特點，并能舉出一些常見連通器的實例。8.理解大氣壓強產生的原因，能說出幾個證明大氣壓強存在的事例。知道托里拆利實驗的方法和結果，記住大氣壓強的值。9.知道流體壓強與流速的關系并能用其解釋生活中某些現象。了解飛機的升力。10.知道浮力的方向總是豎直向上的。知道浮力產生的原因是液體對物體有向上和向下的壓力差。11.知道影響浮力大小的因素。知道阿基米德原理的內容及表達式。12.知道物體的浮沉條件。記住密度計、鹽水選種、潛水艇、熱氣球、輪船的工作原理。13.能對杠桿進行分類。會應用杠桿平衡條件進行簡單計算，解決有關問題14.知道滑輪和動滑輪的結構、工作原理及特點。能識別生產、生活中常見的滑輪。15.理解做功的兩個必要因素，能判斷在什么情況下做功，在什么情況下不做功。理解功的計算公式并能用來計算，知道功的單位。16.知道功率的概念，能用比較的方法得出功率的概念。會計算簡單的功率問題17.能結合實例分析什么是有用功、額外功和總功。明確機械效率是描述做功效率的物理量，能利用機械效率的公式進行簡單的計算。能設計實驗，測定某種簡單機械的機械效率。18.理解動能、重力勢能，知道彈性勢能。能用實例說明物體的動能和勢能，知道機械能包括動能和勢能。19.知道物質是由分子和原子組成的。了解原子核式結構模型，大致了解人類探索微觀世界的歷程。對物質世界從微觀到宏觀的尺度有大致的數量級的概念。教學重點1.牛頓第一定律和慣性。2.同一直線上二力的合成。3.探究二力平衡的條件。4.探究壓力的作用效果與哪些因素有關，壓強公式的應用，增大和減小壓強的方法。5.探究液體內部壓強規律，液體壓強的計算，連通器原理及運用。6.大氣壓強的存在，用大氣壓強解釋生產、生活中的現象。7.流體的壓強與流速的關系，并能解釋生活現象。8.浮力的產生、方向以及稱重法測浮力。9.探究影響浮力大小的因素，阿基米德原理，用阿基米德原理分析解決與浮力有關的問題。10.物體的浮沉條件及應用。11.力臂的畫法，探究杠桿平衡條件及應用。12.定滑輪、動滑輪的使用方法和工作特點。13.做功的兩個必要因素，功的公式并能運用公式進行計算。14.功率的概念、意義及簡單計算。15.機械效率的概念，利用機械效率的公式進行有關計算。16.探究動能、重力勢能和彈性勢能的影響因素。17.物質的組成，原子核式結構模型。授課時數4課時第一課時 力與運動教學過程一、核心知識梳理牛頓第一定律內容一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態分析“沒有受到外力作用”是指牛頓第一定律的成立條件，物體在沒有受到外力作用的時候，將保持運動狀態不變，原來靜止的物體還是保持靜止狀態，原來運動的物體將保持勻速直線運動狀態說明推翻了亞里士多德提出的“力是維持物體運動的原因”，揭示了力是改變物體運動狀態的原因實驗探究實驗：探究阻力對物體運動的影響注意事項（1）要讓小車從斜面的同一高度自由滑下，目的是使小車到達水平面時初速度相同。（2）將毛巾或棉布鋪在水平面上，改變小車在水平面上受到的阻力大小，但不能鋪在斜面上，否則三次實驗中，小車到達水平面時的初速度不相同。（3）為了避免重力和支持力對實驗的影響，要使小車在水平面上運動。此時，重力和支持力效果相互抵消，在水平方向上只受到阻力的作用。控制變量法和科學推理法（1）控制小車到達水平面時的速度相等，逐次減小水平面的粗糙程度是為了逐漸減小小車在水平方向上所受的阻力。（2）牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上，通過推理抽象概括出來的，運用了科學推理法。雖然不能用實驗來直接驗證，但它是正確的。慣性定義物體保持原來的靜止或勻速直線運動狀態的性質稱為慣性分析（1）慣性的普遍性：一切物體在任何情況下都具有慣性。（2）慣性大小的決定因素：慣性的大小只與物體的質量大小有關，質量越大，慣性越大，與物體的受力情況、運動狀態以及運動速度大小無關。（3）慣性與力的區別：慣性是物體固有的一種屬性，它不是力，力是物體對物體的作用。慣性有大小無方向，力既有大小也有方向，兩者沒有必然聯系。不能說“某物體受到慣性力的作用”“某物體受慣性作用”，只能說物體具有慣性。應用慣性有有利的一面，也有有害的一面力的合成合力如果一個力產生的作用效果跟幾個力共同作用產生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力分析（1）同一性：幾個力必須是同時作用在一個物體上。（2）非重復性：合力并不是物體受到的又一個力。對物體進行受力分析時，考慮了合力，就不能再考慮分力，考慮了分力，就不能再考慮合力。