简单机械课件.ppt复习)

1、一、简单机械一、简单机械1杠杆的五要素杠杆的五要素支点支点O、动力动力F1 、阻力阻力F2 、动力臂动力臂 l1 、阻力臂阻力臂 l2 图示杠杆的力臂图示杠杆的力臂杠杠 杆杆 例：例：画出图中力画出图中力F对对支点支点O的力臂的力臂l 。xueyikejiFOl例例一块截面积为矩形一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重的均匀金属块重2 000 N，它的长宽之比为，它的长宽之比为4: :3，将它置于水平地，将它置于水平地面上如图所示，若在面上如图所示，若在A点用力点用力F抬起金属块的一抬起金属块的一端，则力端，则力F至少为至少为 N。 ABDCGl2Fl112lFGl 8003杠杆的平衡条件杠杆

2、的平衡条件 动力动力动力臂动力臂=阻力阻力 阻力臂阻力臂 F1l1=F2l2 1221FlFl 两个力与它们的力臂成反比。两个力与它们的力臂成反比。例例右图所示杠杆平衡吗？右图所示杠杆平衡吗？作如下变化，杠杆能平衡吗？作如下变化，杠杆能平衡吗？若左侧加一个相同钩码；若左侧加一个相同钩码；若右侧减一个钩码；若右侧减一个钩码；支点右移一格；支点右移一格；左侧钩码组左移一格。左侧钩码组左移一格。4杠杆分类杠杆分类 省力杠杆：动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。省力杠杆：动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。 费力杠杆：动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。费力杠杆：动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。 等臂杠杆

3、：动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。 例：开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子例：开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子例：钓鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地例：钓鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地例：天平例：天平定滑轮定滑轮轴固定不动的轴固定不动的滑轮滑轮动滑轮动滑轮轴随物体一起运动的轴随物体一起运动的滑轮滑轮 特点特点：使用定滑轮不省使用定滑轮不省 力，但可以改变力的方向力，但可以改变力的方向F = G S=hV绳绳=V物物 定滑轮定滑轮实质实质: 是一个等臂杠杆是一个等臂杠杆动滑轮动滑轮特点特点：使用动滑轮能：使用动滑轮能省一省一 半力，半力，但不可以但不

4、可以改变施力改变施力的方向的方向F= G S= 2 h12实质：实质： 是一个省力杠杆是一个省力杠杆V绳绳=2V物物F= G S= 3hV绳绳=3V物物13F= G S= 2hV绳=2V物12三、滑轮组三、滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成。由一个定滑轮和一个动滑轮组成。FFFGGG实验结果：实验结果：12FG13FG12FG拉力拉力F的大小的大小与与吊吊起起动滑轮动滑轮的绳子股数的绳子股数n有关。有关。n=2n=2n=3F.：滑轮组：滑轮组实验表明，使用滑轮组实验表明，使用滑轮组拉拉重物时，重物时，若动滑轮重和摩擦不计，若动滑轮重和摩擦不计，动动滑轮滑轮被几股绳子被几股绳子拉拉住住，所用的力

5、就是物体与接触面，所用的力就是物体与接触面摩擦力摩擦力的几的几分之一。即分之一。即13FffNGT如图所示，拉力如图所示，拉力F的大小等于。的大小等于。1nFfGFF=?GFF=?F=G/4F=G/51.根据绕线确定F与G的大小关系（不计摩擦、绳重和动滑轮重不计摩擦、绳重和动滑轮重）FFF=1/2GF=1/3G绳子的绕法：绳子的绕法：当当n n为偶数时，为偶数时，绳子的起端（或末端）在绳子的起端（或末端）在定滑轮上；当定滑轮上；当n n为奇数时，为奇数时，绳子的起端（或末端）在动绳子的起端（或末端）在动滑轮上。滑轮上。2.根据F与G的大小关系画出绕线省力机械，费距离省力机械，费距离费力机械，省

6、距离费力机械，省距离既省力又省距离的机械是不存在的既省力又省距离的机械是不存在的想想议议拓展知识：轮轴与斜面拓展知识：轮轴与斜面 简单的机械运动还包括轮轴与斜面，轮轴由一个轴简单的机械运动还包括轮轴与斜面，轮轴由一个轴和一个大轮组成，斜面是大家经常接触的，下面我们给和一个大轮组成，斜面是大家经常接触的，下面我们给出了常见的轮轴与斜面的图例：出了常见的轮轴与斜面的图例：水龙头（轮轴）水龙头（轮轴）自行车轮（轮轴）自行车轮（轮轴）三、轮轴和斜面 1.轮轴轮轴和斜面轮轴和斜面 杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为杠杆、滑轮都是简单机械，它们还可以变形为轮轴轮轴。科学世界科学世界下面是几种轮轴下面

7、是几种轮轴1. 井上的辘轳井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图从右边看过去，可画成下图:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 省力杠杆。省力杠杆。F2 l1 = Rl2 = rO F1 2. 汽车的方向盘汽车的方向盘 从上边看下去，也可画成下图从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂省力杠杆。省力杠杆。F2 l1 = Rl2 = rO F1 F2 l1 = Rl2 = rO F1 3. 水龙头水龙头 从上边看下去，也可画成下图从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂省力杠杆。省力杠杆。三、轮轴和斜面rF1 R F 1 R = F2 r F2 轮轴：是变形杠杆

