11章_简单机械和功__复习课件

1、1、回忆并掌握简单机械的特点及作用、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、会用杠杆平衡条件解题 3、知道做功的两个要素、知道做功的两个要素 4、知道功率的意义、会用功率公式解、知道功率的意义、会用功率公式解 题题 5、理解总功、有用功、额外功及相互、理解总功、有用功、额外功及相互 关系关系 6、会运用机械效率公式解题、会运用机械效率公式解题 一、简单机械一、简单机械 （一）杠杆（一）杠杆 1、杠杆五要素、杠杆五要素 支点支点(O) (O) ： 动力动力 (F(F1 1 ) )： 阻力阻力(F(F2 2) ) ： 动力臂动力臂(L(L1 1 ) )： 阻力臂阻力臂(L(L2

2、2) ) ： 注意点：注意点： 支点、动力作用点、阻力作用点一定在杠支点、动力作用点、阻力作用点一定在杠 杆上！杆上！ 作用在杠杆上的动力和阻力使杠杆转作用在杠杆上的动力和阻力使杠杆转 动的动的方向相反方向相反； 2、作力臂的方法、作力臂的方法 1.找支点找支点 2.沿动力和阻力的方向画出力的作用线，沿动力和阻力的方向画出力的作用线， 3.过支点作这些力的作用线的垂线。过支点作这些力的作用线的垂线。 所得垂线段就是力臂所得垂线段就是力臂（用大括号标出）（用大括号标出）。 F1 F2 L2 L1 例例1 1、如图所示、杠杆、如图所示、杠杆OAOA在力在力F1F1、F2F2的作的作 用下处于静止状

3、态，用下处于静止状态，L2L2是是F2F2的力臂，请在图中的力臂，请在图中 画出力画出力F1F1的力臂的力臂L1L1和力和力F2.F2. FI L2 O L1 F2 注意：F1,F2使杠杆转动方向相反 3 3、探究杠杆的平衡条件、探究杠杆的平衡条件 (1)(1)什么叫杠杆的平衡？什么叫杠杆的平衡？ 杠杆平衡是指杠杆杠杆平衡是指杠杆静止静止或或匀速转动匀速转动。 (2)(2)杠杆平衡条件是什么？杠杆平衡条件是什么？ F F1 1.L.L1 1=F=F2 2.L.L2 2 (3)(3)在探究杠杆平衡条件的实验中，为在探究杠杆平衡条件的实验中，为 什么要调节杠杆两端的螺母使杠杆在什么要调节杠杆两端的

4、螺母使杠杆在 水平位置平衡？水平位置平衡？ 使杠杆的重力不影响杠杆的平衡；使杠杆的重力不影响杠杆的平衡； 便于测量力臂便于测量力臂。 如上图所示杠杆，当它静止时，如上图所示杠杆，当它静止时， 它是否处与平衡状态？它是否处与平衡状态？ 例例1 1、 在“研究杠杆平衡条件”的实验中 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”）。 例2、 例例3 3、在已平衡的杠杆两边分在已平衡的杠杆两边分 别挂上不同数量的钩码（每个质量别挂上不同数量的钩码（每个质量 相等），杠杆平衡，如图，则：相等），杠杆平衡，如图，则： L L1 1L

5、L2 2 在两边钩码下同时在两边钩码下同时 加挂一个同样的钩码，加挂一个同样的钩码， 杠杆杠杆_（填（填“能或能或 不能不能”）平衡？）平衡？ _边下降边下降? ? (3)费力杠杆费力杠杆 (1)省力杠杆省力杠杆 (2)等臂杠杆等臂杠杆 4、杠杆分类、杠杆分类: 动力臂动力臂阻力臂阻力臂, （省力、（省力、 费距离）费距离） 动力臂动力臂=阻力臂阻力臂, 动力臂动力臂阻力臂阻力臂, （费（费 力、省距离）力、省距离） 例例1、如图所示的工具中，使用时属、如图所示的工具中，使用时属 于于费力费力杠杆的是杠杆的是 ( ) 例例2、最小力的问题、最小力的问题 如图所示，要使杠杆平衡，在如图所示，要使