（3）等效性：合力并不是分力的總和，而應從力的作用效果來判斷，運用等效替代原則，即合力的實質為分力的“等效力”，它可以代替那幾個分力的共同作用效果。實驗探究同一直線上二力的合成實驗結論（1）同一直線上，方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之和，即F=F1+F2，方向跟這兩個力的方向相同。（2）同一直線上，方向相反的兩個力的合力，大小等于較大的力減去較小的力，即F=F1-F2（F1>F2），方向跟較大的那個力的方向相同。注意事項（1）實驗中要使用橡皮筋和鉤碼，通過橡皮筋在力的作用下伸長的長度來反映力的作用效果，利用鉤碼提供對橡皮筋的拉力。（2）同一次實驗中，橡皮筋伸長到的位置一定要相同。（3）盡可能地減小滑輪和軸之間的摩擦。（4）為了得到實驗的普遍規律，應改變力的大小及橡皮筋的伸長，多做幾次實驗。平衡力平衡狀態物體處于靜止或勻速直線運動狀態，我們就說該物體處于平衡狀態平衡力處于平衡狀態的物體所受的力二力平衡如果物體只受兩個力而處于平衡狀態分析（1）物體同時受兩個力的作用。（2）物體保持靜止或勻速直線運動狀態，即平衡狀態。注意：物體受平衡力時，幾個力的作用效果相互抵消，相當于不受力，即平衡力的合力為零。與相互作用力區別二力平衡的條件為：大小相等、方向相反、作用在同一直線上，作用在同一物體上。相互作用力：大小相等、方向相反、作用在同一直線上，作用在兩個物體上。實驗探究實驗探究：二力平衡的條件操作要點（1）將紙板轉動一個角度，目的是探究不在同一直線上的兩個力是否平衡。（2）在右盤中增加一個砝碼，目的是探究大小不相等的兩個力是否平衡。實驗結論：作用在同一物體上的兩個力大小相等、方向相反、作用在同一直線上。這就是二力平衡的條件，簡記為：同體、等大、反向、共線。注意事項（1）實驗中保持兩個定滑輪等高，為了減小輕質紙板與桌面之間的摩擦力，使輕質紙板與桌面分離，保持輕質紙板與桌面平行。（2）實驗中通過改變托盤中所加砝碼的個數來改變拉力的大小。（3）應保持兩個托盤和兩個滑輪相同。二、高頻考點歸納考點一 牛頓第一定律例1 被細繩拴著的小球在水平面繞O點做圓周運動，軌跡圖如圖中虛線所示，不計阻力，某時刻細繩斷，小球速度為v，過一段時間小球出現在P點，速度為v′（如圖）。v v′（選填“＞”“=”或“＜”）。作圖找出細繩斷時小球的位置，用點在軌跡圖上表示。 解析：被細繩拴著的小球在水平面繞O點做圓周運動，由于不計阻力，某時刻細繩斷時，小球在水平方向上不受任何力的作用，根據牛頓第一定律，小球將做勻速直線運動，因此細繩斷后小球的速度大小保持不變，即v=v′，又因為細繩斷后小球做的是直線運動，故過P點，沿速度v′方向作反向延長線，與圓相切于點M，M即為細繩斷時小球的位置。答案：= 如圖所示考點二 慣性及慣性現象例2 水平路行駛的汽車突然剎車時如圖所示，人向前傾的原因是（　　）
車輛對人施加一個向前的力 車輛具有慣性人受到向前推的力
D. 人具有慣性
解析：水平路上行駛的汽車突然剎車，車上的人下半身隨車停止運動，而上半身由于慣性要保持原來的狀態繼續向前運動，所以人會向前傾。發生這一現象是因為乘車的人具有慣性。
答案：D考點三 探究二力平衡的條件 例3 在“探究二力平衡的條件”活動中。（1）如果物體只受到兩個力的作用，且處于 狀態，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件？
（2）小華認為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的 和 的大小來進行比較。研究發現，在小明的方案中，只能根據相互作用的關系直接測出 的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力無法直接測量，所以這一方案無法實施下去。
（3）為此，兩位同學不斷改進并先后設計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出他們改進的先后順序： （用字母表示），這樣的改進是為了減小 對實驗的影響。
