《简单机械和功》PPT课件.pptVIP

复习：简单机械和功,要点考点聚焦,本课涉及的考点有：认识杠杆并会画力臂，杠杆的平衡条件，杠杆的应用。定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。 从中考命题看，上述考点常以填空、选择、作图、实验和计算题型出现。本课知识与浮力、压强、运动和力以及机械效率都有密切的联系，考查学生综合分析能力。,知识框架,简单机械和功,（一）杠杆,1. 定义,一根硬棒，在力的作用下能绕着 固定点转动，这根硬棒就是杠杆。,2.几个名称（杠杆的五要素）：,支点：杠杆绕着转动的点。 动力：使杠杆转动的力。 阻力：阻碍杠杆转动的力。 动力臂：从支点到动力作用线的距离。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。,L1,L2,讨论,你认为关于简单机械最重要的物理规律是什么,？,画力臂的方法,（1）辨认杠杆； （2）先找支点O； （3）画出动力和阻力； （4）画出力的作用线； （5）过支点O作力的作用线 的垂线段L，即为力臂。,练习：请画出图中杠杆所受力的力臂.,L1,L2,L3,L1,L2,3. 杠杆的平衡条件,或,4. 杠杆的种类,（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆。 例如：起子、扳子。,F1L1=F2L2,F1/F2=L2/L1,（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆。 例如：镊子、钓杆。,（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆。 例如：天平。,省力杠杆省力，但费距离，费力杠杆费力，但省距离。, 杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用?, 为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?,作用:实验前调节杠杆在水平位置平衡,因为这样便于测量力臂,请思考：,人体中的杠杆,例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,左右力臂L1:L2=_,在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆_（填“能或不能”）平衡？ _边下降。,例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,若使杠杆再次平衡，可在 _边的钩码下再挂 _ 个钩码。,例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则 _ 边将下降，,1. 省力杠杆，费距离。,2. 费力杠杆，省距离。,3. 不省力也不费力。,三杠杆的分类,判断下列杠杆分别属于哪一种,例2: 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,G,例2: 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,例2: 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,C,（二）滑轮,1. 定滑轮,（1）定义：,轴固定不动的滑轮叫定滑轮,（2）实质：,定滑轮实质是等臂杠杆,（3）特点：既不省力，也不省 距离，但可以改变力的方向,2. 动滑轮,（1）定义：,轴可以随物体一起移动的滑轮 叫动滑轮。,（2）本质：,动滑轮实质是动力臂为阻力臂 2倍的杠杆。,（3）特点：省一半的力但不可以改变力的方向，动力作用点移动的距离是阻力作用点移动距离的2倍,3. 滑轮组,（1）定义：,由几个滑轮组合在一起使用 叫滑轮组。,（2）原理：,既利用了动滑轮省一半力，又利用了定滑轮改变动力的方向的特点。,例3:如何判断滑轮组的省力情况?,1/2,1/3,例4：如图所示，物体A重100N，A与水平面间 的摩擦力为30N，不计滑轮与绳子间的摩擦， 若用该滑轮组使A沿水平方向匀速运动，则 拉力F为多少？,10N,例5.如图所示，若人手拉力F=50 N，则货物重_ N(不考虑动滑 轮和摩擦)，A钩所受的拉力为 N，B钩所受的拉力为 N.,100,50,100,n=2,n=2,n=3,滑轮组的特点,记住下面几点：,动滑轮和定滑轮组合在一起使用，既可以省力，又可以改变力的方向。 动滑轮和重物的总重由几股绳子来分担，提起重物所需的力就重物和动滑轮总重力的几分之一。 滑轮组省力但费距离。几股绳子拉住动滑轮，绳子的自由端（动力的作用点）移动的距离就是重物移动距离的几倍。,1.某个动滑轮重20N，用它提着一个重为180N的物体匀速上升，则绳子自由端的拉力为 N（不考虑摩擦）。 