简单机械知识点总结和题型.pptx

如果一个力作用到物体上，物体在这个力的如果一个力作用到物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。功等于力与物体在力的方向上移动的距离的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，乘积，W=Fs。功与时间的比叫功率，。功与时间的比叫功率，。功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间内所做的功。内所做的功。基本概念基本概念1功功22功率功率第1页/共46页1做功的两个必要因素做功的两个必要因素2.三种不做功的情况三种不做功的情况 注重概念的理解注重概念的理解 作用在物体上的力 F 物体在力的方向上通过的距离 s 有力，但在力的方向上通过的距离为零；有力，但在力的方向上通过的距离为零；通过了距离，但在距离的方向上没有力的作用；通过了距离，但在距离的方向上没有力的作用；有力且通过距离，但力和距离的方向相互垂直。有力且通过距离，但力和距离的方向相互垂直。第2页/共46页做功的做功的快慢快慢功率越大，表示单位时间内所做的功功率越大，表示单位时间内所做的功越多，即做功越快。越多，即做功越快。W=1J/S 1W即即1J/S表示物体表示物体s的时间内做的时间内做功功1J 1KW=103W 1MW=106W用单位时用单位时间内做的间内做的功来表示功来表示第3页/共46页1 1、物理意义：、物理意义：表示物体做功快慢的物理量。表示物体做功快慢的物理量。3、定义式：、定义式：4 4、功率的单位、功率的单位:瓦（瓦（W）千瓦（千瓦（kw）功率概念功率概念P=t t2、定义：、定义：功跟完成这些功所用时间的比值。功跟完成这些功所用时间的比值。1w=1 J/S第4页/共46页转转 化化动动 能能重力势能重力势能弹性势能弹性势能速速 度度高高 度度形变程度形变程度机械能机械能质质 量量质质 量量守守 恒恒2机械能第5页/共46页 物体由于运动而具有的能叫动能。物体由于运动而具有的能叫动能。物体的质量越大、运动速度越大，动能越大物体的质量越大、运动速度越大，动能越大。在地球表面附近，物体由于高度所决定的能叫重在地球表面附近，物体由于高度所决定的能叫重 力势能力势能。物体的质量越大，位置越高，重力势能越大。物体的质量越大，位置越高，重力势能越大。物体由于弹性形变而具有的能叫弹性势能。物体由于弹性形变而具有的能叫弹性势能。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能相互转化，机械能守恒。相互转化，机械能守恒。3动能和势能动能和势能4机械能及其转化机械能及其转化第6页/共46页简单机械简单机械杠杆杠杆滑轮滑轮轮轴轮轴斜面斜面五要素五要素平衡条件平衡条件应用应用定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组第十二章简单机械第十二章简单机械 第7页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 思维感悟成体系思维感悟成体系思维感悟成体系杠杆杠杆定义定义简单机械简单机械杠杆平衡条件杠杆平衡条件动滑轮及实质动滑轮及实质五要素五要素分类分类滑轮滑轮机械效率机械效率定滑轮及实质定滑轮及实质滑轮组滑轮组定义定义实质实质特点特点第8页/共46页固定点固定点第9页/共46页距离距离第10页/共46页力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画的虚直线。的虚直线。第11页/共46页例：例：F1OL1L2F3F2L3杠杆的力臂杠杆的力臂_在杠杆上在杠杆上(一定或不一定一定或不一定);力臂力臂_为为0(可或不可可或不可)；不一定不一定可可第12页/共46页杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点 应用省力杠杆费力杠杆等臂杠杆L L1 1LL2 2F F1 1FF2 2L L1 1LFF2 2L L1 1=L=L2 2F F1 1=F=F2 21、杠杆的分类、杠杆的分类省力费距离省距离费力既不省力也不省距离既省力又省距离的杠杆是没有的既省力又省距离的杠杆是没有的.第13页/共46页例例题题：在在“探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件”实验实验中，中，应应先先调节调节杠杆两端的平衡螺母，杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在使杠杆在 位置平衡，位置平衡，这样这样做是做是为为了便于了便于测测量量 ；如如发现发现杠杆左端偏高，杠杆左端偏高，则则可将右端的平衡螺母向可将右端的平衡螺母向 调节调节，或，或将左端的平衡螺母向将左端的平衡螺母向 调节调节.上上图图是小明同学三次是小明同学三次实验实验的情景，的情景，实验时实验时所用的每个所用的每个钩码钩码重重0.5N0.5N，杠杆，杠杆上每一格上每一格长长5cm5cm，部分，部分实验实验数据已数据已记录记录在下表中在下表中.实验实验次数次数动动力力F F1 1/N/N动动力臂力臂L L1 1/cm/cm阻力阻力F F2 2/N/N阻力臂阻力臂L L2 2/cm/cm1 11.51.510101 1152 21 12020210103 31 120201.51.51010(1)(1)将表格中的将表格中的实验实验数据数据补补充完整充完整.(2)(2)小明的第小明的第3 3次次实验实验存在存在错误错误，其，其错误错误是是 _ _ _.(3)该实验该实验中中进进行多次行多次实验实验的目的是什么？