（4）如圖丙，是最終確認的實驗方案。此方案中，由于 ，故卡片的重力可忽略不計。解析：（1）當物體處于靜止或勻速直線運動狀態時，物體受到的力是平衡的。（2）小華認為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的拉力和重力的大小來進行比較。研究發現，在小明的方案中，只能根據相互作用的關系直接測出拉力的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力無法直接測量，所以這一方案無法實施下去。（3）B圖木塊和桌面之間的摩擦為滑動摩擦，A圖小車和桌面之間的摩擦為滾動摩擦，C圖只有滑輪間的摩擦，小車不再受摩擦力，為了減小摩擦力對實驗的影響，他們改進的先后順序：B、A、C；這樣的改進是為了減小摩擦對實驗的影響。（4）如圖丙，是最終確認的實驗方案。此方案中，由于卡片的重力遠小于鉤碼的重力，可以忽略不計。答案：（1）靜止或勻速直線運動 （2）拉力 重力 拉力 （3）B、A、C 摩擦力 （4）卡片的重力遠小于鉤碼的重力考點四 力和運動的關系 例4 （多選）第24屆冬季奧林匹克運動會將在2022年由北京市和河北省張家口市聯合舉辦。冰球是比賽項目之一，近年來越來越被大眾喜愛。圖為帥氣的冰球運動員訓練的瞬間。下列說法中正確的是（　　）A．運動員在加速滑行過程中，運動狀態不變 B．運動員手持球桿擊球時，球桿對球的力與球對球桿的力是一對相互作用力 C．運動員滑行時不能立即停下來，是因為運動員具有慣性 D．運動員站在水平冰面上時，冰面對人的支持力與人受到的重力是一對相互作用力解析：運動員在加速滑行過程中，速度變大，其運動狀態發生改變，故A錯誤；運動員手持球桿擊球時，球桿對球有力的作用，由于力的作用是相互的，則球對球桿也有力的作用，所以球桿對球的力與球對球桿的力是一對相互作用力，故B正確；運動員滑行時不能立即停下來，是因為運動員具有慣性，仍要保持原來的運動狀態，故C正確；運動員站在水平冰面上時，冰面對人的支持力與人受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上，是一對平衡力，故D錯誤。答案：BC三、鞏固提升（下次提供）第二課時 壓強教學過程一、核心知識梳理壓力定義物理學中將垂直作用在物體表面上的力叫做壓力產生條件（1）兩個物體必須接觸（2）物體間要有擠壓作用，使物體發生形變與重力區別壓力不是重力，壓力的大小不一定等于重力大小，壓力的方向也不一定與重力方向相同實驗探究探究影響壓力作用效果的因素實驗裝置圖 a.一塊磚平放在海 b. 兩塊磚疊放在海 c.一塊磚豎放在海綿狀泡沫塑料上 綿狀泡沫塑料上 綿狀泡沫塑料上實驗方法控制變量法：（1）在a、b兩次實驗中，控制了接觸面積相同，研究壓力的作用效果與壓力大小的關系。（2）在a、c兩次實驗中，控制了壓力相同，研究壓力的作用效果與受力面積的關系。轉換法：本實驗利用了海綿狀泡沫塑料的凹陷程度來比較壓力的作用效果。實驗結論：當受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。壓強定義物體所受壓力與受力面積的比計算公式增大壓強方法減小受力面積，增大壓力減小壓強方法增大受力面積，減小壓力液體壓強實驗探究實驗探究：液體的壓強與哪些因素有關注意事項（1）實驗前應檢查蓋在金屬盒上的橡皮膜、連接用的橡皮管及各連接處是否漏氣。檢驗方法：用手輕按橡皮膜，觀察壓強計U形管兩側液面的高度差是否發生變化。若變化，則不漏氣；若不變化，則漏氣。需檢查原因，加以修整。（2）明確實驗所使用的液體是什么。（3）不能讓壓強計U形管中液面的高度差過大，以免使部分有色液體從管中流出，如果流出了，要把連接用的橡皮管取下重新連接。物理方法控制變量法：在探究液體內部壓強與深度的關系時，要控制是同一種液體，探頭方向相同，改變探頭浸入液體中的深度。轉換法：通過U形管兩側液面的高度差來反映液體壓強的大小。實驗結論（1）液體內部向各個方向都有壓強。（2）液體壓強隨液體深度的增加而增大。（3）在同一深度處，液體向各個方向的壓強都相等。（4）不同的液體，在同一深度處，密度越大，液體壓強越大。計算公式分析（1）各個物理量的單位都應統一取國際單位制中的單位。（2）在液體內部壓強公式中，h表示液體的深度，而不是高度或長度。（3）液體壓強只與液體密度ρ和深度h有關，與液體的重力、體積、容器的形狀及底面積無關。應用連通器：上端開口，底部互相連通的容器帕斯卡定律：加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞帕斯卡定律的應用：液壓機，液壓千斤頂大氣壓強實例塑料吸盤、吸管吸飲料、覆杯實驗測量大氣壓強的測量：托里拆利實驗實驗裝置及實驗過程實驗分析：玻璃管倒置后，管內汞面的上方是真空，管外汞面的上方是空氣，是大氣壓支持760 mm高的汞柱不下落，故大氣壓的數值等于這段汞柱產生的壓強，這樣大小的大氣壓叫做標準大氣壓。實驗結論：一個標準大氣壓p0=1.013×105 Pa注意：汞柱的高度是指管內外的豎直高度差，不是管內汞柱的長度，這個高度只與外界大氣壓有關，與管的粗細、形狀、是否傾斜都無關。