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文档简介
1、第1页/共63页认识杠杆的五要素认识杠杆的五要素:第2页/共63页杠杆示意图杠杆示意图:F F2 2阻力阻力L L1 1动力臂动力臂L L2 2阻力臂阻力臂动力作用线动力作用线阻力作用线阻力作用线O支点支点杠杆绕着转杠杆绕着转动的固定点动的固定点使杠杆转使杠杆转动的力动的力阻碍杠杆阻碍杠杆转动的力转动的力支点到动支点到动力作用线力作用线的距离的距离支点到阻支点到阻力作用线力作用线的距离的距离F F1 1动力动力第3页/共63页归纳五要素 作出动、阻力作出动、阻力的作用线的作用线 过支点向力的过支点向力的作用线作垂线作用线作垂线杠杆杠杆的五的五要素要素支点支点动力动力阻力阻力动力臂动力臂阻力臂阻
2、力臂第4页/共63页技能技能甲甲丙丙乙乙 1. 1. 杠杆杠杆ABAB受到两受到两个力个力F F1 1、F F2 2的作用。的作用。如图:如图:力力F F1 1、F F2 2的力臂画法的力臂画法正确的是(正确的是( )丙丙第5页/共63页第6页/共63页 . .在在“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”实验中,应先调节杠杆平衡螺母,实验中,应先调节杠杆平衡螺母,使杠杆在使杠杆在 位置平衡,这样做是为了便于测量位置平衡,这样做是为了便于测量 ;如杠杆左端偏高,则可将右如杠杆左端偏高,则可将右( (左左) )端的平衡螺母向端的平衡螺母向 调节。调节。 下图是三次实验的情景,每个钩码重下图是三次实验的
3、情景,每个钩码重0.5N0.5N,杠杆上每一格长,杠杆上每一格长 5cm5cm,部分实验数据已记录在下表中。,部分实验数据已记录在下表中。(1)(1)请将表格中的实验数据请将表格中的实验数据补充完整。补充完整。(2)(2)第第3 3次实验存在错误,其错误是次实验存在错误,其错误是 。水平水平力臂力臂左左力臂力臂L1152第7页/共63页杠杆的分类及应用杠杆的分类及应用根据杠杆平衡条件:根据杠杆平衡条件: F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1LL2 2,则则 F F1 1FF2 2 ; 此杠杆为此杠杆为省力杠杆省力杠杆省力杠杆特点:省力杠杆特点:省力但要费距离省力
4、但要费距离道钉撬起子铡刀羊角锤第8页/共63页根据杠杆平衡条件:根据杠杆平衡条件: F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1LFF2 2 ;此杠杆为此杠杆为费力杠杆费力杠杆费力杠杆特点:费力杠杆特点:费力但可以省距离费力但可以省距离杠杆的分类及应用杠杆的分类及应用第9页/共63页根据杠杆平衡条件:根据杠杆平衡条件: F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1=L=L2 2,则则 F F1 1=F=F2 2 ;此杠杆为此杠杆为等臂杠杆等臂杠杆等臂杠杆特点:等臂杠杆特点:不省力也不省距离不省力也不省距离阻力臂阻力臂L L2 2动力臂动力臂L L
5、1 1O动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2F1F1F F2 2杠杆的分类及应用杠杆的分类及应用第10页/共63页第11页/共63页 2.2.如图中有下列工具:如图中有下列工具: 钢丝钳钢丝钳、 瓶盖起子瓶盖起子、 理发剪子理发剪子、 镊子。镊子。其中属于省力杠杆的是其中属于省力杠杆的是( )( ) 第12页/共63页第13页/共63页找出支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂找出支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂OF2F1L1L2第14页/共63页某人分别用如图某人分别用如图a、b所示的两种方法挑着同所示的两种方法挑着同一物体行走,图一物体行走,图a 中肩受到的压力中肩受到的压力图图b中
