初三物理 第十一章 复习《简单机械》

1、第十一章第十一章 简单机械简单机械 在力的作用下能绕着在力的作用下能绕着固定点固定点转动转动的的硬棒硬棒，就叫做，就叫做杠杆。杠杆。一、杠杆一、杠杆1、杠杆：、杠杆：OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支点支点 动力动力阻力阻力动力臂动力臂阻力臂阻力臂支点：支点：杠杆绕着转动的固定点，用杠杆绕着转动的固定点，用O表示。表示。动力：动力：使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F1表示。表示。动力臂：动力臂： 从支点到动力作用线的距离，用从支点到动力作用线的距离，用L1表示。表示。阻力：阻力：阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F2表示。表示。阻力臂：阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用从

2、支点到阻力作用线的距离，用L2表示。表示。有关杠杆的五要素有关杠杆的五要素L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂（1 1）找出支点的位置）找出支点的位置（3 3）从支点作动力、阻力）从支点作动力、阻力作用线的垂线作用线的垂线（2）确定动力、阻力）确定动力、阻力作用线作用线（4）标垂足）标垂足,定力臂定力臂画力臂画力臂的一般步骤的一般步骤杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：动力动力 X 动力臂阻力动力臂阻力 X 阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为: F1L1=F2L2或或结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几

3、分之一几倍，动力就是阻力的几分之一 左右力臂左右力臂L1:L2=_?L L1 1L L2 2在两边钩码下同时加在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，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? ?不能不能三类杠杆的对比三类杠杆的对比1、定滑轮：、定滑轮：转轴固定不转轴固定不动的滑轮。动的滑轮。2、动滑轮：、动滑轮：转动轴与转动轴与重物一起重物一起移动的滑移动的滑轮。轮。FG定滑轮的本质：定滑轮的本质：l1l2.01:定滑轮实际上就是等臂杠杆。定滑轮实际上就是等臂杠杆。F不能省力，但能改变力的方向FG动滑轮本质：动滑轮本质：l2l1动滑轮实质是动力臂为

4、阻力臂动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。倍的省力杠杆。O.探究使用动滑轮的特点探究使用动滑轮的特点分析：分析：由于滑轮自身具有重力。由于滑轮自身具有重力。GG0F此时此时F= （G+G0）21动滑轮特点：动滑轮特点：2. S=2h 1. F= G （不计滑轮重力时）（不计滑轮重力时）213.不可以改变力的方向不可以改变力的方向 F= （G+G0）（滑轮重力（滑轮重力G0不能忽略时）不能忽略时）21动滑轮特点：动滑轮特点：2. S=2h 1. F= G （不计滑轮重力时）（不计滑轮重力时）213.不可以改变力的方向不可以改变力的方向4.改变拉力的方向，拉力的大小会发生改变改变拉力的方向，

5、拉力的大小会发生改变 F= （G+G0）（滑轮重力（滑轮重力G0不能忽略时）不能忽略时）21fF21水平使用滑轮时：水平使用滑轮时：FLLs2Sf总结总结1：根据你所掌握的滑轮知识，完成下列表：根据你所掌握的滑轮知识，完成下列表格：格：滑轮组：定滑轮与动滑轮组合在一起构成滑轮组。使用滑轮组时，动滑轮被几股绳子吊起，使用滑轮组时，动滑轮被几股绳子吊起，所用力就是物重和动滑轮的几分之一即所用力就是物重和动滑轮的几分之一即:1nF(G物+G动）思考题：思考题： 在左图所示的滑轮组中，在左图所示的滑轮组中，(a)(a)若动滑轮重若动滑轮重G G/ /不计，拉力不计，拉力F F是多少？是多少？(b)若动