大氣壓與高度的關系：高度越高，大氣壓越小。沸點與大氣壓的關系：大氣壓減小，沸點降低；大氣壓增大，沸點升高。應用高壓鍋、活塞式抽水機、離心式抽水機流體壓強與流速的關系關系在流體中，流速越大的位置，壓強越小飛機的升力二、高頻考點歸納考點一 壓力的作用效果例1 在探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”的實驗中，小剛利用了兩個相同的木塊和一塊海綿，進行了如圖所示的實驗.（1）實驗中通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果，這種物理學研究方法稱為 。（2）對比甲、乙兩圖，可以得出：當壓力一定時，________越小，壓力的作用效果越明顯。（3）對比甲、丁兩圖，小剛認為壓力的作用效果與壓力大小無關。你認為他的觀點________(選填“正確”或“錯誤”)，并說明理由：___________。解析：（1）通過海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果，這種方法是轉換法。（2）對比甲、乙兩圖，壓力相同，受力面積不同，海綿的凹陷程度不同，受力面積越小，海綿的凹陷程度越大，壓力的作用效果越明顯。（3）對比甲、丁兩圖，壓力不同，受力面積不同，無法得出正確的結論。答案：（1）轉換法 （2）受力面積 （3）錯誤 沒有控制受力面積一定考點二 壓強的計算例2 （2019 上海）如圖所示，足夠高的圓柱形薄底容器A、B置于水平地面上，分別盛有水和液體乙。水的深度為0.08m，兩容器底部受到液體的壓強相等。（1）若水的質量為2kg，求水的體積V水。（2）求水對容器A底部的壓強p水。（3）在容器A中注入水，使兩容器中液面相平，此時水對容器A底部的壓強增加了196Pa。求液體乙的密度ρ乙。解：（1）由可得，容器A中水的體積為：==2×10﹣3m3；（2）容器A中水對容器底部的壓強：p水＝ρgh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m＝784Pa。（3）當容器A內加水至與容器B液面相平時，設此時水深為h1，此時水對容器底部的壓強：p1＝p1+△p＝784Pa+196Pa＝980Pa；由p＝ρgh可得此時水的深度：h1＝＝＝0.1m；由題知，原來容器A、B底部所受液體的壓強相等，即p乙＝p水＝784Pa；由p＝ρgh可得，液體乙的密度：ρ乙=＝＝800kg/m3。考點三 流體壓強與流速的關系例3 海上艦艇護航編隊在距離較近時，一般采用“前后”形成隊形，而不采用“并排”形成列隊。下圖中與其原理相同的是（ ） A.用吸管吸飲料 B.盆景中水位保持一定的高度 C．鍋爐水位計 D．候車時人必須站在安全線以外解析：艦艇并排行駛時，艦艇帶動其周圍的水隨艦艇向前運動，結果使艦艇內側之間的水流速度大于艦艇外側的水流速度；因此艦艇內側水的壓強小于艦艇外側水的壓強，水的壓強差使艦艇靠近，進而發生碰撞，為了避免事故的發生，艦艇護航編隊在較近距離時一般采用前后護航形式，而不采用“并排”護航。用吸管吸飲料時，嘴內的氣壓小于外界大氣壓，飲料在大氣壓力作用下被壓入嘴中，利用了大氣壓，A不符合題意。在一個標準大氣壓下，大氣壓可以支持約10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆內水面不會流出來，正是因為盆景中的水與大氣相通，是大氣壓支持著瓶內的水不會流出來，B不符合題意。上端開口、底部連通的容器叫連通器；鍋爐水位計是利用連通器原理工作的，C不符合題意。當列車駛進站臺時，會帶動人和車之間的空氣流動速度加快，此時人外側的空氣流動速度慢，根據流體壓強與流速的關系可知：人外側空氣流速慢壓強大，而內側流速快壓強小，會產生一個向內側的壓強差，將人推向火車，易出現危險，因此候車時人必須站在安全線以外，D符合題意。答案：D三、鞏固提升（下次提供）第三課時 浮力教學過程一、核心知識梳理浮力概念無論是液體還是氣體，對浸在其中的物體都有豎直向上的托力產生的原因液體內部存在壓強，且深度不同，壓強不同實驗探究實驗：探究浮力的大小與哪些因素有關實驗方法：控制變量法實驗表明：①物體浸沒在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的體積有關。液體的密度相同時，物體浸在液體中的體積越大，物體所受的浮力就越大。②物體浸沒在液體中所受浮力的大小，跟它浸沒在液體中的深度無關。③物體浸在液體中所受浮力的大小，跟液體的密度有關。