简单机械和功总复习.pptx
11、杠杆定义：一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒，叫做杠杆。支点：杠杆绕其转动的点 O 动力：使杠杆转动的力 F1 阻力：阻碍杠杆转动的力 F2 动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离 L1 阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离 L2力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。力的作用线：过力的作用点沿力的方向所画的直线2、五要素第1页/共37页2o.AF1.BF2l2l1什么叫什么叫力臂力臂？从从支点支点到到力的作用线力的作用线的的垂直距离垂直距离。怎样找力臂？怎样找力臂？方法：方法：(1)点点:应先找出支点的位置，应先找出支点的位置，(2)线线:再沿动力和阻力的作用方向画出力的再沿动力和阻力的作用方向画出力的作用线，作用线，(3)垂直垂直:然后从支点作这些力的作用线的垂线。然后从支点作这些力的作用线的垂线。(4)标号标号:这个垂线就是力臂。这个垂线就是力臂。第2页/共37页3下图是一种常见活塞式抽水机的示意图，在图中画出手柄所受动力F1的力臂和阻力。第3页/共37页4(3)动力臂阻力臂,省力杠杆（省力、费距离）(2)动力臂=阻力臂,等臂杠杆3、杠杆分类:第4页/共37页51 1、图、图4 4是一种垃圾夹的结构示意图是一种垃圾夹的结构示意图.拉绳的一端固定在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手把上，另一端穿过空心管杆后与两夹爪的一端相连接接.当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，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下恢复原状.在使用过程中，手把和夹爪分别是在使用过程中，手把和夹爪分别是()A A省力杠杆省力杠杆 费力杠杆费力杠杆 B B费力杠杆费力杠杆 省力杠杆省力杠杆 C C省力杠杆省力杠杆 省力杠杆省力杠杆 D D费力杠杆费力杠杆 费力杠杆费力杠杆A练一练第5页/共37页62.汶川地震中，滚滚的山石挡住了道路。增援人员要用撬棒撬开山石，分别沿如图所示的四个方向用力，其中最省力的是()A.沿F1方向 B.沿F2方向 C.沿F3方向 D.沿F4方向C第6页/共37页73 3、如图所示杠杆，在、如图所示杠杆，在A A端施一个端施一个始终与杠杆始终与杠杆垂直的垂直的力力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，动到虚线位置时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（）A A大小不变大小不变 B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 D D先变小后变先变小后变大 GOAC第7页/共37页84、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 NB第8页/共37页94 4、探究杠杆的平衡条件、探究杠杆的平衡条件(1)(1)杠杆的平衡杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转动。答:使杠杆自身的重力作用使杠杆自身的重力作用线通过支点上，这样就线通过支点上，这样就抵消抵消了杠杆自身的重力对杠杆平了杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响衡的影响(2)为什么要调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？(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:便于测量力臂便于测量力臂第9页/共37页10实验次数动力F1/N动力臂 l1/cm动力动力臂 F1l1阻力F2/N 阻力臂 l2/cm阻力阻力臂 F2l2112212233232214探究杠杆的平衡条件第10页/共37页11例5 5在“探究杠杆平衡条件”的实验中，先把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 (填“平衡”或“不平衡”)状态为了使杠杆在水平位置平衡，可以调节右端的平衡螺母，使它向 (填“左”或“右”)移动在杠杆上挂2N2N的重物，如图乙所示，杠杆静止时弹簧秤的示数为 N N，将所挂的重物往左移1 1格，杠杆重新平衡后，弹簧称的示数会 (填“变大”、“变小”或“不变”)平衡平衡右右4变大变大 第11页/共37页12二、滑轮二、滑轮1 1、定滑轮的特点定滑轮的特点：使用定滑轮不：使用定滑轮不能省力能省力,但可以改变力的方向但可以改变力的方向2 2、动滑轮的特点动滑轮的特点：使用动滑轮能：使用动滑轮能省（一半）力，但不可以改变力省（一半）力，但不可以改变力的方向的方向第12页/共37页133 3、滑轮组的特点、滑轮组的特点：既可省力，又可改变施力的方：既可省力，又可改变施力的方向向FFGG实验结果：实验结果：12FG13FG不计绳重、动滑轮重及摩擦时，拉力不计绳重、动滑轮重及摩擦时，拉力F的大小的大小与吊起动滑轮的绳子股数与吊起动滑轮的绳子股数n有关。有关。n=2时，时，n=3时，时，公式：F=（G物+G动）第13页/共37页14三、轮轴三、轮轴1、实质：省力杠杆、实质：省力杠杆2、特点：省力，费距、特点：省力，费距离离第14页/共37页15四、斜面1、作用：省力、作用：省力2、特点、特点：斜面坡度斜面坡度越小，越省力；越小，越省力；第15页/共37页16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第16页/共37页172、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=FSW=Gh第17页/共37页18二、功率2、定义：功与做功所用时间的比值1、意义：表示做功快慢3、公式：P=W/t4、人做功的功率几十瓦到几百瓦之间第18页/共37页195、估测上楼时的功率：、估测上楼时的功率：1、实验原理是什么、实验原理是什么?2、需要测哪些物理量？、需要测哪些物理量？