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第27讲 能的转化与能量守恒（一）
2013年考纲要求 ① 了解动能和势能（重力势能和弹性势能）与哪些因素有关；知道动能和势能可以转化，知道机械能守恒是机械能总量保持不变； ② 理解功的概念，认识简单机械的作用，知道做功伴随能的转化（或转移）； ③ 理解功率的概念，能区别功率和机械效率，从能的传递和转化认识功率和机械效率； ④ 知道内能改变的两种途径，知道在热传递过程中用热量来量度热能的变化，了解比热容和热值的概念； ⑤ 知道用电器消耗的电能可以用电功来量度，会计算用电器消耗的电能，理解电功率的含义，并能进行简单的计算，会测小灯泡的功率，能从说明书或铭牌了解家用电器的额定功率。 注：1、不要求用机械能守恒条件解题 2、不要求用Q＝mc(t2–t1)计算热量
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学习提示
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本章重点介绍三种类型的杠杆和不同用途的滑轮及滑轮组,它们既可以单独使用,也可以组合使用.
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,杠杆
1.定义：在力的作用下能绕着某一固定点转动的硬棒叫杠杆． 2．杠杆的五要素
(1)支点：杠杆绕着转动的点．用字母O表示．21世纪网版权所有 (2)动力：使杠杆转动的力．通常用字母F1表示． (3)阻力：阻碍杠杆转动的力．通常用字母F2表示． (4)动力臂：从支点到动力作用线的距离．用字母l1表示． (5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．用字母l2表示． 3．杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，F1l1＝F2l2 4．应用 名称 省力杠杆 结构 L1>L2 特点 省力、费距离 应用举例 撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳、手推车 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 天平，定滑轮 费力杠杆 等臂杠杆 名师助学
L1 一定点(支点)，二画线(画力的作用线)，三从支点(向力的作用线)引垂线． ?1.定滑轮 (1)定义：中间的轴固定不动的滑轮． 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 2 页 （共 18 页） 版权所有@21世纪教育网 ,滑轮 登陆21世纪教育 助您教考全无忧 (2)实质：定滑轮的实质是： 等臂杠杆． (3)特点：使用定滑轮可以改变施力的方向但是不能省力． (4)对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F＝G 2．动滑轮 (1)定义：和重物一起移动的滑轮． (2)实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆． (3)特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向． 1(4)理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力). 则：F＝2G. （G物＋G动）只忽略轮轴间的摩擦则：F＝ 23．滑轮组 (1)定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组． (2)特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向． (3)理想的滑轮组：只忽略轮轴间的摩擦，则：F＝ 1n(G物＋G动)． 绳子自由端移动距离SF＝n倍的重物移动的距离S物． 状元笔记 滑轮巧记妙喻 定滑轮，是杠杆，轴不动，连续转，不省力，方向改． 动滑轮，是杠杆，轴随物，同运动，省半力，距离费． 既省力，又变向，滑轮组，来实现． 对接点一：杠杆 常考角度 (1)杠杆的分类、杠杆平衡条件及其应用；(2)杠杆平衡状态的分析及其应用． 【例1】 (2012·义乌市)杠杆在生产生活中普遍使用．图27－1所示的工具，在使用过程中，属于省力杠杆的是( ) 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 3 页 （共 18 页） 版权所有@21世纪教育网 登陆21世纪教育 助您教考全无忧 图27－1 解析 联系生活经验，要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆，可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系，若动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆，若动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆．钓鱼竿、铁锹在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合题意；天平是等臂杠杆，也不符合题意；铡刀在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，符合题意． 答案 D21世纪网版权所有 判断杠杆类型的方法有三种：①比较动力和阻力的大小，当然动力 小的是省力杠杆；②比较动力臂和阻力臂的长短，动力臂长的是省力杠杆．③比较动力和阻力移动的距离，动力移动距离大的是省力杠杆．省了力肯定费距离． 【中考预测】 1．请在图27－2中画出力F的力臂和物体所受重力的示意图． 图27－2 解析 过支点O作力F作用线的垂线段即为力臂；重力的方向总是竖直向下的． 答案 如图所示． 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 4 页 （共 18 页） 版权所有@21世纪教育网 登陆21世纪教育 助您教考全无忧 对接点二：滑轮 常考角度 (1)定滑轮及其特点、动滑轮及其特点、滑轮组的使用方法； (2)综合比较各种机械的优缺点以选择合适的简单机械． 【例2】 (2012·嘉兴)如图27－3所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是________，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是____________________________． 图27－3 解析 不计摩擦和动滑轮重；用F1的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，故F1＝G.用F2的力提升重物时，用的是动滑轮；根据动滑轮能1 够省一半的力，故F2＝2G.用F3的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故F3＝G. 答案 乙 F1＝F3＞F2 定滑轮的轮轴是固定的，使用定滑轮不能 省力，但可以改变力的方向；动滑轮的轮轴与物体一起运动，使用动滑轮可以省力． 图27－4 【中考预测】 2．小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图27－4所示的实验装置．实验前，小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0 N，每个钩码的重力为0.5 N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数，并将其填写在预先设计好 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 5 页 （共 18 页） 版权所有@21世纪教育网