教科版物理八年级下册第十一章----机械与功--总复习PPT课件.ppt

第十一章第十一章 机械与功机械与功一、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 。FOl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。 ABDCGl1Fl212lFGl 8002探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 调节杠杆在水平位置平衡调节杠杆在水平位置平衡 ； 获取实验数据；获取实验数据； 归纳结论。归纳结论。实验实验次数次数阻力阻力F2/ N阻力臂阻力臂l2/ m阻力阻力阻力阻力臂臂F2l2/Nm动力动力F1/N动力臂动力臂l1/m动力动力动力动力臂臂F1l1/Nm110.150.1510.150.1521.50.100.15330. 050.1541.50.20.310.30.3520.150.3630.10.33杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 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：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。 例例：筷子、镊子、筷子、镊子、 自行车手刹、钓鱼自行车手刹、钓鱼竿竿 例例：撬棒、铡刀、撬棒、铡刀、瓶盖起子瓶盖起子、胡桃钳、钳子、胡桃钳、钳子、 扳手扳手 例：天平例：天平 2动滑轮动滑轮 动滑轮的杠杆示意图；动滑轮的杠杆示意图； 动滑轮实质是动力臂是阻力臂动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆。倍的杠杆。1定定滑轮滑轮 定滑轮杠杆示意图；定滑轮杠杆示意图； 定滑轮实质是等臂杠杆，定滑轮实质是等臂杠杆，滑滑 轮轮F1F2l2l1OF1F2l2l1O3滑轮组滑轮组拉力大小与重力大小的关系：拉力大小与重力大小的关系： 动滑轮和重物由几段绳子承重，拉动滑轮和重物由几段绳子承重，拉力就是总重的几分之一。力就是总重的几分之一。 拉力与重物移动距离的关系：拉力与重物移动距离的关系： 绳子自由端移动的距离是重物移动绳子自由端移动的距离是重物移动距离的距离的n倍。倍。s = nh1+FGGn 物物轮轮（）例例1小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，请在图中画出绕线的方法。请在图中画出绕线的方法。 解析：解析：n 应为整数应为整数 n = 4应用两应用两“动动”两两“定定”滑轮组，绳子固定端滑轮组，绳子固定端在定滑轮下最多能提起：在定滑轮下最多能提起：例例一根绳子最多能承受一根绳子最多能承受300 N的拉力，要的拉力，要提起提起1 000 N的重物，应用什么样的滑轮组？的重物，应用什么样的滑轮组？(动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少少)用这个滑轮组最多能提起多重的物体？用这个滑轮组最多能提起多重的物体？1000N3 3300NGn.F物1FGn 物物4 30012NN0=0GnF 物F 二、功二、功 功率功率:1.功：力学里所说的做功，包含两个必要的因素：一个功：力学里所说的做功，包含两个必要的因素：一个是是_;另一个是另一个是_。功等于功等于_和和_的乘积。功的乘积。功的计算公式是的计算公式是_,功的单位是功的单位是_，符号是，符号是_。作用在物体上的力作用在物体上的力在力的方向上移动的距离在力的方向上移动的距离力力在力的方向上移动的距离在力的方向上移动的距离W = F SJ2.功率：在物理学中，用功率表示功率：在物理学中，用功率表示_。_与与_之比叫做功率，它在数值之比叫做功率，它在数值上等于上等于_。功率的表达式。功率的表达式_,功率的单位是功率的单位是_,符号是符号是_。焦焦做功的快慢做功的快慢功功做功所用的时间做功所用的时间单位时间内所做的功单位时间内所做的功瓦瓦WP=Wt例在下列情况中，人对物体是否做功？并说明理由例在下列情况中，人对物体是否做功？并说明理由。（1）将重物从地面上提起放到肩上；）将重物从地面上提起放到肩上；（2）将重物提在手中沿水平方向移动）将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离；米的距离；（3）扛着重物登上三楼；）扛着重物登上三楼；（4）举重运动员举起杠铃后，站着坚持）举重运动员举起杠铃后，站着坚持3秒钟；秒钟；（5）推出去的铅球在空中向前飞行时。）推出去的铅球在空中向前飞行时。例例2.（2012常德）重常德）重200N的木箱，在的木箱，在40N的水平拉力的的水平拉力的 作用下，沿水平地面匀速前进作用下，沿水平地面匀速前进10m,在此过程中，下在此过程中，下 列说法不正确的是（列说法不正确的是（ ）（此题为多选）（此题为多选） A.拉力做功拉力做功400J B.地面对木箱的支持力做功地面对木箱的支持力做功2000J C.重力做功重力做功2000J D.地面对木箱的摩擦力做功地面对木箱的摩擦力做功0JBCD强化练习强化练习1.（2012玉林）如图所示，将同一物体分别沿光滑的玉林）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面斜面AB、AC以相同的速度从底部均匀拉到定点以相同的速度从底部均匀拉到定点A，已，已知道知道ABAC，如果拉力做的功分别为，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力，拉力所做的功率分别为所做的功率分别为P1、P2，则，则W1_W2，P1_ P2。=2.功率相等的两辆汽车功率相等的两辆汽车,在相同的时间内匀速通过的距在相同的时间内匀速通过的距离之比为离之比为2:3,则两辆汽车做功之比为则两辆汽车做功之比为_,牵引力牵引力之比为之比为_。1:13:2三、机械效率三、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组的机械效率与滑轮轴摩擦、滑轮轴摩擦、动滑轮重、动滑轮重、物重物重有关。有关。 动滑轮重一定动滑轮重一定, ,物重物重越大，机械效率越大，机械效率越高越高。 物物重一定，动滑轮重一定，动滑轮越重越重，机械效率，机械效率低低。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WF lFWFsnF 有有摩摩摩摩总总WF hFFWFsnFFG 有有拉拉拉拉拉拉拉拉动动总总F拉拉FF例例 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2杠杆由图中位置匀速转到水平位置的过程中杠杆由图中位置匀速转到水平位置的过程中，力，力F如何变化？如何变化？力力F始终与杠杆始终与杠杆垂直垂直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mAF2664如图所示的滑轮组将重如图所示的滑轮组将重G12 N的物体匀速提的物体匀速提升升20 cm。所用的拉力。所用的拉力F5 N，所做的有用功为，所做的有用功为 J，机械效率为，机械效率为 ，当改为提升，当改为提升18 N的重物时，该滑轮组的机械效率为的重物时，该滑轮组的机械效率为 。（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦）（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦） 2.480%85.7%FG5如图所示，每个滑轮均重如图所示，每个滑轮均重12 N，用滑轮组拉着，用滑轮组拉着重重1 000 N的物体的物体A沿水平方向以沿水平方向以0.2 m/s的速度匀速的速度匀速向左移动，拉力向左移动，拉力F的功率为的功率为32 W。（不计绳重及。（不计绳重及机械内部摩擦）求：机械内部摩擦）求：（1）拉力）拉力F的大小；的大小； （2）滑轮组的机械效率。）滑轮组的机械效率。 AF 1FFGn 动动摩摩WF hFFWFsnFFG 有有摩摩摩摩摩摩动动总总摩摩