物體浸在液體中的體積相同時，液體的密度越大，物體所受的浮力就越大。阿基米德原理實驗探究實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系實驗步驟（1）如圖甲所示，先測出空小桶所受的重力G桶。（2）如圖乙、丙所示，用稱重法測出物體在液體中所受的浮力，F浮=G-F拉。（3）如圖丁所示，將丙中小桶收集物體排開的液體進行測量，測出小桶和物體排開的液體所受的重力G總。（4）物體排開的液體所受的重力G排=G總-G桶。內容浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小公式注意（1）由公式F浮=G排還可以推導出F浮=G排=m排g=ρ液V排g，m排指物體排開液體的質量，V排指物體排開液體的體積，由此也可以看出，浮力的大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關。（2）阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體，浸入氣體中的物體所受浮力為F浮=G排=m排g=ρ氣V排g。（3）原理中說的“浸在液體中”包含兩種狀態：一是物體全部浸在液體中，即物體浸沒在液體中，此時V排=V物；二是物體的一部分浸入液體中，另一部分露在液面以上，此時V排（2）小明把小蘿卜從水里撈出擦干，再放入足夠多的白酒中，小蘿卜沉底了，此時排開白酒的體積V排與小蘿卜的體積V蘿的關系是V排 V蘿（選填“＞”“＜”或“=”）。
（3）小明還想測量小蘿卜的密度，于是找來一個圓柱形茶杯、刻度尺和記號筆。具體做法如下：
①在茶杯中倒入適量的水，在水面處用記號筆做好標記，用刻度尺測量出水面到茶杯底的豎直距離為h0；
②將小蘿卜輕輕地放入水中靜止后，用刻度尺測量出此時的水面到茶杯底的豎直距離為h1；
③將茶杯中的水全部倒出，取出小蘿卜擦干，再向杯中慢慢地倒入白酒直至 為止；
④將小蘿卜輕輕地放入白酒中靜止后，用刻度尺測量出此時的白酒液面到茶杯底的豎直距離為h2。
（4）水的密度用ρ水來表示，請你用ρ水、h0、h1、h2寫出小蘿卜的密度表達式ρ蘿= 。解析：（1）由題可知，小蘿卜漂浮在水面上，可得受到的浮力F浮與重力G蘿相等，即F浮＝G蘿。（2）由題可知，小蘿卜放在酒中沉底了，可得：V排＝V蘿。（3）由題可知，蘿卜在酒中沉底，測出蘿卜放入酒后液面上升的高度，即可根據V＝Sh計算蘿卜的體積，容器為柱形，因此只需測出變化的高度即可，根據題意，在未放入蘿卜時，應把白酒倒至與水面齊平的位置，即標記處。（4）設圓柱形茶杯的底面積為S，蘿卜在酒中沉底，可知其排開酒的體積等于蘿卜的體積，即V蘿=S（h2﹣h0），蘿卜在水中漂浮，F浮=G蘿；其排開水的體積V排水=S（h1﹣h0），可得：ρ水V排水g=ρ蘿V蘿g，解得蘿卜的密度：ρ蘿===。答案：（1）＝ （2）＝ （3）③標記處 （4）考點三 壓強和浮力的綜合例3 （2019 懷化）某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。現將體積為1.25×10-4m3、質量為0.4kg的實心正方體放入水中，正方體不斷下沉，直到沉底，如圖所示。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）正方體受到的重力的大小；（2）正方體浸沒在水中受到的浮力的大小F浮；（3）容器底部對正方體的支持力的大小和正方體對容器底部的壓強。解：（1）正方體的重力G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N；（2）正方體浸沒在水中，V排＝V＝1.25×10﹣4m3，則F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣4m3＝1.25N；（3）正方體沉在底部，由于處于靜止狀態，則受力平衡，即G＝N+F浮，所以，N＝G﹣F浮＝4N﹣1.25N＝2.75N；由于支持力與壓力是一對相互作用力，則可知正方體對容器底部的壓力F＝N＝2.75N，正方體的邊長L＝==0.05m，則正方體對容器底部的壓強p＝＝＝1.1×103Pa。鞏固提升（下次提供）第四課時 機械與人教學過程核心知識梳理1.杠桿杠桿定義在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒五要素支點：杠桿繞著轉動的點；動力：使杠桿轉動的力；阻力：阻礙杠桿轉動的力；動力臂：從支點到動力作用線的距離；阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。