8、，动力作用在轮上可省力。轮轴：是变形杠杆，动力作用在轮上可省力。船舵船舵 门的把手门的把手 螺丝刀螺丝刀 单车的踏板单车的踏板 4. 其他轮轴其他轮轴斜面也是一种省力机械斜面也是一种省力机械甲甲 20公分公分 20公分公分 20公分公分 乙乙 丙丙 将玩具车升高将玩具车升高 20 公分，甲最费力，丙最省力，公分，甲最费力，丙最省力，由此可知斜面越缓和越省力。由此可知斜面越缓和越省力。 学生练习当堂检测当堂检测4.4.用滑轮组提升重用滑轮组提升重1000N1000N的物体的物体A A。如果每个滑。如果每个滑轮重轮重50N50N，绳子能承受的最大拉力为，绳子能承受的最大拉力为500N500N，请在

9、，请在图中画出绕绳方法。图中画出绕绳方法。3质量是质量是6 kg的物体的物体A放在水平桌面上，利用下图放在水平桌面上，利用下图装置使物体以装置使物体以0.2 m/s的速度做匀速直线运动，弹簧的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为测力计始终保持水平，其示数为2 N，不计绳子的，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取取10 N/kg）（1）作用在绳端的拉力）作用在绳端的拉力F为为N（2）水平桌面对物体）水平桌面对物体A的摩擦力是的摩擦力是N（3）在）在10 s内拉力作用点移动内拉力作用点移动mAF264一、三种功一、三种功 1 1、有用功（、有用功（

10、W W有有）：）：对人们有用的功。对人们有用的功。 W W有有GhGh提升物体提升物体 2 2 、额外功（、额外功（W W额额）：）：人们不需要但又不人们不需要但又不 得不得不做的功。做的功。 3 3 、总功（、总功（W W总总）：）：有用功与额外功的总和有用功与额外功的总和 W W总总FS- FS- （运用机械时动力（运用机械时动力F F所做所做的功）的功） 4 4 、三者关系：、三者关系： W W总总 W W有有 W W额额二、机械效率二、机械效率1机械效率的概念机械效率的概念 有用功跟总功的比值。有用功跟总功的比值。 公式：公式： 用百分数表示。总小于用百分数表示。总小于1。WW 有有总

11、总2测滑轮组的机械效率：测滑轮组的机械效率：WGhWFs 有有总总 实验原理实验原理 滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、动滑轮重、物重有关。物重有关。 动滑轮重一定动滑轮重一定, ,物重越大，机械效率越高。物重越大，机械效率越高。 物物重一定，动滑轮越重，机械效率低。重一定，动滑轮越重，机械效率低。直接测量量为直接测量量为G、F、h、s ，用公式计算中间量用公式计算中间量W有有= Fs ， W总总= Gh 。WW 有有总总计算机械效率计算机械效率影响滑轮组机械效率的因素影响滑轮组机械效率的因素 1 1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦、滑轮组轮与轴及轮与绳之间

12、的摩擦 2 2 、所提升的物重、所提升的物重 3 3、动滑轮的自重、动滑轮的自重如何提高机械效率如何提高机械效率 ？改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 减小机械间的摩擦力。减小机械间的摩擦力。例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。换用较轻滑轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑例如：加强机械运动部位的润滑.1、请你判断：、请你判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确？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

13、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，机械效率越高（做总功越多，机械效率越高（ ）5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（高（ ）6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（高（ ）7机械效率越高，越省力（机械效率越高，越省力（ ） 1农村用来舂米的工具是一个杠杆，下图是它的结农村用来舂米的工具是一个杠杆，下图是它的结构示意图。构示意图。O为固定转轴，在为固定转轴，在A端连接着石球，脚踏端连接着石球，脚踏B端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下击打稻谷。端可以使石球升高，抬起脚，石球

14、会落下击打稻谷。 若石球重若石球重50 N，要将石球，要将石球 抬起，脚至少用多大竖直抬起，脚至少用多大竖直 向下的力？向下的力？(摩擦和杠杆摩擦和杠杆 自重均忽略不计自重均忽略不计)F2l1=1m l2=0.4mF1OBA练一练练一练F. 如图所示：若物重如图所示：若物重500N，摩擦，摩擦阻力为重力的阻力为重力的0.2倍，在倍，在120N的拉力的拉力作用下物体以作用下物体以0.2m/s的速度匀速运动的速度匀速运动5s，求：，求： 1、有用功、有用功 2、总功、总功、 3、机械效率、机械效率2：练习练习1、利用如图所示的滑轮组，在、利用如图所示的滑轮组，在F=80NF=80N的拉力作用下的拉力作用下, ,将一个重为将一个重为180N180N的物体匀速举高的物体匀速举高1m1m，绳重、摩，绳重、摩擦不计。擦不计。求求: :（1 1）W W总总= =？ （2 2）W W有用有用= =？ (3) W(3) W额外额外=?