第六章、力和机械复习课件.ppt

第六章 力 和 机 械力和机械力认识力力的作用效果弹簧测力计原理：构造：使用：重力定义：三要素大小：方向：作用点：G=mg竖直向下重心摩擦力概念滑动摩擦力大小测量原理：方法：影响因素方向增大和减小摩擦力的方法简单机械杠杆概念平衡条件三种杠杆滑轮定滑轮动滑轮滑轮组轮轴斜面力的作用是相互的知识回忆知识点、力的作用效果力可以改变物体的形状。力可以改变物体的运动状态：1.下列物体运动状态没有发生改变的是()A.钟摆来回摆动B.汽车在盘山公路上匀速行驶C.物体在粗糙的水平面上做匀速直线运动D.地球绕着太阳运动C 一个物体保持静止或做匀速直线运动，我们就说它的运动状态不变，否则我们就说它的运动状态变了。运动状态的改变包括：由静止到运动，由运动到静止、由静止到运动，由运动到静止、速度大小的改变，速度方向的改变速度大小的改变，速度方向的改变。一怎样认识力知识点、力的三个要素力的三个要素：大小、方向、作用点。注：力的三个要素都影响力的作用效果。知识点、力的示意图在物理学中通常用一根带有箭头的线段表示力。知识点、力是物体间的相互作用、力不能离开物体而存在；、力不能离开物体而存在；、一个力要同时有两个物体。也就是施力物体、一个力要同时有两个物体。也就是施力物体 和受力物体同时存在。和受力物体同时存在。、施力物体的同时也是受力物体。、施力物体的同时也是受力物体。4 4、相互接触的物体间有力的作用，不相互接、相互接触的物体间有力的作用，不相互接 触的物体间也有力的作用。触的物体间也有力的作用。一对相互作用力的特点：、大小相等，方向相反，在同一直线上，但是作用在两个物体上。、同时产生，同时消灭，同时增加，同时减小。、施力物体和受力物体是必须是一对。例：下列叙述的几对力中，属于相互作用力的是（）A：人推墙的力和鞋受到的阻力。B：墙对人的力和人受到的向后的力。C：人推墙的力和墙受到的力。D：人推墙的力和墙对人的力。D例：下列关于力的说法中错误的是：（）A：相互接触的物体在产生力的作用。B：小孩用力推墙的同时也受到墙对小孩的推力。C：人坐在软沙发上，可发现沙发凹下去，说明了力的作用可以改变物体的形状。D：足球运动员用头顶球，球的运动方向改变，表明力的作用可以改变物体的运动状态。A弹弹力力1）弹性：）弹性：物体受力会发生形变，不受力时又恢复物体受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状的这种特性。到原来的形状的这种特性。2）塑性：）塑性：物体变形后不能自动恢复原来形状的物体变形后不能自动恢复原来形状的 特征特征3）弹力：）弹力：物体由于弹性形变而产生的力物体由于弹性形变而产生的力4）其它弹力：）其它弹力：压力、压力、压力、压力、支持力、支持力、支持力、支持力、如：如：5）弹簧测力计原理：）弹簧测力计原理：在弹簧的在弹簧的弹性限度弹性限度内弹簧的内弹簧的伸长伸长与弹簧所受与弹簧所受的拉力成的拉力成正正比。比。二、弹力1）定义：）定义：由于由于地球的吸引地球的吸引而使地面附近的而使地面附近的一切一切物物体受到的力。体受到的力。2）单位：）单位：牛（牛（N）3）大小：）大小：G=mg G=mg(通常取通常取通常取通常取g=)g=)9.8N/kg9.8N/kg4）方向：）方向：重力的方向总是重力的方向总是重力的方向总是重力的方向总是竖直向下。竖直向下。竖直向下。竖直向下。5）作用点：）作用点：重心重心6）测量工具：）测量工具：弹簧测力计弹簧测力计 使用前：使用前：检查指针是否指在零刻度处。检查指针是否指在零刻度处。观察它的量程和分度值。观察它的量程和分度值。使用时：使用时：弹簧指针、挂钩不与外壳摩擦。弹簧指针、挂钩不与外壳摩擦。三重力例例、一个放在斜面上的物体，其质量为一个放在斜面上的物体，其质量为5kg，用重力的示意图，表示出它的大小、方向、用重力的示意图，表示出它的大小、方向、作用点。作用点。Gmg5kg9.8N/kg49NG=49N摩摩擦擦力力1）产生条件：）产生条件：两个物体互相接触。两个物体互相接触。要产生或已经产生相对运动时。要产生或已经产生相对运动时。接触面上。接触面上。2）方向：）方向：与物体相对运动方向或相对运动的趋势相反。