第12章--简单机械总复习课件.ppt

1、1,第十二章 简单机械,本章知识网络 考纲考情分析 基础归纳梳理 重点难点导学,本章知识网络,简单机械,杠杆,滑轮,杠杆的五要素,三种杠杆,滑轮组,定滑轮,机械效率,杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2,动滑轮,有用功,额外功,总功：有用功和额外功之和,机械效率：=W有W总,考纲考情分析,基础归纳梳理,知识点1 杠 杆 知识点2 其他简单机械 知识点3 有用功、额外功、总功 知识点4 机械效率,知识点1 杠 杆,1.杠杆 (1)杠杆的定义：在力的作用下如果能绕着 转动的 硬棒叫杠杆. (2)影响力对杠杆作用的五要素： (杠杆绕着转动的固定点O)； (使杠杆转动的力F1)； (阻碍杠杆转动的力F2

2、)； (从支点到动力作用线的距离l1)； (从支点到阻力作用线的距离l2). 2.杠杆的平衡条件 (1)杠杆平衡的定义：杠杆处于静止不动或匀速转动状态. (2)杠杆的平衡条件： ，即F1l1=F2l2. 【答案】1. (1) 固定点 (2) 支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂 2. 动力动力臂=阻力阻力臂,6,3.三种杠杆 (1)当l1l2时，F1F2，即动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，这种杠杆叫 ； (2)当l1l2时，F1F2，即动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，这种杠杆叫 ； (3)当l1=l2时，F1=F2,即动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力，这种杠杆叫 . 【答案】 (1)省力杠杆

3、(2)费力杠杆 (3)等臂杠杆,知识点2 其他简单机械,1.定滑轮： (1)定义：轴固定不动的滑轮. (2)实质：一个 的杠杆. (3)特点：使用定滑轮 ，也不 ，但可以改变动力的 . 2. 动滑轮： (1)定义：轴随物体一起移动的滑轮. (2)实质：一个 的杠杆. (3)特点：使用动滑轮省一半的力，不能改变动力的方向且多费距离(s=2l). 【答案】1. (2) 等臂 (3) 不省力 省距离 方向 2. (2) 动力臂为阻力臂两倍,8,3. 滑轮组： (1)定义：定滑轮和动滑轮组合在一起. (2)使用滑轮组的好处：既省力，又可改变力的方向. (3)滑轮组动力公式： (G=G物+G动，n为承担

4、重物绳子的段数). (4)使用滑轮组费距离:s=nh(h是物体被移动的距离). 4. 轮轴：由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械，实质上是一个可以连续转动的杠杆.使用轮轴可以省力.F1s=F2r. 5. 斜面：一种费距离但能省力的简单机械，Fs=Gh. 【答案】3. (3)F=Gn,知识点3 有用功、额外功、总功,知识点3 有用功、额外功、总功 对人们有用的功叫有用功；对人们无用但不得不做的功叫额外功；有用功和额外功之和叫总功. 知识点4 机械效率 有用功跟总功的 叫机械效率，通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比，用表示，其表达式为 ，机械效率是一个比值，能反映机械性能的好坏

5、，机械效率越高，做功性能越好. 【答案】知识点4: 比值=W有W总,重点难点导学,重难点1 杠 杆 重难点2 滑 轮 重难点3 机械效率,重难点1 杠 杆,例1（2011南宁）如图是用羊角锤撬起钉子的示意图.为了撬起钉子，分别用四个力作用在锤柄 的末端，其中最小的力是( ) A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 【解析】 本题考查杠杆的平衡条件.由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂最大时，动力最小，即最省力.先确定不同施力方向的支点，画出相应的力臂，通过比较力臂大小得出结论.施加F1、F2、F3时，支点在O，如图1;由图可知，F2的力臂最长，施加F4时

6、，支点在P，如图2;由图可知， F4的力臂比F2的力臂短，可见F2的力臂最长， 因为阻力和阻力臂一定，由杠杆平衡条件可 知，此时动力最小.所以F2最小. 【答案】 B,12,【变式1】如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O 点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F( ) A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变大后变小 【答案】A,重难点2 滑 轮,例2（2013广东）如下图所示用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B, 请在下图中画出最省力的绕线方法；若此时绳自由端所用拉力为10 N，物块受到的摩

7、擦力为18 N，滑轮组的机械效率为. 【解析】 滑轮组最省力的绕线方法应使拉动滑轮的绳子段数最多，绕线方法如下图所示；物体从位置A匀速拉到位置B动距离为s，则绳子自由端移动距离为L=3s.该滑轮组的机械效率=fsFL=60%. 【答案】 60%,14,【变式1】(2014来宾)如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P甲、P乙，机械效率分别为甲、乙(不计绳重与摩擦).下列判断正确的是( ) A. P甲= P乙,甲=乙 B. P甲P乙,甲乙 C. P甲P乙,甲=乙 D. P甲P乙,甲乙 【答案】 B,重难点3 机械效率,例3 效率是30%，水平叉臂面积为1

8、 m2的电动叉车（如图甲），托着重量为 6 000 N，底面积为6 m2的货物（如图乙），5 s内从A点匀速水平移动到B点，再从B点匀速竖直提升10 s到达C点，所用时间及各点间距离如丙图所示，求： （1）A到B过程，货物对叉臂的压强； （2）A到C过程，叉车对货物的支持力做的功； （3）B到C过程，叉车对货物做功的功率； （4）B到C过程，叉车消耗的电能. 甲 乙 丙,16,【解析】 （1）A到B过程中，货物对叉臂的压力为货物的重6 000 N，受力面积为叉臂面积1 m2. 由固体压强公式： p=FS=6 000 N 1 m2=6 000 Pa. （2）A到C过程中，叉车对货物支持力只在B到

9、C过程做功，支持力做得功： W=Fs=6 000 N1 m=6 000 J. （3）B到C过程中叉车对货物做功功率： P=W t=6 000 J 10 s=600 W. （4）由（2）知，叉车对货物做的有用功W=6 000 J，其效率为30%，故叉车消耗的电能： W电=W =6 000 J 30%=2104 J. 【答案】 （1）6 000 Pa（2）6 000 J （3）600 W（4）2104 J,17,【变式1】(2014郴州)起重机在20 s内把重物匀速提到楼顶，起重机所做的总功是4104 J，额外功是1.6104 J，则起重机的总功率是 ，机械效率是 . 【答案】 2 000W 60% 【变式2】 (2014扬州)水平地面上的圆桶装有体积为 0.01 m3的水，圆桶与地面接触面积为0.2 m2，g取10 N/kg， 水=1.0103 kg/m3，桶自重忽略不计，求： (1)这桶水的质量； (2)这桶水对地面的压强； (3)如图，若用动滑轮将此桶水匀速提升 1 m，所用拉力60 N，求动滑轮的机械效率.,18,【解析】 (1)一桶水的体积V=0.01 m3，由=mV可得，水的质量： m=V=1103 kg/m30.01 m3=10 kg； (2)这桶水所受的重力G=mg =10 kg10 N