2.如下图所示，物重为250 N，每个滑轮重50 N，当物体被匀速提起时，加在绳子自由端的拉力F为_ N，当物体上升2 m，则绳子自由端在竖直方向移动了 _m.,100,100,6,小试牛刀,（三）功,1.功包括两个必要因素：,（1） 作用在物体上的力， （2） 物体在力的方向上通过的距离。,2. 功的计算：,W=FS,3. 功的单位：,焦耳 J 1J=1Nm,4. 功的原理：,使用机械时，人们所做的功都等 于不用机械而直接用手所做的功， 也就是使用任何机械都不省功。,（四）功率,1. 概念：单位时间里完成的功，叫做功率。,功率表示做功的快慢。,2. 公式,3. 单位,瓦特W，1W=1J/s,（五）机械效率,1.有用功：对人们有利用价值的功 2.额外功：对人们没有利用价值但是又不得不做的功 3.总功：为达到目的实际做的功 W总= W有+W额 4.机械效率：有用功与总功的比值 = W有/ W总,例5： 如图所示，建筑工地上，工人用一个动滑轮 将重720N的重物匀速提升5m，工人所用拉力 为450N，求： （1）工人做的总功 （2）该动滑轮的机械效率,（1）W总=Fs=F2h =450N10m=4500J,（2）W有=Gh =720N5m=3600J =W有/W总 =80%,例6：某同学准备做“测定滑轮组的机械效率”的实验，选择器材有：弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。 （1）他所选的器材少了_ （2）补足器材后，该同学进行了如下实际操作 A将滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计 B记下钩码和弹簧测力计的起始位置 C向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数 D测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离 E将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。 上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需补正的内容是_ (3)补正后，按正确的操作方法完成了实验，并记录了如下实验数据，请帮助完成下表：,刻度尺,C 向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数,匀速,70%,（4）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况在图中画出,再试牛刀,1在右图中，属于省力杠杆的是（ ）,2 如右图 所示的两种情况，OBAB，物重均为G，两轻质杠杆均平衡比较F、F的大小，满足关系式( ) AFF BF2F CF1/2F DF1/4F,3 如图所示，用滑轮按甲、乙、丙三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀速直线运动，拉力分别为F1、F2、F3，比较它们的大小，其中正确的是 （ ） AF1=F2=F3 BF1F2F3 CF1F3F2 DF3F1F2,D,C,D,4 用滑轮组提升物体，当绳子自由端被拉下米时，发现物体升高了. 米。物体质量为千克。若不计动滑轮重力 和摩擦阻力，则绳子的拉力应为：（ ）。 .N .N .N .N,5 下列实际情况中，人对物体做功的是 ( ) A 、人肩上扛着重物，在水平路上匀速前进了一段距离 B 、举重运动员将杠铃举在头顶稳稳地停留3s的过程中 C、人手提着重物，在斜坡上匀速前进了一段距离 D、人脚踢出的足球，在草地上滚动了10 m的过程中,6下列情况中对同一物体做功少的是： （ ） 、匀速竖直举高米； 、沿光滑平面匀速向前拉动米； 、沿光滑斜面匀速向上拉动米； 、沿粗糙斜斜面匀速向上拉动米。,7下列说法中正确的是：（ ） 、功率大的机械，一定省力 、功率大的机械，做功一定多 、功率大的机械，机械效率一定高 、功率大的机械，做功一定快。,C,D,.用斜面和滑轮组，把质量相同的物体提高米，不计机械的一切无用阻力，外力对这两种机械所做的功相比较 （ ） .一样大 .利用斜面做功较大 .利用滑轮组做功较大 .无法比较,9.使用滑轮组提升重物，能提高机械效率的做法是 （ ） .增加提升高度 .增加滑轮的重量 .提起更重的物体 .三种说法都对,10.功率相等的两汽车，在相同的时间内匀速通过的路程之比为:，下列说法中错误的是 （ ） .两车所做的功之比为: .两车所做的功之比为: .两车所受牵引力之比为: .两车的速度之比为:,C,B,11如图所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。 （1）请在图上画出绳子