与物体相对运动方向或相对运动的趋势相反。3）摩擦力产生的位置）摩擦力产生的位置看作用点看作用点看作用点看作用点：4）影响摩擦力的大小的因素：）影响摩擦力的大小的因素：作用在物体表面的压力大小有关。作用在物体表面的压力大小有关。表面受到的压力越大，摩擦力越大。表面受到的压力越大，摩擦力越大。接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度有关。接触面越粗糙，摩擦力越大。接触面越粗糙，摩擦力越大。四、摩擦力增大有益摩擦的方法：增大有益摩擦的方法：增加接触表面的粗糙程度。增加接触表面的粗糙程度。增加接触表面的粗糙程度。增加接触表面的粗糙程度。增大物体间的压力。增大物体间的压力。增大物体间的压力。增大物体间的压力。变滚动为滑动变滚动为滑动变滚动为滑动变滚动为滑动 。列举相关的事例：列举相关的事例：1、自行车用越大力刹车，就停得越快。、自行车用越大力刹车，就停得越快。2、拔河时用力握绳子。、拔河时用力握绳子。6、上单杠，手上摸镁粉。、上单杠，手上摸镁粉。3、冬天在结冰的路面上撒沙。、冬天在结冰的路面上撒沙。4、冬天路面打滑，在汽车轮上缠铁链。、冬天路面打滑，在汽车轮上缠铁链。5、鞋底或轮胎有凹凸不平的花纹。、鞋底或轮胎有凹凸不平的花纹。减小摩擦的方法：减小摩擦的方法：减小压力。减小压力。减小接触面的粗糙程度。减小接触面的粗糙程度。变滑动为滚动。变滑动为滚动。分离摩擦面。分离摩擦面。列举相关的事例：列举相关的事例：1、手握单杆不能太紧、手握单杆不能太紧3、机器转动的部分加滚动轴承、机器转动的部分加滚动轴承4、磁悬浮列车靠强磁场把列车托起、磁悬浮列车靠强磁场把列车托起2、加润滑油、加润滑油摩擦力专题v一、判断是否受摩擦力一、判断是否受摩擦力v要判断一个物体是否受摩擦力，我们可以从产生摩擦力的条件入手，条件是：v两个物体相互接触并挤压，即两个物体之间有弹力v接触面不光滑v物体有相对运动的趋势或发生相对运动v二、推断摩擦力的大小二、推断摩擦力的大小v对于摩擦力大小问题，初中阶段一般主要研究的是静摩擦力大小和滑动摩擦力的大小，而大多数学生在做题时不能把这两种摩擦力区分开，导致常常把这两种摩擦力的大小搞错。v静摩擦力的大小受外力的影响，但要看所加外力是否跟静摩擦力在同一个方向上，若所加外力不与静摩擦力在同一个方向上，则不会影响静摩擦力的大小。v滑动摩擦力的大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关，只要这两个因素不变，滑动摩擦力的大小就不变。v三、判断摩擦力的方向三、判断摩擦力的方向v物体所受摩擦力方向总与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。要想判断物体所受摩擦力的方向就要理解并会运用这句话。v小结：小结：通过分析我们会发现，摩擦力的方向判断要牢牢地抓住：物体所受摩擦力方向总与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反这句话。同时我们也会发现，摩擦力不一定是阻力，有时摩擦力也是动力。定义：平衡条件：F1L1=F2L2应用：定滑轮滑轮组杠杆杠杆L1 L2 的杠杆，省力但费距离滑轮滑轮特点：不省力，但可以改变力的方向省力情况：F=G/n（n为承重绳子段数）特点：既能省力又能改变力的方向L1=L2 的杠杆，既不省力也不省距离L1 L2 的杠杆，省距离但费力实质：等臂杠杆（L1=L2）动滑轮特点：省一半力，但不能改变力的方向实质：倍臂杠杆（L1=2 L2）五个要素知识结构五简单机械一一:基本要素及其平衡条件的探究基本要素及其平衡条件的探究 三三:杠杆杠杆平衡条件的应用平衡条件的应用 二二:杠杆杠杆最小力问题最小力问题 四四:杠杆杠杆力的变化问题力的变化问题五五:杠杆杠杆再平衡问题再平衡问题 专题二 杠杆的研究F1OL1L2F3F2L3力臂的两种表示方法：大括号和箭头一找支点一找支点 二画线（力的作用线）三定距离（力臂长二画线（力的作用线）三定距离（力臂长）力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离；是支点到力的作用点的距离；杠杆的力臂不一定在杠杆上。