力臂的作法一定點（支點），二畫線（力的作用線），三作垂線段（從支點向力的作用線作垂線段。）注意：力臂是支點到力的作用線的距離，而不是支點到力的作用點的距離。杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件杠桿平衡：杠桿在動力和阻力作用下處于靜止狀態或繞支點勻速轉動。調平方法：“左沉右調，右沉左調”。使杠桿在水平位置平衡的目的：一是消除杠桿自身的重力對實驗的影響；二是便于從杠桿上直接讀取力臂。杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂。F1l1=F2l2注意：計算時F1和F2的單位相同，l1和l2的單位也相同。生活中的杠桿等臂杠桿：動力臂等于阻力臂，動力等于阻力。省力杠桿：動力臂大于阻力臂，動力小于阻力。費力杠桿：動力臂小于阻力臂，動力大于阻力。2.滑輪定滑輪和動滑輪定滑輪動滑輪圖示　特點可以改變力的方向，但不省力也不省距離省力，但不能改變力的方向，且費距離實質等臂杠桿省力杠桿拉力F與重力G的關系F=GF=G繩子自由端移動距離s和重物移動距離h的關系s=hs=2h滑輪組滑輪組甲圖乙圖承擔物重的繩子段數n=3n=2拉力F與重力G的關系F=F=繩子自由端移動距離s和重物移動距離h的關系s=3hs=2h規律用滑輪組提起重物時，動滑輪上有幾段繩子承擔物重，提起物體的力就是物重的幾分之一分離法確定承擔物重的繩子段數n=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=53.功與功率功概念力和物體在力的方向上移動距離的乘積做功的必要因素作用在物體上的力；物體在力的方向上移動一段距離三種不做功的特例有力無距離（勞而無功）；有距離無力（不勞無功）；力和距離垂直（垂直無功）計算公式（注意：同時性、同向性、同體性）功率定義一段時間內做的功與做功所用的這段時間的比計算公式4.機械效率機械效率定義有用功和總功的比值叫做機械效率計算公式影響因素①提升物體的重力；②機械自身的重力、繩重及摩擦提高機械效率的方法增加物重，減小機械自重，減小機械部件間的摩擦力等實驗探究測量滑輪組的機械效率實驗裝置實驗原理：η=測量儀器：彈簧測力計和刻度尺確定的滑輪組，繩端移動的距離s和物體上升的高度h滿足關系式s=nh，則　η=注意：（1）要豎直向上緩慢勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，并讀出彈簧測力計的示數。（2）實驗中改變鉤碼的數量，重復實驗，是為了探究滑輪組的機械效率與物重是否有關。（3）換用不同的滑輪組，是為了改變動滑輪的個數，探究滑輪組的機械效率與動滑輪重力是否有關。結論：同一滑輪組的機械效率不是固定不變的，與被提升的物重有關，物重越大，機械效率越高；機械效率還和滑輪組本身有關，動滑輪越重，摩擦越大，機械效率越低。5.機械能動能概念物體由于運動具有的能，一切運動的物體都具有動能實驗探究動能的大小跟哪些因素有關實驗裝置圖實驗方法控制變量法轉換法：通過木塊被推動的距離的大小表示小鋼球動能的大小實驗過程控制小鋼球的質量相等，改變小鋼球在斜面上的高度不同，小鋼球到達斜面底部的速度不同，此處運用了控制變量法。控制小鋼球在斜面上的高度相同，小鋼球到達斜面底部的速度就相同，改變小鋼球的質量。結論：物體動能的大小跟速度、質量有關，質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越大。重力勢能概念物體由于高度位置所具有的能影響因素物體的質量越大，所處位置越高，它具有的重力勢能就越大彈性勢能概念物體因彈性形變而具有的能影響因素在材料相同時，彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大動能和勢能的相互轉化單擺和滾擺（不考慮空氣阻力）A→B，重力勢能轉化為動能，B→C，動能轉化為重力勢能。上升時，動能轉化為重力勢能，下降時，重力勢能轉化為動能。人從最高點下落的過程中，人的重力勢能轉化為人的動能。人接觸蹦床后，人的機械能轉化為蹦床的彈性勢能。當人從最低點開始向上反彈時，蹦床的彈性勢能轉化為人的機械能。人離開蹦床繼續上升的過程中，人的動能轉化為人的重力勢能。二、高頻考點歸納考點一 杠桿及平衡條件例1 （2019 百色）在探究“杠桿平衡的條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠桿（每小格均等長）、鐵架臺、刻度尺、細線和若干個重為1N的鉤碼。
