简单机械与功的复习资料修改.ppt

,它们谁分得萝卜重呢？,简单机械与功复习,？,1.定义：一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆,一.杠杆,a:支点O,b:动力F1,c:阻力F2,d:动力臂l1,e:阻力臂l2,杠杆绕着转动的点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,从支点到动力作用线的垂直距离。,从支点到阻力作用线的垂直距离。,重点1：杠杆的五个要素：,重点2：怎样画杠杆的力臂,方法：,（1）.应先找出支点的位置，,（2）.再沿动力和阻力的 作用方向画出力的作用线，,（3）.然后从支点作这些力的作用线的垂线。,这个垂线就是力臂。,重点提示: a.动力、阻力都是杠杆受到的力！所以:支点、动力作用点、阻力作用点都在 上！ b.正确判断阻力和动力的方向! c.力臂是指支点到力的作用线的_距离!,2、杠杆平衡条件的应用,例1、做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示，。他的质量为50千克，所受重力可视为集中在A点。 求：将身体匀速撑起，双手对地面的压力。,根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 可得F1,F1,F2,L1,L2,运用杠杆平衡条件解题时： 1、从具体情景中抽象出杠杆模型，标出五要素。 2、利用杠杆平衡条件做出判断。,例2、若在A点施加力，杠杆在这个位置平衡时是省力还是费力？,省力杠杆的特点 A 动力臂大于阻力臂 B 省力但是费距离,费力杠杆的特点A 动力臂小于阻力臂B 费力但是省距离,等臂杠杆的特点A 动力臂等于阻力臂B 不省力也不省离,L2,若在A点施加力找出杠杆平衡时的最小的力？,根据杠杆平衡条件： F1L1=F2L2 其中F2L2不变，当L1最长时F1最小,L2,L1,F1,方法：从支点连接杠杆上最远的点作为力臂时，力臂最大，此时力最小。,G,如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ） A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,A,A,G,杠杆在匀速转动的过程中，L1和G不变，L2先变大后变小，根据杠杆平衡条件得F=GL2/L1可得出F先变大后变小。,例1、列车上有出售食品的手推车遇到障碍物时，售货员会用力向下按扶手，使手推车前轮向上翘起越过障碍物，此时手推车中的食品按下列哪种方式摆放时会使售货员更省力 （ ） A重的食品放在手推车的后部 B、轻的食品放在手推车的后部 C、轻重食品搭配，均匀的摆放 D、轻重食品可以随意的摆放,根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 当F2和L1不变时，L2越小时F1越小，即更省力,F2,F1,A,F1,F2,L1,L2,答:因为杠杆有一定的重力，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，。使杠杆的重力作用线通过支点）从而避免了杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。,(2)实验前为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？,3研究杠杆的平衡条件实验时应注意的几个问题,(1)杠杆的平衡是指杠杆静止不动或杠杆匀速转动,（3）实验过程中为什么调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？,答:杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距离就是力臂，此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的距离就不是力臂。目的是便于直接从杠杆上读出力臂长度,（4）多次实验的目的是什么？ 便于发现规律，防止偶然性,定滑轮,动滑轮,：实质是等臂杠杆,可以改变力方向,但不能省力。,：实质是省力杠杆,可以省力，但要费距离。,二、滑轮,滑轮组同时具备定滑轮和动滑轮的特点，既可以省力，又能改变力的方向。但要费距离。,滑轮组,理想情况：F=G/n （不计摩擦，绳、滑轮重） 半理想情况： F=（G+G0）/n（不计摩擦绳重） （n为绕在动滑轮上绳子的股数）,S绳=nh物 V绳=nV物,三、轮轴和斜面,1、 轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆,F1,F2,r,R,门把手、汽车方向盘、扳手也是轮轴,2.斜面是一个省力的简单机械,供轮椅通行的斜坡,盘山公路,一、做功的两个必要因素：,2、物体在力的方向上通过的距离( S ),做功的两个因素缺一不可！,功,提醒：这里的力与距离有“同物同向”性,如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是 A在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功 C在c到d的过程中，没有力对铅球做功 D在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化,C,二、功的计算,公式：W=F S,注意：S是F方向上的距离,提醒：在功的计算时要注意物理量F和S的对应同一,L,h,S,提醒：在功的计算时要注意物理量F和S的对应同一,W FL,W=F S,1、.如图所示，用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，动滑重30N，不计摩擦和绳重，所施加的拉力为 N多大？ 