6、滑轮重若动滑轮重G/不能忽略，那么图中不能忽略，那么图中的拉力的拉力F应等于多少？应等于多少？G/GF15FG15F(G+G/)分析：分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为图中吊起动滑轮的绳子股数为5如图所示，拉力如图所示，拉力F的大小等于。的大小等于。F.13FffNGT滑轮的绕线原则功的原理“机械的黄金定律”大量实验和理论研究表明：使用任何机械都不能省功，这个结论叫做功的原理例题1：在不考虑机械自重和摩擦的条件下，下面说法正确的是（ ）A.省力的机械做功快，还可以省功B.省力的机械，一定费功，做功慢C.省距离的机械可以省功，做功快D.省距离的机械，一定费力1.轮轴轮轴轮轴由两个半径不等的圆柱体固

7、定在同一轴线上组成，大的为轮，小的为轴下面是几种轮轴下面是几种轮轴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 FR=GrFGr R 动力臂动力臂R大于阻力臂大于阻力臂r，轮轴实质是一个轮轴实质是一个省力杠杆，省力杠杆，省力但费距离省力但费距离.如果如果 动力作用在动力作用在轴轴上，轮上，轮轴又

8、将起到什么作用？轴又将起到什么作用？ 动力臂动力臂r小于阻力臂小于阻力臂R，轮轴实质是一个轮轴实质是一个费力杠杆，费力杠杆，但可以改变物体的速度。但可以改变物体的速度。Fr=GRr R图中所示的自行车上，有两个重要的轮轴，其中脚踏板和_构成一个_轮轴；飞轮和_构成一个_轮轴。齿轮盘齿轮盘省力省力后车轮后车轮费力费力那么费力轮轴有什么好处呢？可以改变物体的运动速度！可以改变物体的运动速度！手手 摇摇 钻钻自行车把自行车把脚蹬轮盘脚蹬轮盘套筒扳套筒扳门把手门把手大扳手大扳手水笼头水笼头生活中的轮轴生活中的轮轴轮轴主要功能：轮轴主要功能：一是改变用力大小一是改变用力大小二是改变物体的运动速度二是改变

9、物体的运动速度轮轴不能省功。轮轴不能省功。 它实现直线运动和圆周运动的相互转化，是机械传动的重要装置是一个与水平面成一定夹是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面角的的倾斜平面斜面主要功能：斜面主要功能：省力省力斜面不能省功。斜面不能省功。 如果不计摩擦，如果不计摩擦，斜面长是高的几倍，拉力或推力斜面长是高的几倍，拉力或推力就是物体所受重力的几分之几。就是物体所受重力的几分之几。F=Gh/L斜面省力原理斜面省力原理根据功的原理根据功的原理（不计斜面摩擦）不计斜面摩擦）得：得：Gh=FL所以所以 F=Gh/L如果不计摩擦，斜面长是高的几倍，拉力或如果不计摩擦，斜面长是高的几倍，拉力或推力就是物体所受

10、重力的几分之几。推力就是物体所受重力的几分之几。有用功有用功 ：使用机械时对人们有用使用机械时对人们有用的功的功(为达目的人们需要且必须做的功为达目的人们需要且必须做的功)有用W额外功额外功 ：为达目的人们不需要但又为达目的人们不需要但又不得不做的功不得不做的功额W总功总功 ：有用功与额外功的总和，即有用功与额外功的总和，即 W总总=W有用有用+W额额总W机械效率机械效率一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功1、有用功：、有用功：无论采取那种方法都无论采取那种方法都必必须须做的功。即：做的功。即：为达到目的为达到目的所所必须必须做做的功的功。（1）举高重物时：）举高重物时：W有用=G

11、物hW有用=f摩擦S（2）在粗糙水平面上移动物体时：）在粗糙水平面上移动物体时：2、额外功：、额外功：并非并非人们人们需要需要但又但又不得不做不得不做的功。的功。（1）克服机械自重做功：）克服机械自重做功：W额外=G动滑轮h比如：使用动滑轮或滑轮组时，比如：使用动滑轮或滑轮组时，（2）克服机械间的摩擦做功：）克服机械间的摩擦做功：比如：使用斜面时，比如：使用斜面时，W额外=f摩擦S3、总功：总功：有用功和额外功的有用功和额外功的和和，叫总功。叫总功。W总=W有用+ W额外公式（公式（1） ：公式（公式（2） ：W总=F动力S动力 作用在机械作用在机械上的动力上的动力动力作用点移动力作用点移动的