6、中肩受到的压力;图肩受到的压力;图a 中手施加的动力中手施加的动力图图b中手施加的压力。(填中手施加的压力。(填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)第15页/共63页GB AFO如图所示,用轻质杠杆把重物匀速提升的过程中,力F方向始终跟杠杆垂直,那么力F的大小( )A.逐渐变小 B.逐渐变大C.保持不变 D.先变大后变小G思思 考考如图所示,要在A点施加力,使杠杆平衡,最小的力是( )OF3F2F1F4A、 F1 B、 F2C、 F3 D、 F4第16页/共63页 . .如图所示的杠杆处于平衡。把如图所示的杠杆处于平衡。把A A端所挂端所挂重物浸没水中时,杠杆重物浸没水中时,杠杆将失去
7、平衡。为使杠杆将失去平衡。为使杠杆重新平衡,应重新平衡,应( )( )A.A.将支点将支点O O向向A A端移近端移近B.B.将支点将支点O O向向B B端移近端移近C.C.支点支点O O不动,在不动,在B B端再加挂砝码端再加挂砝码D.D.支点支点O O不动,将不动,将B B端重物向支点端重物向支点O O移近移近 B DB D第17页/共63页. .下图中涉及到的物理知有下图中涉及到的物理知有: :浮力、杠杆、连通器浮力、杠杆、连通器第18页/共63页定滑轮的实质定滑轮的实质定滑轮实质是等臂杠杆定滑轮实质是等臂杠杆特点:可以改变力的方向特点:可以改变力的方向但不能省力但不能省力F F2 2F
8、 F1 1L1L1L L2 2O O第19页/共63页第20页/共63页动滑轮的实质动滑轮的实质动力臂是阻力臂两倍的杠杆动力臂是阻力臂两倍的杠杆可以省力但不能改变力的方向可以省力但不能改变力的方向F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O O第21页/共63页第22页/共63页FGGF忽略绳重和摩擦,忽略绳重和摩擦,怎样计算拉力怎样计算拉力F呢?呢?)(1GGnF第23页/共63页滑轮组的使用滑轮组的使用F F1 1=1/2G=1/2GF1F2F3F4F F2 2=1/3G=1/3GF F3 3=1/4G=1/4GF F4 4=1/5G=1/5G不计摩擦和绳重不计摩擦和绳重 F=1/n
9、 GF=1/n G奇动偶定奇动偶定第24页/共63页如图所示,用滑轮组提起重如图所示,用滑轮组提起重物。若物重物。若物重1000N,不计摩,不计摩擦和滑轮重,要用多大的拉擦和滑轮重,要用多大的拉力?力?第25页/共63页 用滑轮组提取重物用滑轮组提取重物 (1)在图在图37中画出最省力的绳子绕中画出最省力的绳子绕法。法。 (2)若假定重物被提高若假定重物被提高1米,则拉力米,则拉力使绳端移动使绳端移动_米。米。 第26页/共63页如图所示一动滑轮拉放在水平地面上的物体,当物体以如图所示一动滑轮拉放在水平地面上的物体,当物体以1米米/秒的速度匀速移动时拉力秒的速度匀速移动时拉力F=30牛。则牛。
10、则 物体与地面之间的摩擦力多大?物体与地面之间的摩擦力多大? 拉力拉力F移动的速度是多少?移动的速度是多少?F如图,物体的重如图,物体的重G=40牛,当滑轮在牛,当滑轮在F力的力的作用下匀速上升,作用力作用下匀速上升,作用力F多大?(不计多大?(不计滑轮重和摩擦)滑轮重和摩擦) F第27页/共63页轮轴1、轮轴:由(外围的)轮和(中间的)轴组成的能够绕共同的轴心O点转动的简单的机械。2、工作原理:不等臂杠杆轮:动力轴:阻力省力杠杆轮:阻力轴:动力费力杠杆斜面 特点:当高度一定时,斜面越长,拉力越小,越省力。第28页/共63页机械传动作用:实现机械之间动力和机械能的传递。传动方式:皮带传动链传动
