简单机械和功复习.ppt

1、简单机械和功复习,一、简单机械（一）杠杆,1、杠杆五要素 支点 动力： F1 阻力：F2 动力臂：L1 阻力臂：L2 （注意点：支点一定在杠杆上！ ）,2、作力臂的方法,1.找支点,2.沿动力和阻力的方向画出力的作用线，,3.从支点作这些力的作用线的垂线。,这个垂线就是力臂。,F1,F2,L2,L1,例1、如图所示、杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是F2的力臂，请在图中画出力F1的力臂L1和力F2.,L1,F2,注意：由于L1L2,杠杆平衡，所以F1F2,例2.图2是羊角锤拔钉子的示意图，请画出它的杠杆示意图，并标出支点及动力、阻力和它们的力臂。 (要求用最省力的方式）,例3.

2、图3所示的弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一最小的力F，使AO(O为支点)保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。,例4.画出如图所示的扳鱼网的杠杆示意图，并标出动力和阻力臂。,例5.如图所示，用最小的力把重油桶推上台阶，推力的作用点在何处？方向如何？在图上分别画出支点、重力、推力及它们的力臂。,例6.画出使杠杆AB在图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。,3、探究杠杆的平衡条件 (1)什么叫杠杆的平衡？ 答：杠杆平衡是指杠杆静止不动或杠杆匀速转动。 (2)杠杆平衡条件是什么？ 答：F1.L1=F2.L2,答:使杠杆的重力不影响杠杆的平衡,(3)实验前为什么要调节杠杆两端的螺母使杠杆在

3、水平位置平衡？,(3)为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？,答:便于测量力臂,注意：杠杆平衡时，动力使杠杆转动的方向与阻力使杠杆转动的方向相反。,若使用弹簧测力计应 拉动,(3)费力杠杆 动力臂阻力臂, （费力、省距离）,(1)省力杠杆 动力臂阻力臂, （省力、费距离）,(2)等臂杠杆 动力臂=阻力臂,4、杠杆分类:,例7、如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是 ( ),8如图是一种新型圆规。它一脚的末端装有吸盘，使用时利用_的作用可将其固定在黑板上，另一脚末端的粉笔通过螺母固定，螺母上刻有细小花纹是为了增大_， 作图时，转动手柄便可在黑板上画出漂亮的

4、圆，圆规在这一过程中相当于简单机械中的_。,这个杠杆是省力还是费力,例9、图4是一种垃圾夹的结构示意图.拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆后与两夹爪的一端相连接.当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状.在使用过程中，手把和夹爪分别是 （ ） A省力杠杆 费力杠杆 B费力杠杆 省力杠杆 C省力杠杆 省力杠杆 D费力杠杆 费力杠杆,10、如图1所示，在杠杆的中点O处挂一个重物G，杠杆B处受一个水平方向力F的作用，绕A点沿图示方向转动，当杠杆匀速转动到水平位置时，力F将_；若力F的方向始终沿竖直方向拉杠杆，当杆匀速转 动到水平位

5、置时，力F将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。,（二）滑轮、滑轮组,定滑轮： 特点：（1）不能省力，没有摩擦时F=G物 （2）不省距离SF=h物 实质：等臂杠杆 作用：改变施力方向,动滑轮,作用：省力，不计摩擦时，F=1/2（G动+G物） 特点：费距离SF=2h物 实质：动力臂等于阻力臂两 倍的杠杆,滑轮组的特点及作用：既可省力，又可改变施力的方向,不计绳重、动滑轮重及摩擦,轮轴实质：杠杆,斜面作用：省力,1（1）某小组同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图 (a)所示，再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G甲G乙G丙)缓慢提起相同钩码，如图 (b)、(c)、(d

6、)所示。请仔细观察图是的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出结论。 比较图(a)与(b)或(a)与(c)，或(a)与(d)两图可得： 比较图(b)与(c)与(d)三图可得：,（2）芳芳同学按图所示装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：,通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半力”的结论偏差较大，该实验中出现这样结果的主要原因是 除此之外还应满足 时“使用动滑轮能省一半力”。,（缓慢提起相同重物）使用动滑轮能省力，但不能改变用力方向；,使用动滑轮（缓慢）提起相同重物时，动滑轮的重力越小，所用的拉力越小。,动滑轮受到重力，绳与滑轮间存在摩擦,竖直匀速向上拉,小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮

7、特点”的实验中，完成了如图所示的实验，并记录了数据（如表）。 （1）该实验中出现这样结果的主要原因是： （2）对小雯的实验方法合理的改进意见：。,由于没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力；,使用定滑轮时（乙图），将弹簧测力计倒过来使用（或水平拉动弹簧测力计或实验前先测出弹簧测力计自身的重力或选择轻质弹簧测力计）,二、功,1、做功的两个必要因素： （1）有力作用在物体上； （2）物体在这个力的方向上移动一段距离,2、功的定义：力和物体在力的方向上移动距离的乘积,3、功的计算：,W=FS,4、功的国际单位：J,注意：使用任何机械都不省功！,三、功率,2、定义：单位时间内所做的功,1、意义：表示做功快慢

8、,3、公式：P=W/t,4、恒力F做功时功率：P=FV,估测上楼时的功率：,需要测哪些物理量？需要哪些器材？,人从一楼登上三楼正常需要多少时间？,1若测引体向上等功率需测出完成n次所需时间t，表达式：P=nmgh/t。 2若改善锻炼运动量，可采取手段播放快、慢节奏音乐。,有用功 ：对人们有利用价值的功,额外功 ：无利用价值但又不得不做的功,总功 ：动力所做的功,W总=W有用+W额,四、机械效率,机械效率定义：有用功与总功的比值叫机械效率.,表达式:,没有！因为有用功总小于总功，所以 机械效率总小于1,有没有机械效率为100%的机械？为什么？,100%,提高滑轮组机械效率的方法： （1）增大物重

9、； （2）减小动滑轮重； （3）减小绳重及摩擦,1、滑轮、滑轮组提升重物：W有用=Gh,滑轮、滑轮组的机械效率,如图所示的滑轮组，已知物重350N，动滑轮重40N(绳重及摩擦不计)，若重物匀速提升2m，则拉力F为多大？额外功是多少？滑轮组的机械效率是？提升重物再增加20N，那么该装置的机械效率将是多大？ 解：F=(G动+G物）/3=(40N+350N)/3=130N W额外= G动.h=40NX2m=80J =W有用/W总=,1、如图是自卸车的示意图，车厢部分视为 杠杆，则下列分析正确的是（ ） B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重 是阻力 BB点是支点，物体A放在车厢前部可省力 CC点是支

10、点，物体A放在车厢后部可省力 DC点是支点，物体A放在车厢前部可省力,2、如图所示，一根重木棒在水平动力（拉力） 的作用下以 点为轴，由竖直位置逆时 针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂 为l，动力与动力臂的乘积为 ，则（ ）,A增大，增大，增大 B增大，减小，减小 C增大，减小，增大 D减小，增大，增大,3、如图6所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图7所示。据图可知金属杆重 A5 N B10 N C20 N D40 N,4、下列说法正确的是( ),A、

11、机械效率高的机械，功率一定大 B、做功多的机械，功率一定大 C、做功快的机械，功率一定大 D、做功时间长的机械，功率一定大,5、提高机车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题。机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积。若列车所受阻力与速度成正比，那么，列车提速前后分别以最高时速120 km和180 km在平直轨道上匀速行驶时，机车的输出功率之比为 A23 B32 C49 D94,6跳绳是一种简便易行的锻炼方式.图7描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像.由图像可知，他的重心移动的最大高度为 cm.若该同学的体重为500N，则他1min内克服重力做功的功率为 W.,7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，若不计绳重及摩擦，则 AW1=W2，1=2 BW1=W2，12 DW1W2，12,8、如图所示，物重为20N，摩擦不计。绳的一 端拴在地面上，用力F为50N的力使滑轮匀速上升 了2m，求出总功，有用功和此滑轮的机械效率？,9如图10所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功_乙对木