陕西省龙凤培训学校九年级物理上册 第11章 简单机械和功课件2 （新版）苏科版.ppt

1 回忆并掌握简单机械的特点及作用2 会用杠杆平衡条件解题3 知道做功的两个要素4 知道功率的意义 会用功率公式解题5 理解总功 有用功 额外功及相互关系6 会运用机械效率公式解题 第十章 简单机械和功 简单机械 简单机械和功 杠杆 种类 平衡条件 f1 l1 f2 l2 滑轮 定滑轮 动滑轮 特点及实质 滑轮组 省力情况 功 功率及机械效率 做功的两个必要因素 功的计算 w fs 做功快慢 功率的定义 功率的计算 做功效率 机械效率的定义 测量及计算 fv 一 简单机械 一 杠杆 1 杠杆五要素支点动力 f1阻力 f2动力臂 l1阻力臂 l2 注意点 支点 动力作用点 阻力作用点一定在杠杆上 2 作力臂的方法 1 找支点 2 沿动力和阻力的方向画出力的作用线 3 从支点作这些力的作用线的垂线 这个垂线就是力臂 f1 f2 l2 l1 例1 如图所示 杠杆oa在力f1 f2的作用下处于静止状态 l2是f2的力臂 请在图中画出力f1的力臂l1和力f2 l1 f2 注意 由于l1 l2 杠杆平衡 所以f1 f2 3 探究杠杆的平衡条件 1 什么叫杠杆的平衡 答 杠杆平衡是指杠杆静止不动或杠杆匀速转动 2 杠杆平衡条件是什么 答 f1 l1 f2 l2 答 使杠杆的重力不影响杠杆的平衡 3 实验前为什么要调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡 3 为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码 调节钩码位置 使杠杆在水平位置重新平衡 答 便于测量力臂 注意 杠杆平衡时 动力使杠杆转动的方向与阻力使杠杆转动的方向相反 在 研究杠杆平衡条件 的实验中1 实验前 发现杠杆处于如图所示位置 为了使杠杆在水平位置平衡 应将杠杆右端的平衡螺母向 移动 选填 右 或 左 实验探究 右 2 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 1 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 2 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 2 若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码 则 边将下降 3 费力杠杆动力臂 阻力臂 费力 省距离 1 省力杠杆动力臂 阻力臂 省力 费距离 2 等臂杠杆动力臂 阻力臂 4 杠杆分类 例1 如图所示的工具中 使用时属于费力杠杆的是 例2 如图所示 用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块 若撬棒c点受到石块的压力是1500n 且ab 1 5m bc 0 3m cd 0 2m 则要撬动石块所用力应不小于 提示 注意考虑作用在a点动力的方向 a 500nb 300nc 200nd 150n d 如图所示施力时 动力f 多大 f f 例3 如图所示杠杆 在右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 3 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 3 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 二 滑轮 滑轮组 定滑轮 特点 1 不能省力 没有摩擦时f g物 2 不省距离sf h物实质 等臂杠杆作用 改变施力方向 动滑轮 作用 省力 不计摩擦时 f 1 2 g动 g物 特点 费距离sf 2h物实质 动力臂等于阻力臂两倍的杠杆 滑轮组的特点及作用 既可省力 又可改变施力的方向 不计绳重 动滑轮重及摩擦 胖子和瘦子 轮轴实质 省力杠杆 斜面作用 省力 二 功 1 做功的两个必要因素 1 有力作用在物体上 2 物体在这个力的方向上移动一段距离 2 功的定义 力和物体在力的方向上移动距离的乘积 3 功的计算 w fs 4 功的国际单位 j 注意 使用任何机械都不省功 三 功率 2 定义 单位时间内所做的功 1 意义 表示做功快慢 3 公式 p w t 4 恒力f做功时功率 p fv 例4 估测上楼时的功率 需要测哪些物理量 需要哪些器材 人从一楼登上三楼正常需要多少时间 器材 磅秤 刻度尺 秒表 做一做 1 用磅秤测出同学的质量m1 用刻度尺测出一个台阶的高度h 2 同学走上三楼 用秒表测出所用的时间t 并数出三楼的台阶数n 人提沙子做功 1对砂子做功 2对桶做功 3克服自重做功 人拉滑轮做功 1对砂子做功 2对桶做功 3对动滑轮做功 人拉滑轮做功 1对砂子做功 2对口袋做功 3对动滑轮做功 必须做的功 额外做的功 1 2 3 1 2 3 对沙子做功 对桶做功 克服重力做功 对沙子做功 对桶做功 对滑轮做功 对沙子做功 对桶做功 对滑轮做功 600j 2520j 600j 180j 600j 90j 3120j 780j 690j 19 76 86 有用功 对人们有利用价值的功 额外功 无利用价值但又不得不做的功 总功 动力所做的功 w总 w有用 w额 四 机械效率 机械效率定义 有用功与总功的比值叫机械效率 表达式 没有 因为有用功总小于总功 所以机械效率总小于1 有没有机械效率为100 的机械 为什么 100 机械效率公式 h物 s绳 g物 w有用 w总 需要测量的物理量 弹簧测力计 刻度尺 g物 f绳 h物 s绳 测量滑轮组的机械效率 原理 绳 计算式 注意 实验过程中应匀速竖直拉动测力计 例4 在 测滑轮组机械效率 的实验中 用同一滑轮组进行两次实验 实验数据如下表 1 实验时要竖直向上拉动弹簧测力计 2 此实验所用滑轮的个数至少是 个 其中动滑轮有 个 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 第二次实验时滑轮组的机械效率 第一次的机械效率 选填 大于 小于 或 等于 3 2 62 5 大于 匀速 例5 在 测滑轮组机械效率 的实验中 用同一滑轮组进行了两次实验 1 在表格的空格处 填上合适的数据 2 在图16中用笔画线代替细绳组装滑轮组 3 第1次实验测得滑轮组的机械效率 4 如果将重为3n的钩码挂在同一滑轮组下 根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在 范围内 40 66 7 66 7 72 7 提高滑轮组机械效率的方法 1 增大物重 2 减小动滑轮重 3 减小绳重及摩擦 1 滑轮 滑轮组提升重物 w有用 gh 滑轮 滑轮组的机械效率 2 滑轮 滑轮组平移重物 f指水平面对物体的摩擦力有用功w有用 f s物sf ns物 例6如图 用10n的力f拉着物体在水平面上使物体匀速运动 物体运动速度为20cm s 1 若不计绳重及摩擦 求物体受到地面的摩擦力为多大 拉力的功率为多大 2 若考虑绳重及摩擦 实际拉力为12n 则滑轮组的机械效率为多大 解 1 不计绳重及摩擦 f 3f 3x10n 30np f vf fx3v物 10nx3x0 2m s 6w 2 w有用 w总 f s物 f sf f 3f 30n 3x12n 83 3 答 物体受到地面的摩擦力为30n 拉力的功率为6w 滑轮组的机械效率为83 3 例7 如图所示 建筑工人用滑轮组提升重为220n的泥桶 动滑轮重为20n 不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重 若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m 则泥桶上升 m 手拉绳子的力为 n 拉力的功率为 w 滑轮组的机械效率为 2 80 96 91 7 例8 下列说法正确的是 a 机械效率高的机械 功率一定大b 做功多的机械 功率一定大c 做功快的机械 功率一定大d 做功时间长的机械 功率一定大 c 实验 如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图 下表是小亮同学设计的记录表格 分析表中的