11、、齿轮传动皮带与齿间的摩擦力齿与链、齿与齿间的啮合第29页/共63页三、做功三、做功1、做功的必要条件、做功的必要条件2、机械功的定义、机械功的定义3、功的公式、功的公式4、功的单位、功的单位四、功率四、功率1、怎样比较做功的快慢、怎样比较做功的快慢2、功率的定义、功率的定义3、功率的公式、功率的公式4、功率的单位、功率的单位5、功率的物理意义、功率的物理意义第30页/共63页吊车的作用力使货物上升吊车的作用力使货物上升了一段距离,我们就说吊了一段距离,我们就说吊车对货物车对货物。汽车的牵引力使汽车移动汽车的牵引力使汽车移动一段距离,我们就说牵引一段距离,我们就说牵引力对汽车力对汽车。小孩用力
12、推车,车未动,小孩用力推车,车未动,推力做功了没有?推力做功了没有?第31页/共63页功功1、什么叫机械功?怎样计算?、什么叫机械功?怎样计算?2、功的单位是什么?怎样得来的?、功的单位是什么?怎样得来的?3、做功必须具备什么要素?、做功必须具备什么要素?第32页/共63页功的概念功的概念做功的两个做功的两个必要因素必要因素判断下面几种情况判断下面几种情况, ,力对物体做功的是力对物体做功的是( )( )A.A.用力提着物体不动用力提着物体不动B.B.用力推汽车用力推汽车, ,汽车没有被推动汽车没有被推动C.C.用力提物体在水平方向移动用力提物体在水平方向移动, ,重物的高度重物的高度始终保持
13、不变始终保持不变D.D.沿着斜面将木箱拉到顶端沿着斜面将木箱拉到顶端E.E.由于惯性物体在光滑的水平面上做匀速由于惯性物体在光滑的水平面上做匀速直线运动直线运动D D 作用在物体上的力作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离物体在力的方向上通过的距离第33页/共63页功的原理功的原理功的原理功的原理使用机械时使用机械时, ,动力对机械所做的功动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功等于机械克服阻力所做的功总功总功有用功有用功额外功额外功机械克服有用阻力所做的功机械克服有用阻力所做的功机械克服摩擦等额外阻力所做的功机械克服摩擦等额外阻力所做的功有用功加额外功有用功加额外功机械效率机械效率有
14、用功跟总功的比值有用功跟总功的比值W W有用有用=Gh=GhW W总总=Fs=Fs W W有用有用W W总总= =1第34页/共63页帮帮忙帮帮忙功的计算功的计算一工人用一工人用100100牛的水平拉力将牛的水平拉力将200200牛重的货牛重的货物沿水平方向匀速移动了物沿水平方向匀速移动了8 8米,然后用肩膀米,然后用肩膀将货物匀速扛上将货物匀速扛上4 4米高的楼上,接着在水平米高的楼上,接着在水平走廊上匀速走了走廊上匀速走了5 5米,问在这过程中,工人米,问在这过程中,工人对货物做了多少功?对货物做了多少功?F1S1F2S2F2F2解:解:F F2 2=G=200=G=200牛牛W=WW=W
15、1 1+W+W2 2=F=F1 1S S1 1+F+F2 2S S2 2 = 100= 100牛牛8 8米米+200+200牛牛4 4米米=1600=1600焦焦答:工人对货物做答:工人对货物做16001600焦的功。焦的功。 第35页/共63页做功有没有快慢呢?请比较做功有没有快慢呢?请比较做功有快慢,比较做功快慢的方法有哪些?做功有快慢,比较做功快慢的方法有哪些?做相同的功比时间长短做相同的功比时间长短相同的时间比做功的多少相同的时间比做功的多少第36页/共63页功率功率1、定义是什么?、定义是什么?表示做功的快慢表示做功的快慢2、怎样计算?单位是什么?、怎样计算?单位是什么?物理学中用什
16、么物理量表示做功的快慢呢?物理学中用什么物理量表示做功的快慢呢?第37页/共63页 反映物体做功快慢的物理量。 定义:单位时间内物体做的功。 P=W/t=Fv 物理意义:P=200瓦 该机器1秒钟做功200焦。功率的概念功率的概念 如图,在水平拉力如图,在水平拉力F作用小,小球在时间作用小,小球在时间t内运动了,求拉力的功率内运动了,求拉力的功率.FS第38页/共63页优秀自运行车运动优秀自运行车运动员长时间运动的功员长时间运动的功率是率是70w,短时间运短时间运动的功率可达动的功率可达1000w.马拉车长时间的功率马拉车长时间的功率约为约为450w.蓝鲸游动的功率可达蓝鲸游动的功率可达350