杠杆的力臂不一定在杠杆上。力的作用线是指通过力的作用点沿力的方力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画的直线。向所画的直线。作用在杠杆上的力，若作用点不变，但作作用在杠杆上的力，若作用点不变，但作用力的方向改变，力臂一般也改变，力的作用力的方向改变，力臂一般也改变，力的作用效果也不同。用效果也不同。练习练习1、在图中，画出力、在图中，画出力F对支点对支点O的力臂，并用字母的力臂，并用字母L标明。标明。OFL例例:如图是一个弯曲的杠杆，如图是一个弯曲的杠杆，O O是支点，在是支点，在A A处处挂一重物挂一重物G=10NG=10N，AO=BC=4cmAO=BC=4cm，OB=3cmOB=3cm，在，在C C点点处加一个力处加一个力F F，若使若使F F力最小，力最小，画出该力的方画出该力的方向向，及力，及力F F的的最小值最小值是（是（）A.8N B.10N C.5N D.13NA.8N B.10N C.5N D.13NAFc你知道怎样找杠杆的最小力吗?练习:1.(05盐城市)如图所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂L。2要求用一个最小的力F,使图中的杠杆处于平衡状态,请画出这个力的示意.图,并标明它的力臂FLFLFFF平衡条件的探究:在已平衡的杠杆在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，量相等），杠杆仍然平衡，如图，则如图，则：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?2、在已平衡的杠杆两边分别挂上不在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，杠杆仍然平衡，如图，则如图，则：若使杠杆再次平若使杠杆再次平衡，可在衡，可在 _边边的钩码下再挂的钩码下再挂 _ 个钩码？个钩码？2、在已平衡的杠杆两边分别挂上不在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，杠杆仍然平衡，如图，则如图，则：若使再次平衡的若使再次平衡的杠杆两边同时去杠杆两边同时去掉一个钩码，则掉一个钩码，则 _ _ 边将下降边将下降如图，人的前臂可视为杠杆，当弯曲肘将小球向上举如图，人的前臂可视为杠杆，当弯曲肘将小球向上举起时，下列说法中正确的是起时，下列说法中正确的是 （）A、前臂是省力杠杆，阻力臂变大、前臂是省力杠杆，阻力臂变大B、前臂是省力杠杆，阻力臂变小、前臂是省力杠杆，阻力臂变小C、前臂是费力杠杆，阻力臂变大、前臂是费力杠杆，阻力臂变大D、前臂是费力杠杆，阻力臂变小、前臂是费力杠杆，阻力臂变小D如何判断杠杆的种类?练习练习1、如图，杠杆的应用例子中不省力杠杆是（、如图，杠杆的应用例子中不省力杠杆是（）ABCDC练习练习2、小红进行小制作时，需要剪一块白铁皮，最好、小红进行小制作时，需要剪一块白铁皮，最好选用下列剪刀中的选用下列剪刀中的 （）ABCDD看漫画:答：小猴分得的萝卜重，萝卜平衡时，粗的那端力答：小猴分得的萝卜重，萝卜平衡时，粗的那端力臂短，根据杠杆平衡条件，粗的那端萝卜更重。臂短，根据杠杆平衡条件，粗的那端萝卜更重。请你仔细观察图，究竟小猴请你仔细观察图，究竟小猴 和兔子和兔子谁分的萝卜重？说明理由。谁分的萝卜重？说明理由。斜拉桥是一种科技含量很高的大桥，图甲是斜拉索桥斜拉桥是一种科技含量很高的大桥，图甲是斜拉索桥的桥提结构示意图，图乙取桥体一部分结构进行研究，的桥提结构示意图，图乙取桥体一部分结构进行研究，图丙是这部分结构的受力示意图。图丙是这部分结构的受力示意图。甲甲乙乙丙丙F1F2（1）从图丙可以看出，斜拉桥的设计应用了）从图丙可以看出，斜拉桥的设计应用了 的的相关知识，其中相关知识，其中O是是 ，代表桥重和桥面上代表桥重和桥面上的车辆对桥的作用力，的车辆对桥的作用力，是钢索对桥面的拉力。是钢索对桥面的拉力。