华师大版九年级上学期科学：第五章 简单机械与功复习课ppt课件

1、杠杆一.杠杆1.定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。支点(O) ：动力(F1) ：动力臂(L1)：阻力(F2) ：杠杆绕其转动的点使杠杆转动的力妨碍杠杆转动的力方向判别从支点到动力作用线的垂直间隔阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直间隔F2 2. 杠杆的五要素杠杆的五要素1. 省力杠杆，费间隔。F1F2,L1L22. 费力杠杆，省间隔。F1F2,L1L23. 不省力也不费力。F1=F2,L1=L23杠杆的分类F1 F2 O L1 L2 人体中的杠杆4.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：动力 动力臂 = 阻力 阻力臂F1L1 =F2L2一定滑轮一定滑轮 定滑轮在任务时，中心轴固定不动。

2、定滑轮在任务时，中心轴固定不动。F=G不计摩擦不计摩擦SF=h物物本质：等臂杠杆本质：等臂杠杆作用：改动施力方向作用：改动施力方向二动滑轮二动滑轮 动滑轮在任务时，中心轴固定随物体挪动。动滑轮在任务时，中心轴固定随物体挪动。F=1/2G动动+G物物 费间隔费间隔 SF=2h物物本质：动力臂等于阻力臂本质：动力臂等于阻力臂两两 倍的杠杆倍的杠杆 滑轮组同时具备定滑轮和动滑轮的特点，既可以省力，又能改动力的方向。但要费间隔。三滑轮组三滑轮组理想情况：理想情况：F=G/n 不计摩擦，绳、滑轮重不计摩擦，绳、滑轮重半理想情况：半理想情况： F=G+G0/n不计摩擦绳重不计摩擦绳重n为绕在动滑轮上绳子的

3、股数为绕在动滑轮上绳子的股数S绳绳=nh物物 V绳绳=nV物物讨论：讨论： 运用这个滑轮组时，运用这个滑轮组时，F F用多大的力可以用多大的力可以拉动物体？拉动物体？FG物G动G动G定 1F =G物物+2G动动 4三.功 1瓦特的意义：瓦特的意义：1、意义：、意义：表示做功的快慢表示做功的快慢2、定义：、定义：单位时间内做的功单位时间内做的功3、计算公式：、计算公式：P = W / tP = F V4、单位：、单位：表示表示1秒钟做功秒钟做功1焦耳焦耳常用单位：常用单位： 千瓦千瓦 kw) 兆瓦兆瓦 Mw)瓦瓦 W一功率三、比值类甲乙两同窗进展爬杆竞赛，爬到杆顶杆长甲乙两同窗进展爬杆竞赛，爬到

4、杆顶杆长一样时，甲用一样时，甲用10s，乙用，乙用9S，假设甲乙两，假设甲乙两人的体重之比为人的体重之比为5：6，那么甲乙两人爬到杆，那么甲乙两人爬到杆顶做功之比是，甲乙两人平均功率顶做功之比是，甲乙两人平均功率之比是。之比是。5：63：4P比比=W比比t比比W比比=G比比h比比 如下图的是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象，由图象知，甲、乙两物体做功功率P甲、P乙的大小关系是 AP甲P乙BP甲=P乙 CP甲P乙D无法判别四、图像类tw甲甲乙乙A 引体向上是同窗们经常做的一项健身运动。该运动的规引体向上是同窗们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开场。上提时，下颚须

5、范动作是：两手正握单杠，由悬垂开场。上提时，下颚须超越杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，超越杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，反复动作，到达锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同窗能延续反复动作，到达锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同窗能延续匀速做匀速做16个规范的引体向个规范的引体向上动作。课外活动小组的同窗现要上动作。课外活动小组的同窗现要估测陈强同窗做动作时的功率。估测陈强同窗做动作时的功率。请他说出应丈量哪些物理量。请他说出应丈量哪些物理量。写出计算陈强同窗做动作时功率写出计算陈强同窗做动作时功率 的表达式。的表达式。五、实验类P =Wt16mgLt六、功率的判别及计算六、

6、功率的判别及计算例例1(2021广东广东)如下图，小明在跑步机上锻炼身如下图，小明在跑步机上锻炼身体设他在跑步机上以体设他在跑步机上以5ms的速度匀速跑动的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为，跑动的总动力为40N求：求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程他在这段时间内相当于跑了多少路程? (2)他在这段时间内做了多少功他在这段时间内做了多少功?(3)他做功的功率是多少他做功的功率是多少? 1S=vt=5ms3060s=9000m(2)W=Fs=40N9000m=360000J(3)P=W/t=360000J/1800s=200W2020、一块水田面积为、一块水田面积为2400m2 24