12、距离动的距离想一想想一想用水桶从井中提水时，对桶做的是用水桶从井中提水时，对桶做的是（ ）功，对水做的是（）功，对水做的是（ ）功，）功，如果不慎把桶掉进井里了，从井中如果不慎把桶掉进井里了，从井中把桶捞上来时，对桶做的是（把桶捞上来时，对桶做的是（ ）功，对水做的是（功，对水做的是（ ）功。）功。 额外额外有用有用有用有用额外额外二、二、 机机 械械 效效 率率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率定义：有用功与总功的比值叫机械效率.%100总有用WW2.表达式表达式: 因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位机械效率公式拓展机械效率公式拓展：总有用WW动力动力物SFhG额外有用有用WWW总

13、额外总WWW起重机的机械效率一般为起重机的机械效率一般为40-5040-50滑轮组的机械效率一般为滑轮组的机械效率一般为50-70抽水机的机械效率为抽水机的机械效率为60-80 提高机械效率,更充分的发挥设备的作用,有着重要的经济意义 该如何提高机械效率呢该如何提高机械效率呢2某斜面长为S，高为h，有一重力为G的物体被拉力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f，则此时的有用功为_，总功为_，额外功为_，机械效率为_。 GhFSf SFSGh2、测量滑轮组机械效率需要测量的物测量滑轮组机械效率需要测量的物理量有哪些？理量有哪些？G - 物体的重力物体的重力h - 物体升高的高度物体升高的

14、高度F - 绳子自由端的拉力绳子自由端的拉力s - 绳子绳子自由端移动的距离自由端移动的距离交流讨论交流讨论1、在提升钩码的过程中，应注意什么？、在提升钩码的过程中，应注意什么？2、同一个滑轮组挂不同质量的钩码时，机械效、同一个滑轮组挂不同质量的钩码时，机械效率相同吗？率相同吗？3、两个动滑轮个数不同的滑轮组都挂相同的钩、两个动滑轮个数不同的滑轮组都挂相同的钩码时，机械效率是否相同？码时，机械效率是否相同？要竖直向上匀速提升钩码要竖直向上匀速提升钩码不相同，钩码质量越大，机械效率越高不相同，钩码质量越大，机械效率越高不相同，动滑轮越多，机械效率越低不相同，动滑轮越多，机械效率越低4、滑轮组的机

15、械效率都与哪些因素有关？、滑轮组的机械效率都与哪些因素有关？物体的重量物体的重量(2)(2)动滑轮的重量动滑轮的重量5.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）减小机械自重；）减小机械自重；2）减小机械摩）减小机械摩擦；擦；3）条件允许下，增大物重。）条件允许下，增大物重。例5. 用图3所示的滑轮组（不计摩擦）提升某一重物，所用拉力F为200N，若滑轮组的机械效率为80%，求：被提升物重；动滑轮重。典例分析类型一类型一 与滑轮组有关的计算与滑轮组有关的计算 针对训练针对训练如图所示，重物A是体积为10 dm3，密度为7.9103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终

16、未提出水面若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求： （1）作用于绳端的拉力F是多少？ （2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？ （3）若实际所用拉力为400 N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10 N/kg） 如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重不计绳重和摩擦，物体重G1从200 N开始逐渐增加，直到绳子被拉断每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像 (1)每个动滑轮重多少牛? (2)绳子能承受的最大拉力是多少牛?(3)当滑轮组的机械效率为80时，物体重多少牛?题型二：滑轮组水平放置克服摩擦的计算 用如图1017的滑轮组水平地拉动物体已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N时物体以0.5ms的速度匀速移动求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械效率。 .如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s