（1）為了便于測量力臂要將如圖甲所示杠桿調節在水平位置平衡，應將平衡螺母適當往 （選填“左”或“右”）調。 （2）杠桿調節好后，進行了三次實驗，實驗情景如圖乙、丙、丁所示，以兩邊鉤碼的重力分別為動力F1和阻力F2，對應的力臂為L1和L2，由此可得杠桿的平衡條件為： 。實驗中進行多次實驗的目的是 （選填“A”或“B”）。A.取平均值減小誤差
B.使實驗結論具有普遍性
（3）將如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個，則杠桿 （選填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。
（4）如圖1所示，用細繩豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，則拉力F為 N；保持杠桿平衡，將細繩轉到虛線位置時，拉力F大小將 （選填“變大”“不變”或“變小”）。圖1 圖2（5）在生活、生產中經常應用到杠桿的平衡條件，例如用天平測量物體的質量。某次用天平測量物體質量時，如圖2所示，則物體的質量為 g。解析：（1）由圖甲知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調節。（2）分析上述數據，可得出杠桿的平衡條件是：F1L1=F2L2（或動力×動力臂=阻力×阻力臂）；本題為探究性實驗，實驗中多次實驗，是為了得出普遍性結論，避免偶然性，故選B。（3）如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個，左端：2G×4L=8GL，右端：G×6L=6GL，左端大于右端，故左端下沉。（4）設杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G=1N，根據杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2，2G 2L=F 4L，解得F=G=1N，保持杠桿平衡，將細繩轉到虛線位置時，拉力F向左傾斜時，此時F的力臂變短，根據杠桿的平衡條件，F變大。（5）被測物體的質量為50g+20g+2g=72g。答案：（1）右 （2）F1L1=F2L2 （動力×動力臂=阻力×阻力臂） B（3）左端下沉 （4）1 變大 （5）72考點二 功和功率的計算例2 （2019 日照）如圖，為迎賓路高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。搭載乘客后總重為G=1.5×105N的公交車，輪胎與水平路面總接觸面積為0.4m2。當它以恒定功率P1勻速通過AB段時，用時t1=20s；以恒定功率P2勻速通過BC段時，用時t2=16s。公交車在AB段和BC段行駛時受到的阻力始終是車總重的0.01倍。請完成下列問題：（1）求出公交車靜止在水平地面時對地面的壓強，以及通過BC段時的速度。
（2）公交車通過AB段時，牽引力的功率P1是多少瓦特？
（3）公交車通過BC段時，牽引力的大小為多少牛頓？解：（1）公交車靜止在水平地面時對地面的壓力F＝G＝1.5×105N，已知輪胎與水平路面總接觸面積S＝0.4m2。公交車靜止在水平地面時對地面的壓強：；BC段時的速度。（2）AB段時的速度；公交車在AB段行駛時受到的阻力f＝0.01G＝0.01×1.5×105N＝1.5×103N，因為勻速行駛，所以牽引力F1＝f＝1.5×103N，則牽引力F1的功率：（3）由題知，公交車在AB段和BC段行駛時受到的阻力相等，公交車通過BC段時，克服阻力做的額外功：W額外＝f＝1.5×103N×120m＝1.8×105J；克服重力做的有用功：W有用＝G＝1.5×105N×6m＝9×105J；公交車通過BC段時牽引力做的功：WBC＝W有用+W額外＝9×105J+1.8×105J＝1.08×106J。由W＝Fs可得，牽引力F === 9×103N。考點三 機械效率的測量及計算例3 小雨用滑輪組提升重物。每個滑輪等重，不計繩重、摩擦和液體的阻力。請畫出與解題過程相應的受力分析示意圖。（1）物體A的質量為50kg，求物體A的重力是多少？（2）如圖甲所示，小雨對繩子自由端的拉力為150N時，地面對物體A的支持力是100N。為了提起物體A，他增加了滑輪個數，組裝了如圖乙所示的滑輪組，并利用它將物體A在空氣中勻速提升了2m，求小雨做的功是多少？