7、00m2 要灌平均要灌平均0.1m0.1m深深的水。不计水浸透的损失，求：的水。不计水浸透的损失，求：1 1所灌水所灌水的体积；的体积；2 2所灌水的质量；所灌水的质量；3 3假设这假设这些水是用水泵些水是用水泵( (抽水机抽水机) )从距水田从距水田2m2m深的水渠深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？中抽上来的，水泵至少要做多少功？4 4假假设水泵的功率为设水泵的功率为 2.4kw 2.4kw，抽这些水要用多长，抽这些水要用多长时间？时间？水水1.0 x103kg/m3,g=10N/kg)1.0 x103kg/m3,g=10N/kg)知：知：S= 2400m2 ,h10.1m，h22mP

8、2.4 kw2400 w求：求：1V=? 3m？3W=? 4t？1VSh1=2400m2x0.1m= 240m32m V 1.0 x l03 Kg/m3x240m3解：解：(3)W=Gh=mgh=2.4 x 105kg x 10 N/kg x 2 m(3)W=Gh=mgh=2.4 x 105kg x 10 N/kg x 2 m=4.8x 106 J=2 x 103s2.4 x105kg(4)由由p=Wt得：得： tWP4.8 x106 J2.4 x 103 =W判别运用定滑轮和动滑轮的特点判别运用定滑轮和动滑轮的特点例例1如图如图5所示健身运动的过程中，物体所示健身运动的过程中，物体A的质的质

9、量为量为4kg，滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使，滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体细绳拉着物体A缓慢匀速提升时，脚腕对缓慢匀速提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改动、大小细绳拉力的方向在改动、大小 选填选填“也也改动或改动或“不变。假设不变。假设2.4s内脚腕将内脚腕将A物体物体匀速提起匀速提起0.3m，那么对物体，那么对物体A所做的功为所做的功为 J，功率为功率为 W。图5A不变125机械效率4、机械效率、机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率。有用功跟总功的比值叫机械效率。 公式：公式： 总有用WWW有有Gh提升物体提升物体W总总FSW总总FSW有有fS物程度挪动物程度挪动W总 FLW有

10、有Gh二机械效率FnGWWsFWFsGhJ2160m18N120总有总FnfWWsFW绳物总有总FsfsJ2160m18N120提升物体提升物体程度挪动程度挪动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5、机械效率公式：总有用WWSFhG额外有用有用WWW总额外总WWW 关于滑轮组的机械效率关于滑轮组的机械效率 同一个滑轮组提起不同重力的重物时，重同一个滑轮组提起不同重力的重物时，重物的重力越大，机械效率越高物的重力越大，机械效率越高 不同的滑轮组提起一样重力的重物时，滑不同的滑轮组提起一样重力的重物时

11、，滑轮组中动滑轮的重力越大，机械效率越低轮组中动滑轮的重力越大，机械效率越低W有=Gh(h为重物提升高度W总=FS(S为绳子自在端的伸长 W额=G动hS=nh(n为吊着动滑轮的绳子段数探求活动G动W有用GhW总s假设不计拉线质量和滑轮轴间摩擦，那么：W额外 G动h滑轮组的机械效率：W有用W总100%Ghs100%Gn100%测滑轮组的机械效率GG+ G动GhGh+ G动h例例1.2021乐山探求乐山探求“斜面的机械效率的实验安装如下图，某斜面的机械效率的实验安装如下图，某实验小组提出了实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关的猜斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关的猜测测下表是该小组根

12、据此猜测进展实验所记录的数据：下表是该小组根据此猜测进展实验所记录的数据：请将表格中空格处的数据填写完好；请将表格中空格处的数据填写完好；由表格小明得出由表格小明得出“斜面越陡机械效率越高的结论，要得到此结斜面越陡机械效率越高的结论，要得到此结论需求控制不变的要素有：论需求控制不变的要素有：_分析表格中的实验数据还可推知：高度一样的斜面，越长越分析表格中的实验数据还可推知：高度一样的斜面，越长越_填填“省力或省力或“费力；斜面在我们生活中的运费力；斜面在我们生活中的运用有用有_只写出一条即可。只写出一条即可。80%1.5J小车重小车重斜面长度斜面长度斜面粗糙程度斜面粗糙程度省力省力盘山公路盘山

13、公路例例2：某实验小组在：某实验小组在“测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，第表所示，第1、2、3次实验安装分别如图甲、乙、丙所示。次实验安装分别如图甲、乙、丙所示。 (1)比较第比较第1次实验和第次实验和第2次实验可得结论：运用同样的滑次实验可得结论：运用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 。(2)第第3次实验中所做的有用功是次实验中所做的有用功是 J，机械效率是，机械效率是_。(3)第第3次实验中动滑轮个数比第次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对次实验多，动滑轮自重增大，对

14、动滑轮所做的额外功动滑轮所做的额外功 (选填选填“增大或增大或“减小减小)，因此，由，因此，由第第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自艰苦小有关。次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自艰苦小有关。(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功， 额外额外功功(选填选填“增大或增大或“减小减小)。大大0.4 727 增大 减小减小 例7.某同窗预备做“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，该同窗进展了如下实践操作A将滑轮组安装在铁架台上，