3、需要哪些器材？、需要哪些器材？器材：器材：磅秤、刻度尺、秒表磅秤、刻度尺、秒表物理量：物理量：质量质量m、高度、高度h、时间、时间sP=W/t实验原理练一练第19页/共37页206、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 D94C第20页/共37页21 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.675第21页/共37页22有用功 ：对人们有用且必须做的功额外功 ：并非需要但又不得不做的功总功 ：有用功与额外功的总和 有用功、额外功、总功 W总=W有用+W额第22页/共37页23 机机 械械 效效 率率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效定义：有用功与总功的比值叫机械效率率.2.表达式表达式:没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1？有没有机械效率为有没有机械效率为100%100%的机械？为什么的机械？为什么？=*100%*100%第23页/共37页24三、斜面的机械效率 斜面的机械效率与斜面的坡度和粗糙程度有关。当斜面的粗糙程度相同时，斜面的坡度越大，机械效率越高；当斜面的坡度相同时，斜面的越光滑，机械效率越高；第24页/共37页25 8、实验、如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，下表是小亮同学设计的记录表格。分析表中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）练一练第25页/共37页26斜面斜面倾斜倾斜程度程度小车小车重量重量G/NG/N斜面斜面高度高度h/mh/m沿斜沿斜面拉面拉力力F/NF/N斜面斜面长长s/ms/m有用有用功功W W有有/J/J总功总功W W总总/J/J机械机械效率效率较缓较缓10100.10.13 31 11 13 33333较陡较陡10100.20.24 41 12 24 45050最陡最陡10100.30.35 51 13 35 56060(1)同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体所用拉力越大（2）同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体机械效率越高 第26页/共37页279、工工人人师师傅傅常常利利用用斜斜面面把把重重物物搬搬运运到到汽汽车车上上，如如图图所所示示，汽汽车车车车厢厢底底板板高高度度h=1.5m，斜斜面面长长度度s3m，现现用用力力F沿沿着着斜斜面面把把重重力力G=1800N的的重重物物匀匀速速拉拉到到车车上上，若若不不计计摩摩擦擦，拉拉力力F为为_N；若若实实际际拉拉力力F1200N，则则该该斜斜面面的的机机械效率械效率 是是%。90075第27页/共37页28滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率与物重与动滑轮重有关；提高滑轮组机械效率的方法有：（1）增大物重；（2）减小动滑轮重；（3）加轮滑油（减小摩擦）第28页/共37页29h物物S绳绳G物物测量滑轮组的机械效率原理：原理：绳绳计算式计算式:注意：实验过程中应注意：实验过程中应 竖直匀速拉动竖直匀速拉动测力计测力计 =*100%*100%=G物物h物物F绳绳nh物物=G物物n F绳绳W总总=F绳S绳W有用有用=G物h物第29页/共37页30提高滑轮组机械效率的方法：（1）增大物重；（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：、滑轮、滑轮组提升重物：W有用有用=Gh w总总=FS滑轮、滑轮组的机械效率第30页/共37页31钩码重/N弹 簧 测力计 的 示数/N钩 码 移动的 距 离/m弹 簧 测力计 移 动的距离/m有用功/J总功/J机械效率31.20.10.310.在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，小明同学测得的数据如下表所示：（1）在表中空白处写出有用功、总功和机械效率的值；（2）实验时。应使弹簧测力计做 运动。实验中除弹簧测力计外，还需要的测量工具是_0.30.3683.3%匀速直线匀速直线刻度尺刻度尺练一练第31页/共37页32次次数数钩码悬钩码悬挂点挂点钩码钩码总重总重G/NG/N钩码移钩码移动距离动距离h/mh/m拉拉力力F/NF/N测力计移测力计移动距离动距离s/ms/m机械机械效率效率/%/%1 1A A点点1.51.50.100.100.70.70.300.3071.471.42 2B B点点2.02.00.150.151.21.20.300.3083.383.311.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 _N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为%请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：；请简要说明两条理由：；0.566.7克服杠杆自重做额外功克服杠杆自重做额外功不能不能没有控制悬挂点不变没有控制悬挂点不变实验次数太少，实验次数太少，数据有偶然性数据有偶然性第32页/共37页3313、如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升_m，手拉绳子的力为_N，拉力的功率为_W，滑轮组的机械效率为_.2809691.7 12、下列说法正确的是()A、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C第33页/共37页3414如图3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(1)拉力F为多大？(2)有用功多大(3)总功多大(4)滑轮组的机械效率是？第34页/共37页35本节小结及作业设计：本节课同学们重点了解杠杆的平衡条件，可以对滑轮、滑轮组的有用功、总功、功率和机械效率进行简单计算，认识斜面和轮轴的特点及其原理。小结作业设计1、完成本章试题研究上的相关试题；2、自己预习下一部分机械能和内能教材部分。第35页/共37页36第36页/共37页37感谢您的观看！第37页/共37页