桥塔桥塔钢索钢索桥面桥面O（2）为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提）为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当增加桥的高度，请分析原因。下，可以适当增加桥的高度，请分析原因。杠杆杠杆支点支点F1F2（3）假如让你来设计新的斜拉桥，你还能提出什么方）假如让你来设计新的斜拉桥，你还能提出什么方法可以减轻钢索承受的拉力？（说出一种方法即可）法可以减轻钢索承受的拉力？（说出一种方法即可）答：答：增加桥塔的高度，可以增大拉力的力臂，根据杠增加桥塔的高度，可以增大拉力的力臂，根据杠杆平衡条件，钢索所受的拉力也随之减小。杆平衡条件，钢索所受的拉力也随之减小。答：使用新型的高强度轻质材料减小桥的自重。答：使用新型的高强度轻质材料减小桥的自重。3.(04广东)图中的农民拿着一根用来挑东西的扁担.扁担属于_类机械，使用扁担挑东西_（填能或不能）省力.扁担做成扁的原因是_.巩固练习:35.(04济南)如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若AO=BO，杠杆自身重力不计。则()A.GA=GB B.GAGB D.无法判断例1: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垂直始终与杠杆垂直的的力力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（）A大小不变大小不变 B由小变大由小变大 C先变大后变小先变大后变小 D先变小后变大先变小后变大 GO杠杆在实际应用过程中,由于力臂的变化往往会导致动力不断随之变化,怎样掌握这类题的做法?GOL L2 2GL L2 2例例1:1: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垂直的力的力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先变小后变大先变小后变大 例例1:1: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垂直的力的力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先变小后变大先变小后变大 GGOL L2 2例2:如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=_N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将_（填变大、不变或变小）比比看比比看:这两道题的不同点在哪这两道题的不同点在哪?练习练习1:如图所示，如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端为杠杆的支点，在杠杆的右端B点点处挂一重物。处挂一重物。MN是以是以A为圆心的弧线导轨，绳的一端为圆心的弧线导轨，绳的一端系在杠杆的系在杠杆的A点，另一端点，另一端E可以在弧线形导轨上自由滑可以在弧线形导轨上自由滑动，当绳的动，当绳的E端从导轨的一端端从导轨的一端N点向另一端点向另一端M点滑动的点滑动的过程中，杠杆始终水平，绳过程中，杠杆始终水平，绳AE对杠杆拉力的变化情况对杠杆拉力的变化情况是是 （）OMNEBAA、先变大后变小、先变大后变小 B、先变小后变大、先变小后变大 C、一直变小、一直变小 D、一直变大、一直变大B2.如图所示如图所示,O为杠杆的支点为杠杆的支点,为了提高重物为了提高重物P,用一用一个水平方向作用的力个水平方向作用的力F,使杠杆缓慢地由位置使杠杆缓慢地由位置A拉至拉至位置位置B,这个过程中这个过程中()OFFA.杠杆始终是省力的B.杠杆始终是费力的C.先是省力的,后是费力的D.