6、杠杆平衡，在A A点作用点作用 的力分别为的力分别为FlFl、F2F2、F3F3，则，则( ( ). ). A.A.沿竖直方向的力沿竖直方向的力FlFl最小最小 B.B.沿垂直于杠杆沿垂直于杠杆OAOA方向的力方向的力F2F2最小最小 c.c. 沿水平方向的力沿水平方向的力F3F3最小最小 D.D.无论什么方向，用的力一样大无论什么方向，用的力一样大 例例3 3、如图所示的弯曲杠杆，、如图所示的弯曲杠杆，AC =20cm AC =20cm ， BO=40cmBO=40cm，OC=30 cmOC=30 cm，ACCOACCO，BOCOBOCO， O O为转轴为转轴. .在在B B处挂一重为处挂一

7、重为100 N100 N的重物的重物 ， 要求在要求在A A处作用一个最小的力处作用一个最小的力F F使杠杆平衡使杠杆平衡. . 请在图上画出这个力的方向并求出这个力请在图上画出这个力的方向并求出这个力 的大小的大小. . 例例4 4、如图所示杠杆，在、如图所示杠杆，在A A端施一个端施一个始终与杠杆始终与杠杆 垂直的垂直的力力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转，当杠杆由如图实线位置匀速转 动到虚线位置时，动到虚线位置时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（ ） A大小不变大小不变 B由小变大由小变大 C先变大后变小先变大后变小 D先变小后变大先变小后变大 G O A （二）滑轮、滑轮组（

8、二）滑轮、滑轮组 定滑轮定滑轮 特点：特点： 不省力，可改变施力的方向不省力，可改变施力的方向 实质：实质： 等臂杠杆等臂杠杆 G F1 F2 F3 动滑轮动滑轮 特点：省一半力，但不改变特点：省一半力，但不改变 力的方向。力的方向。 若不计摩擦时，若不计摩擦时， F=1/2（G动动+G物）物） 实质：实质： 省力杠杆省力杠杆 滑轮组的特点及作用滑轮组的特点及作用：既可省力，又可改变施力的方向既可省力，又可改变施力的方向 F F GG 1 2 FG 1 3 FG 不计绳重、动滑轮重及摩擦不计绳重、动滑轮重及摩擦 轮轴轮轴实质：省力杠杆 斜面作用：省力 二、功 1、做功的两个必要因素： （1）有

9、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： 注意：使用任何机械都不省功！ J 例1小明同学用40N的水平推力沿水平地 面推重为200N的小车，匀速前进了5m,所 用时间为20s，在这个过程中 （ ） A重力做功1000J B推力做功200J C小车所受合力为160N D小明做功功率为50W 例2在图中的四种情境中，人对物 体做功的是（ ） 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： 4、恒力F做功时功率： P=W/t P=FV 例1关于功率的各种说法

10、，正确的是： （ ） A.做功越多，功率一定越大 B.做功所用的时间越少，功率越大 C.做功越快，功率一定越大 D.做功越省力，功率越大 例例2、估测上楼时的功率：、估测上楼时的功率： 需要测哪些物理量？需要哪些器材？需要测哪些物理量？需要哪些器材？ “器材器材”：磅秤、刻度尺、秒表磅秤、刻度尺、秒表 物理量： 质量m、高度h、时间s 人提沙子做功 1对砂子做功 2对桶做功 3克服自重做功 有用功有用功 额外功额外功 有用功有用功 ：对人们有利用价值的功对人们有利用价值的功有用 W 额外功额外功 ：无利用价值但又不得不做的功无利用价值但又不得不做的功 额 W 总功总功 ：动力所做的功：动力所做