（3）小雨用圖乙所示的滑輪組，將另一密度為l.5×l03kg/m3的物體B從某液體中勻速向上拉至空氣中，拉力F隨時間t變化的圖象如圖丙所示。已知F2與F1之差為50N，在空氣中提升B時滑輪組的機械效率為75%。求液體密度是多少？解：（1）物體A的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N。（2）如圖甲，由題意可知，小雨沒有把物體A提起來，對A進行受力分析如圖1，由力的平衡條件可得G＝F拉+F支， 圖1 圖2滑輪組對A的拉力：F拉＝G﹣F支＝500N﹣100N＝400N，根據力的作用是相互的，A對滑輪組的拉力等于滑輪組對A的拉力，由圖甲可知，n＝3，對甲滑輪組的動滑輪進行受力分析，如圖2所示，由力的平衡條件可得3F＝F拉+G動，所以動滑輪的重力：G動＝3F﹣F拉＝3×150N﹣400N＝50N，為了提起物體A，他增加了滑輪個數，組裝了如圖乙所示的滑輪組，對乙圖的動滑輪和A物體進行受力分析，如圖3所示。圖3 圖4此時繩端的拉力F′＝（G+2G動）=×（500N+2×50N）＝150N，由圖乙可知，n′＝4，繩子移動的距離：s＝4h＝4×2m＝8m，小雨做的功：W＝F′s＝150N×8m＝1200J。（3）不計繩重、摩擦，在空氣中提升B時滑輪組的機械效率：，代入數據可得：解得GB＝300N；已知B的密度，由可得，B的體積：；在空氣中，繩端的拉力：F2＝（GB+2G動）=（300N+2×50N）＝100N，已知F2﹣F1＝50N，則在水中繩端的拉力：F1＝F2﹣50N＝100N﹣50N＝50N，B物體浸沒在水中時，以B物體和2個動滑輪為研究對象，其受力情況如圖4，由力的平衡條件可得4F1+F浮B＝GB+2G動，則B在水中受到的浮力：F浮B＝GB+2G動﹣4F1＝300N+2×50N﹣4×50N＝200N；由F浮B＝ρ液gV可得，液體的密度：=1×103kg/m3。考點四 機械能例4 （2019 婁底）如圖1是探究“物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗裝置圖，其中，，。
圖1 圖2（1）實驗中，探究的動能是指 （填序號）。A．小球在斜面上的動能 B．小球撞擊木塊時的動能C．小球撞擊木塊后的動能 D．木塊被小球撞擊的動能（2）使質量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下，是為了研究動能大小與 的關系。（3）在做了探究“物體動能大小與哪些因素有關”的實驗后，有些同學對“質量不同的小球從同一光滑斜面同一高度由靜止開始滾下，剛到達底部時的速度大小相等”有疑惑，小明設計了如圖2所示的實驗：讓質量不同的小球A、C同時從同一高度由靜止開始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球相對運動情況，若C球相對于A球 （選填“運動”或“靜止”），就可以說明任一時刻兩球的速度大小相等。（4）完成實驗后，同學們還聯想到以前學習牛頓第一定律時，也用到了斜面：讓同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下，在三個不同的表面上能滑行的距離不同（如下表），小車在這三個表面上滑行的過程中克服摩擦力做功 （選填“相等”或“不相等”）。表面毛巾棉布木板摩擦力最大較大最小小車運動距離最近較遠最遠解析：（1）據題意可知，實驗中探究小球動能，即小球撞擊木塊時的動能的大小，選B。（2）實驗表明動能的大小與物體的速度和質量有關；使質量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下，則小球到達水平面時的速度不同，所以，這是為了研究動能大小與物體速度的關系。（3）讓質量不同的小球A、C同時從同一高度由靜止開始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球相對運動情況，若任一時刻兩球的速度大小相等，即以任何一個小球為參照物，另一個小球都是靜止的，則C球相對于A球靜止，就可以說明任一時刻兩球的速度大小相等。（4）讓同一小車從同一高度由靜止下滑，根據決定重力勢能大小的因素可知，最初小車的重力勢能相同，下滑到水平面時的動能也相同，在不同的材料表面上運動時，最終停下來后，動能全部轉化為內能，克服摩擦力做了多少功就有多少動能轉化為內能，所以，在三個表面克服摩擦力做功相等。答案：（1）B （2）速度 （3）靜止 （4）相等 教學反思

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