先是费力的,后是省力的1、将一圆锥体推上台阶，现分别在、将一圆锥体推上台阶，现分别在A、B、C点用力，力的方向如图，则最小的推力是（）点用力，力的方向如图，则最小的推力是（）A、FA B、FB C、FC D、一样大一样大ABCB2、如果街边一些无良商贩想骗秤，使秤的读数比实际质量大，那、如果街边一些无良商贩想骗秤，使秤的读数比实际质量大，那么他们可能是（么他们可能是（）A、减少杆秤的砣重减少杆秤的砣重 B、增加杆秤的砣重增加杆秤的砣重C、减少杆秤的盘重减少杆秤的盘重 D、都有可能都有可能A3、O为杠杆为杠杆AC的支点，的支点，在在B处挂一个球，处挂一个球，AOOBCB，为使杠杆在水为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力杠杆上最小动力F1的力臂的力臂L1，并标出并标出F1的方向。的方向。C B O AF1L14、护城河上安装使用的、护城河上安装使用的吊桥是一个杠杆，由图可吊桥是一个杠杆，由图可知它的支点在知它的支点在_点，点，在匀速拉起时，它属于一在匀速拉起时，它属于一个个_杠杆（杠杆（“省力省力”或或“费力费力”），并在图中），并在图中画出动力臂。画出动力臂。A B CC L1省力省力5：判断题：判断题 、杠杆是一根直的硬棒。、杠杆是一根直的硬棒。()、动滑轮和定滑轮都是变形的杠杆。、动滑轮和定滑轮都是变形的杠杆。()、动力臂与阻力臂之和等于、动力臂与阻力臂之和等于杆长。杆长。()、力的作用线通过支点的力的力臂为零。、力的作用线通过支点的力的力臂为零。、定滑轮的半径越大越省力。、定滑轮的半径越大越省力。()与动滑轮连接的绳子的段数，就是承担物重的绳子的段数。当滑轮组平放时，这时滑轮组不是承担物重，承担的是拉动物体所需要的力，当物体做匀速直线运动时，它等于物体受到的摩擦力。在判断承担拉力的绳子段数不习惯，可将滑轮组转动到熟悉的竖直方向来分析。根据题目条件，如绳子能承受的拉力或要承担的物重，计算出需要几段绳子来承担（如有小数时，用收尾法），若需要的绳子段数是奇数，则从动滑轮的挂钩上开始按顺序由内向外绕；若需要的绳子段数是偶数，则从定滑轮的挂钩上开始按顺序由内向外绕。也可也可根据题目的要求，用反绕法。根据题目的要求，用反绕法。滑轮组绕线法滑轮组绕线法 （1）当）当n为奇数时，采用为奇数时，采用_法。法。下结下结（2）当）当n为偶数时，采用为偶数时，采用_法。法。上结上结甲甲 乙乙甲图：甲图：n=_乙图：乙图：n=_541 1、如图，地面上一物体重、如图，地面上一物体重100100牛顿，当物体做匀速直线运牛顿，当物体做匀速直线运动时，物体与地面的摩擦力是动时，物体与地面的摩擦力是6060牛顿，牛顿，则拉力则拉力F F=牛顿。牛顿。f=60Nf=60NF202、不计滑轮摩擦，当水平向右拉力、不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F5N时，物体时，物体m恰能恰能匀速向右运动，求：物体所受地面的摩擦力大小。匀速向右运动，求：物体所受地面的摩擦力大小。mF 5 NF=5Nmf=_f=_f2.5Nf10N3、搬运工人常用的一种搬运重物的方法，从图中能看出、搬运工人常用的一种搬运重物的方法，从图中能看出搬运工人运用了哪些物理知识？搬运工人运用了哪些物理知识？F动滑轮省力动滑轮省力;以滚动代替滑以滚动代替滑动减小摩擦。动减小摩擦。用受力分析法解滑轮组问题必须遵用受力分析法解滑轮组问题必须遵循以下几点循以下几点:v将动滑轮和物体当做一个整体分将动滑轮和物体当做一个整体分析；析；v处于静止或匀速直线运动时，物处于静止或匀速直线运动时，物体受平衡力；体受平衡力；v每段绳子上受力都是相等的每段绳子上受力都是相等的FFFFFGG2F=GF=G3F=GF=G/3例例1:1:用受力分析法解一定一动滑轮组问题用受力分析法解一定一动滑轮组问题5F4FG+GG+G5F=G+GF=(G+G)/54F=G+GF=(G+G)/4例例2:2:用受力分析法解二定二动滑轮组问题用受力分析法解二定二动滑轮组问题例例3:3:用受力分析法解滑轮组问题用受力分析法解滑轮组问题G+G人人4F4F=G+G人人F=(G+G人人)/4G+G人人3F3F=G+G人人F=(G+G人人)/3例例4:4:用受力分析法解滑轮组问题用受力分析法解滑轮组问题f fF FF FF F3F=fF=f/3