17、kw.上海桑塔纳小轿车上海桑塔纳小轿车功率约为功率约为66kw.韶山型电力机车的韶山型电力机车的功率约为功率约为4200kw.万吨级远洋货轮的万吨级远洋货轮的功率为功率为700023000kw.第39页/共63页1、在水平地面上,用、在水平地面上,用60N的水平拉力拉重的水平拉力拉重100N的木的木箱,使木箱沿拉力方向前进箱,使木箱沿拉力方向前进5m,拉力所做的功等于,拉力所做的功等于J,重力所做的功等于,重力所做的功等于J。2、使用机械做功时,下面说法正确的是:、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
18、)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3、一台机器,功率是、一台机器,功率是1.5kW,它表示示机器在,它表示示机器在1s内内做了多少功,做了多少功,2s内做多少功内做多少功第40页/共63页1、用弹簧测力计将钩码匀、用弹簧测力计将钩码匀速提升一定高度(图速提升一定高度(图a)2、用弹簧测力计并借助一、用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的钩码匀只动滑轮将同样的钩码匀速提升相同高度。(图速提升相同高度。(图b)比较弹簧测力计哪次做比较弹簧测力计哪次做功较多些?功较多些?说明了什么?说明了什么?第41页/共63页五、机械效率五、机械效率1、有用功、总功、额外功、有用功、总功、
19、额外功2、机械效率、机械效率3、影响机械效率的因素、影响机械效率的因素4、机械效率总小于、机械效率总小于1 4、如图,一个边长为、如图,一个边长为80cm的正方体重的正方体重640N,放在水平地面上,一个人站在地上,放在水平地面上,一个人站在地上想利用滑轮组将重物匀速提起来。求:想利用滑轮组将重物匀速提起来。求:(1)人还没有用力拉之前,重物对地面)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强是多大?的压强是多大?(2)要想使人所用的拉力最小,请在图)要想使人所用的拉力最小,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。上画出滑轮组上绳子的绕法。(3)如果人对绳子的实际拉力是)如果人对绳子的实际拉力是320N,滑轮
20、组的机械效率是多少?滑轮组的机械效率是多少? 第42页/共63页5.小明在小明在测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中,如图所示的实验中,如图所示的实验装置,她们分别记下了钩码和弹簧测力计的位的实验装置,她们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。置。 (1)小明小明_向上拉动弹簧测力计,并由弹簧测力计向上拉动弹簧测力计,并由弹簧测力计读出拉力为读出拉力为0.5N;同时小雪用刻度尺测出钩码提升的;同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为高度为0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:计算的数据如下表:钩码重钩码重 (N) 弹簧测力计提弹簧测力计
21、提 升的高度升的高度(m) 有用功有用功 (J)总功总功(J)机械效率机械效率 2 0.4 0.2 0.2 100图14(2)测得滑轮组的机械效率为测得滑轮组的机械效率为100,小明意识到,小明意识到出现了错误,请你帮助找出原因出现了错误,请你帮助找出原因_。(3)该滑轮组的机械效率实际为该滑轮组的机械效率实际为_(4)若提升的钩码重增加到若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械,则该滑轮组的机械效率将效率将_。 第43页/共63页第44页/共63页一些机械的机械效率一些机械的机械效率第45页/共63页物体的质量和运动速度物体质量和被举高的高度势能 动能第46页/共63页看看这两个实验小球撞