11、的功 总 W W总 总=W有用有用+W额额 四、机械效率 机械效率定义：机械效率定义： 有用功与总功的比值叫机有用功与总功的比值叫机 械效率械效率. 表达式表达式: 没有！因为额外功的存在，有用功总小于总没有！因为额外功的存在，有用功总小于总 功，所以功，所以机械效率总小于机械效率总小于1 1 有没有机械效率为有没有机械效率为100%100%的机械？的机械？ 为什么？为什么？ 总 有 W W 100% = W有用 有用 W总 总 h物 物 S绳 绳 G物 物 W有用 有用 W总 总 = G物 物h物物 F绳 绳S绳绳 测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率 原理：原理： 绳绳 = G物 物h

12、物物 F绳 绳nh物物 = G物 物 n F绳 绳 计算式计算式: 注意：实验过程中应注意：实验过程中应 竖直匀速拉动测力计竖直匀速拉动测力计 提高滑轮组机械效率的方法：提高滑轮组机械效率的方法： （1）增大物重；）增大物重； （2）减小动滑轮重；）减小动滑轮重； （3）减小绳重及摩擦）减小绳重及摩擦 1、滑轮、滑轮组提升重物：、滑轮、滑轮组提升重物： W有用 有用= Gh w总总 = FS 滑轮、滑轮组的机械效率 例例1、下列说法正确的是、下列说法正确的是( ) A、机械效率高的机械，功率一定大、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、做功多的机械，功率一定大 C、做功快

13、的机械，功率一定大、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、做功时间长的机械，功率一定大 作业一：作业一： 例例2、在、在“测定动滑轮机械效率测定动滑轮机械效率”的实验中，的实验中， 用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下： 实验中应实验中应 拉弹簧测力计拉弹簧测力计 第一次实验测得滑轮组的机械效率为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二次实验时滑轮组的机械效率 (选填选填“大于大于”、 “小于小于”或或“等于等于”）第一次实验时的机械效）第一次实验时的机械效 率率 若不计摩擦，该动滑轮的重为若不计摩擦

14、，该动滑轮的重为_。 实验实验 次数次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/cm 测力计示 数F/N 测力计移动 距离s/cm 12101.520 2553.010 如图，用如图，用10N的力的力F拉着物体在拉着物体在 水平面上使物体匀速运动，物体运动速度水平面上使物体匀速运动，物体运动速度 为为20cm/s, （1 1）若不计绳重及摩擦，求物体受到地面若不计绳重及摩擦，求物体受到地面 的摩擦力为多大？拉力的功率为多大？的摩擦力为多大？拉力的功率为多大？ (2)(2)若考虑绳重及摩擦，实际拉力为若考虑绳重及摩擦，实际拉力为12N， 则滑轮组的机械效率为多大？则滑轮组的机械效率为多大？ F 例例

15、3 解；(1)不计绳重及摩擦，不计绳重及摩擦， f=3F=3X10N=30N P=FVF=FX3V物 物=10NX3X0.2m/s=6W (2)=W有用 有用/W总总 =f.S物 物/F.SF =f/3F=30N/3X12N=83.3% 答：物体受到地面的摩擦力为答：物体受到地面的摩擦力为30N,拉力的功率拉力的功率 为为6W.滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为83.3% 例4、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

16、率为_. 2 80 96 91.7 例例5如图如图所示的滑轮组，已知物重所示的滑轮组，已知物重350N，动滑轮，动滑轮 重重40N(绳重及摩擦不计绳重及摩擦不计)，若重物匀速提升，若重物匀速提升2m，则，则 1、拉力、拉力F为多大？为多大？ 2、额外功是多少？、额外功是多少？ 3、滑轮组的机械效率是？、滑轮组的机械效率是？ 4、提升重物再增加、提升重物再增加20N，那么该装置的机械效率，那么该装置的机械效率 将将是是多大？多大？ 例6如图所示，物体G在拉力F的作用下做 匀速直线运动，拉力所做的功是600J，物 体向左移动了2m，滑轮组的机械效率是80%， 求： （1）额外功是多少？ （2）拉力F是多少？ 简单简单 机械机械