15、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丈量出钩码提升的高度和弹簧测力计挪动的间隔E.将有关数据填入表格中，并进展必要的计算。上述步骤中，有一项需求做出重要补正，该项需补正的内容是_例题选解刻度尺C 步骤中，匀速向上提起弹簧测力计例题选解(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，请协助完成下表：滑轮组组成滑轮组组成 钩码钩码重重G/NG/N钩码升钩码升高高h/mh/m弹簧测力弹簧测力计示数计示数F/NF/N绳子自由端绳子自由端移动距离移动距离s/ms/m机械效机械效率率一个定滑轮一个定滑

16、轮一个动滑轮一个动滑轮0.304根据该同窗以上实验探求过程，请将滑轮组的组装情况在图中画出判别：下面说法中能否正确判别：下面说法中能否正确1有用功越多，机械效率越高有用功越多，机械效率越高2额外功越少，机械效率越高额外功越少，机械效率越高3物体做功越慢，机械效率越低物体做功越慢，机械效率越低4做总功越多，机械效率越低做总功越多，机械效率越低5做一样的有用功，额外功越少，机械做一样的有用功，额外功越少，机械效率越高效率越高6做一样的总功时，有用功越多，机械效率越高7用不同的滑轮组，做的有用功一样时，机械效率一定一样8由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于19做的额外功一定时

17、，总功越少，机械效率越高10有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高一、有用功、额外功和总功的判别一、有用功、额外功和总功的判别 例1、如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm。知拉绳子的力F为500N，那么提升重物的过程中 ( ) A绳子自在端被拉下3 m B做的有用功是800 J C拉力F的功率是80 W D滑轮组的机械效率是60B二、机械效率的判别及计算二、机械效率的判别及计算1. 如图如图22所示安装所示安装 ，绳重及摩擦不计。装卸，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的货物提至高处，人对绳的拉力的拉力F1为为500N，货物在

18、，货物在1min内匀速上内匀速上升了升了5m。 1请在图上画出绳子的绕法；请在图上画出绳子的绕法；2求滑轮组的机械效率；求滑轮组的机械效率；3假设重物是假设重物是600N，要把，要把重物提升重物提升5m，求拉力做的功。，求拉力做的功。G图222如图17所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同样的桶从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为2，假设不计绳重及摩擦，那么AW1=W2，1=2 BW1=W2，12CW12 DW1W2，12 3 3、小马用如下图的滑轮组抬高、小马用如下图的滑轮组抬高重重5N5N的小车，假设不思索摩擦和的小车，假设不思索摩

19、擦和绳重，请他计算以下问题：绳重，请他计算以下问题：1 1假设不计动滑轮重，绳子假设不计动滑轮重，绳子自在端弹簧测力计的示数多大？自在端弹簧测力计的示数多大？2 2假设思索动滑轮分量，此假设思索动滑轮分量，此时弹簧测力计的示数是时弹簧测力计的示数是2.5N2.5N，该，该滑轮组的机械效率多大？滑轮组的机械效率多大？3 3当动滑轮总重超越多少时当动滑轮总重超越多少时，运用该滑轮组提该小车不再省，运用该滑轮组提该小车不再省力？力？n=43 3分析：当分析：当 F FG G物时，不再省力，物时，不再省力，21F1nG145N=1.25NW有有W总总100GhFS100GhF4h100 5N42.5N

20、10050F1nG总总 14G物物+G动动5145+G动动G动动 20515N机械能一、能量：一、能量：一个物体可以对另一个物体做功，我们就称一个物体可以对另一个物体做功，我们就称这个物体具有能量，简称能这个物体具有能量，简称能 。 做功越多，表示这个物体的能量越大。做功越多，表示这个物体的能量越大。 机械能分类：机械能分类： 动能动能机械能机械能 重力势能重力势能 势能势能 弹性势能弹性势能二、动能二、动能(E)：物体由于运动而具有的能叫做动能。物体由于运动而具有的能叫做动能。大小表如今它对其他物体所能做的功的大大小表如今它对其他物体所能做的功的大小。小。 例：飞行的飞机、运动的锤子、行驶的

21、汽车、运转中的列车、跑动着的运发动、飞行中的子弹头、滚动着的钢球、运转中的人造地球卫星。 问题：动能的大小跟哪些要素有关呢？ 实验探求实验探求1：猜测与假设：能够与物体猜测与假设：能够与物体 和和 有关有关质量质量 大小大小速度大小速度大小设计实验：控制变量法设计实验：控制变量法 实验次数实验次数质量质量速度速度小车被推的远近小车被推的远近1相等相等2实验次数实验次数速度速度质量质量小车被推的远近小车被推的远近1相等相等2小小近近大大远远小近近大大远远实验结论：物体的动能E与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，物体具有的动能越大。 三、势能三、势能1、重力势能：因被举高而可以做功的物体所具有的能量 物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能越大。物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能越大。2、弹性势能：当弹性物体被拉伸、紧缩或弯曲时所具有的能量 弹性形变程度越大，弹性形变程度越大， 弹性势能越大弹性势能越大 四、动能与势能的相互转化四、动能与势能的相互转化1、学生活动1：察看滚摆实验。留意：事先在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，察看颜