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第11章 简单机械和功 复习课 西张堡初中理化组吕忠选 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 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 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 3 杠杆的平衡条件 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 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 F1 L1 F2 L2 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 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 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 4 钢丝钳是日常生活中常用到的工具 使用钢丝钳时涉及到许多物理知识 请写出三个 1 2 3 老虎钳是省力杠杆 刀口很锋利是为了增大压强 橡胶是很好的绝缘体 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 不省力 但能改变力的方向 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 原理 动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆 动滑轮省一半力 6 如何判断滑轮组的省力情况 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 即利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向 5 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 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 J1J 1N m 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 6 下列事例中对物体做了功的有 A 用1000N的力拉车 车没有动B 起重机吊着重物上升10mC 举重运动员将杠铃稳稳的举在空中 停留了10sD 用竖直方向的500N力提着水桶 沿水平方向移动了2m B 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 p w t 3 单位 瓦特W W 1J s 比较做功快慢的方法有哪些 7 使用机械做功时 下面说法正确的是 A 功率大的机器一定比功率小的机器做功多 B 功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少 C 功率小的机器一定比功率大的机器做功慢 D 以上说法都不对 C 8 在学习了功率知识后 三位同学想比较爬杆时谁的功率大 以下是他们讨论后得出的三套方案 其中可行的是 用相同的时间爬杆 测量各自的体重和爬上杆的高度 即可比较功率的大小 都爬到杆顶 测量各自的体重和爬杆的时间即可比较功率的大小 测量出各自的体重 爬杆用的时间和爬上杆的高度 即可比较功率的大小 A 只有 B C D D 五 机械效率 1 有用功 无论采取那种方法都必须做的功 即 为达到目的所必须做的功 1 举高重物时 W有 G物 h W有 f摩擦 S 2 在粗糙水平面上移动物体时 2 额外功 并非人们需要但又不得不做的功 1 克服机械自重做功 W额外 G动滑轮 h 使用动滑轮或滑轮组时 2 克服机械间的摩擦做功 使用斜面时 W额外 f摩擦 L 3 总功 有用功和额外功的和 叫总功 W总 W有用 W额外 公式 1 公式 2 W总 F动力 S动力 作用在机械上的动力 动力作用点移动的距离 4 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 公式 5 机械效率公式 9 如图所示 在50N的水平拉力F作用下 重800 的物体沿水平地面做匀速直线运动 物体与地面间滑动摩擦力为120 则滑轮组的机械效率为 若物体的速度为0 2m s 则1min内拉力做的功为 J 作业一 10 在 测定动滑轮机械效率 的实验中 用同一滑轮进行了两次实验 实验数据如下 实验中应拉弹簧测力计 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 选填 大于 小于 或 等于 第一次实验时的机械效率 若不计摩擦 该动滑轮的重为 11 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 分析表中的实验数据 你能得到哪些结论 要求写两条 1 同一斜面 倾斜程度越高 拉同一物体所用拉力越大 2 同一斜面 倾斜程度越高 拉同一物体机械效率越高 12 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上 如图所示 汽车车厢底板高度h 1 5m 斜面长度s 3m 现用力F沿着斜面把重力G 1800N的重物匀速拉到车上 若不计摩擦 拉力F为 N 若实际拉力F 1200N 则该斜面的机械效率是 13 如图所示是工厂里用来吊运货物的行车滑轮组 某次作业时 行车在钢丝绳的自由端用2000N的力 将重6000N的货物匀速竖直提升3m 接着又在水平方向移动6m 则行车在水平移动货物的过程中 货物重力所做的功是J 在竖直提升货物的过程中 货