这一过程中拉力F做功_J。,310,1860,观察图可获得哪些信息？,2、,功率,1瓦特的意义：,1、意义：,表示做功的快慢,2、定义：,单位时间内做的功,3、计算公式：,P = W / t,P = F V,4、单位：,表示1秒钟做功1焦耳,常用单位：,千瓦 （kw) 兆瓦 （Mw),瓦 （W）,一、概念类,关于功和功率下列说法正确的是 A 、 机器做功少，功率一定小。 B、功率小的机器做功不一定慢。 C、功率大的机器做功一定快。 D 、功率大的机器一定比功率小的机器做功多。,C,二、估算类,1、初三某同学,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则该同学在这段时间内的功率最接近于下面哪个数值( ) A.1200W. B.1.2W C.12W D.120W,2、某人骑自行车在平直的公路上匀速行驶.受到的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近( ) A.1W B.10W C.100 W D.1000W,D,C,三、比值类,甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ，甲乙两人平均功率之比是 。,5：6,3：4,W比=G比h比,如图所示的是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象，由图象知，甲、乙两物体做功功率P甲、P乙的大 小关系是（ ） AP甲P乙 BP甲=P乙 CP甲P乙 D无法判断,四、图像类,A,引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始。上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向 上动作。课外活动小组的同学现要 估测陈强同学做动作时的功率。 请你说出应测量哪些物理量。 写出计算陈强同学做动作时功率 的表达式。,五、实验类,六、计算类,、图所示，重30N的物体A在力F的作用下以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计上的示数为4N，物体A与水平面间的摩擦力f为_N。 则拉力F的功率为_ W（绳重、轮重和摩擦不计）。,f=2F=8N V绳=2V物=0.2m/s P=FV=80.2=1.6(W),提醒：在功率的计算时要注意物理量的对应同一即：W和t、F和V对应同一,f,1、小悦用如图所示的滑轮组，在10s钟内将重力为600N的物体A 匀速提升了2m。已知绳子自由端所用的拉力为200N。（不计摩擦及绳重） (1)动滑轮的总重为多少？ (2)小悦做了多少有用功？ (3)小悦做功的功率是多少？ (4)该滑轮组的机械效率？ (5)若用该滑轮组提升800N的物体， 则拉力应为多少？,（一）、三种功,1、有用功（W有）：机械对物体的拉力所做的功。 2 、总功（W总）：运用机械时动力F所做的功）。 3、额外功（W额）：总功与有用功的差。 4 、三者关系： W总 W有 W额,机械效率,W有Gh提升物体,W总FS,W总FS,W有fS物水平移动,W总 FL,W有Gh,（二）机械效率,提升物体,水平移动,1、小悦用如图所示的滑轮组，在10s钟内将重力为600N的物体A 匀速提升了2m。已知绳子自由端所用的拉力为200N。（不计摩擦及绳重） (1)动滑轮的总重为多少？ (2)小悦做了多少有用功？ (3)小悦做功的功率是多少？ (4)该滑轮组的机械效率？ (5)若用该滑轮组提升800N的物体， 则拉力应为多少？,（1） F=(G+G动)/4 G动=4F-G物=800-600=200N,1、小悦用如图所示的滑轮组，在10s钟内将重力为600N的物体A 匀速提升了2m。已知绳子自由端所用的拉力为200N。（不计摩擦及绳重） (2)小悦做了多少有用功？ (3)小悦做功的功率是多少？ (4)该滑轮组的机械效率？ (5)若用该滑轮组提升800N的物体， 则拉力应为多少？,（1） F=(G+G动)/n G动=4F-G物=800-600=200N （2）W有=Gh=6002=1200J （3）W总=FS=F4h=2008=1600J P= W总/t=160010=160W （4) = W有/W总 =12001600=75 5)F=(G物+G动)/4=(800+200)/4=250N,2、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中： （1）人做的有用功为多大？,1)f=0.1G=0.1mg=0.160010=600N,S物=1/2V人t=0.25100=25m W有=fS物=60025=15000J,滑轮组的机械效率为75。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，。求在此过程中：（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？,1)f=600N S物=25m W有=15000J,(2) = W有/W总 =fs/Fns=f/nF F=f/n =600(2 75)=400N 或得W总= W有/ =1500075=20000J F=W总/S=2000050=400N (3)P= W总/t=20000100=200W 或P=FV=4000.5=200W,小结：计算题类型有 1、求机械效率 2、求功率 3、滑轮组绳端拉力F （1）不计绳重与摩擦：F=（G+G动）/n 4、求速度 5、滑轮组绳子的股数,（2）实际情况：,. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。,第3次实验中所做的有用功是 J，机械效率是_ 。分析表格可知滑轮组的机械效率与哪些因素有关？,