22、击实验弹簧振子实验现象:实验现象:运动运动的小球能够推动静止放置在水平木板上的木块前进。的小球能够推动静止放置在水平木板上的木块前进。被被压缩压缩的弹簧能够使静止的弹珠运动。的弹簧能够使静止的弹珠运动。解释:1. 1.运动的小球,能够对木块产生一个水平向右的推力,运动的小球,能够对木块产生一个水平向右的推力,在这个推力的作用下,木块向右运动。也就是说,运动的小球能在这个推力的作用下,木块向右运动。也就是说,运动的小球能够对静止的木块做功。够对静止的木块做功。 2.2.被压缩的弹簧,能对静止的弹珠产生一个水平向右的弹被压缩的弹簧,能对静止的弹珠产生一个水平向右的弹力,在这个弹力的作用下,弹珠向右
23、运动。也就是说,压缩的弹力,在这个弹力的作用下,弹珠向右运动。也就是说,压缩的弹簧能够对静止的弹珠做功。簧能够对静止的弹珠做功。第47页/共63页实验结论 像运动的小球、被压缩的弹簧这样,一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量。大家考虑一下以下这些物体是否具有能量流动的水、张开的弓、流动的空气流动的水、张开的弓、流动的空气风、运风、运动的火车、地球动的火车、地球. 注:只要一个注:只要一个能能对别的物体做功,那么这个物体就对别的物体做功,那么这个物体就具有具有能量;能量;如果一个物体如果一个物体不能不能对别的物体做功,那么这个物体就对别的物体做功,那么这个物体就不具有不具有能量。
24、能量。第48页/共63页能量的单位能量的单位焦耳焦耳 由于能量和做功联系很紧密,做功的过程由于能量和做功联系很紧密,做功的过程就是能量转换的过程,物体做功越多,说就是能量转换的过程,物体做功越多,说明一种能量转换成另一种能量就越多,所明一种能量转换成另一种能量就越多,所以能的单位和功的单位是一样的,也是焦以能的单位和功的单位是一样的,也是焦耳。耳。 而且能量是不可能凭空产生或者凭空消失而且能量是不可能凭空产生或者凭空消失的,只是由一种形式的能量转换成了另一的,只是由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。种形式的能量。第49页/共63页动能 像运动的小球那样,能对木块做功,它所具有的能量,就是
25、动能。换言之,物体由于运动而具有的能量叫做动能。问题:生活中,有哪些东西具有动能? 总结:只有运动的物体具有动能,而且一切运动的物体都能对其他的物体做功。也就是说,一切运动的物体都具有动能。第50页/共63页影响动能大小的因素物体的动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。 第51页/共63页势能势能:物体被举高或者发生弹性形变时所具有的能量 铅球放到海绵上,柔软的海绵会被压变形,这说明铅球具有能量。像铅球这样由于物体被举高而具有的能量叫做重力势能。 展开的弓,能够把弓上的箭射出去,这说明展开的弓具有能量,像展开的弓这样由于物体产生形变而具有的能量叫做弹性势能。第52页/共63页看看下面这些物体分别具有什么势能被举高的重锤站在3楼的同学在空中飞行的足球静止在空中飞艇被压缩的弹簧拉伸的橡皮筋用力搬弯的塑料棍重力势能弹性势能只要物体处于高处就具有重力势能只要物体发生弹性形变就具有弹性势能第53页/共63页势能与哪些因素有关 通过实验我们知道: 质量相同的物体高度_,重力势能_。 高度相同的物体质量_,重力势能_。 重力势能与_和_有关,物体被举得越_,质量越_,它具有的重力势能越大。越高越大越大越大质量高度越高越高 物体的弹性形变越_,物体具有的弹性势能就_。厉害
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