的目的是什么？_ _.水平水平力臂力臂左左左左哪哪边边高高往往哪哪边边调调；左左右右螺螺母母方方向向相相同同L1测量错误测量错误避免偶然性，使结果更具有普遍性避免偶然性，使结果更具有普遍性第14页/共46页消除杠杆自身重力的影响探究探究过程中过程中，调节物体所在的位置，使杠杆在水平位，调节物体所在的位置，使杠杆在水平位第15页/共46页考点考点2 2 力臂作图力臂作图【例【例2】在图在图 中画出力中画出力 F1 的力臂的力臂 l1和和力臂力臂 l2 对应的力对应的力 F2.思维点拨：思维点拨：力臂的画法：力臂的画法：(1)(1)首先确定支点首先确定支点 O O；(2)(2)画动力及画动力及阻力作用线；阻力作用线；(3)(3)从支点从支点 O O 向力的作用线作垂线，画出垂足，则向力的作用线作垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂；支点到垂足的距离就是力臂；(4)(4)力臂用大括号表示范围并在旁力臂用大括号表示范围并在旁边标上字母边标上字母l l1 1 或或l l2 2.可以归纳为：一找支点，二画线，三连距离，可以归纳为：一找支点，二画线，三连距离，四标记四标记第16页/共46页 如图如图 所示为钓鱼竿钓鱼的示意所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，图，O 为支点，为支点，F1 表示手对钓鱼竿的作用力，请完表示手对钓鱼竿的作用力，请完成下列问题：成下列问题：(1)在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力 F2 的力臂的力臂 l2；(2)钓鱼竿属于钓鱼竿属于_杠杆杠杆(选填选填“省力省力”、“费力费力”或或“等臂等臂”)费力费力L2第17页/共46页2.用杠杆平衡条件解决变力问题例题：如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至水平位置，力F在这个过程中（）A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小图10第18页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 回眸教材析知识回眸教材析知识二滑轮和滑轮组：二滑轮和滑轮组：观察图观察图121人们利用简单机械的情景。其中甲利用的是人们利用简单机械的情景。其中甲利用的是 滑轮，目的是省力，但费了距离，乙用的是滑轮，目的是省力，但费了距离，乙用的是 滑轮，不省滑轮，不省力，但改变了力，但改变了 ，使操作更为方便。，使操作更为方便。要想既省力又要想既省力又改变力的方向，就可以将两者组合，组成改变力的方向，就可以将两者组合，组成 ，起重机上，起重机上的滑轮组合就是实例之一。的滑轮组合就是实例之一。图图121第19页/共46页FtiL L1 1L L2 2O O等臂杠杆等臂杠杆省力杠杆省力杠杆定滑轮的实质是一个等臂杠杆定滑轮的实质是一个等臂杠杆 动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆倍的省力杠杆L1L2不能省力，但能不能省力，但能改变力的方向改变力的方向能省一半的力能省一半的力第20页/共46页第21页/共46页用这些滑轮将500牛的物体匀速提起，所用拉力分别为多少？（不考虑摩擦和滑轮重为20牛）FFFGGG12FG13FG12FGn=2n=2n=3若物体移动若物体移动1米，则绳子自由端分别移动多少米？米，则绳子自由端分别移动多少米？第22页/共46页滑滑轮组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：动动滑滑轮轮和和重重物物由由几几段段绳绳子子承承重重，拉拉力就是力就是总总重的几分之一。重的几分之一。拉力与重物移拉力与重物移动动距离的关系：距离的关系：绳绳子子自自由由端端移移动动的的距距离离是是重重物物移移动动距离的距离的n倍。倍。s=nh第23页/共46页解析：解析：n 应为应为整数整数 n=4应应用用两两“动动”两两“定定”滑滑轮轮组组，绳绳子子固固定定端端在在定定滑滑轮轮下最多能提起：下最多能提起：例例一一根根绳绳子子最最多多能能承承受受300 N的的拉拉力力，要要提提起起1 000 N的的重重物物，应应用用什什么么样样的的滑滑轮轮组组？(动动滑滑轮轮重重力力不不计计要要求求向向下下拉拉且且滑滑轮轮个个数数最最少少)用用这这个滑个滑轮组轮组最多能提起多重的物体？最多能提起多重的物体？F 第24页/共46页例题例题.如图如图8所示装置，绳重及摩擦不计。所示装置，绳重及摩擦不计。（1）请利用图示的）请利用图示的3个滑论，补画该滑轮组完整的绕线；个滑论，补画该滑轮组完整的绕线；（2）当物重为）当物重为50N时，绳端需用时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？此时该滑轮组的机械效率为多少？（3）如果绳子能承受的最大拉力为）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组的最大机械效率为多少？那么该滑轮组的最大机械效率为多少？图8已知：已知：F=20 N，G物物=50 N，n=4 求：求：(1)(2)最大最大 解：解：=W有有/W总总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/Fn=50N/20N4=62.5%G动动=nF-G=420N 50N=30NG物最大物最大=nF最大最大-G动动=460N 30N=210N=G 物最大物最大/F最大最大n=210N/60N4=87.5%物重改变，物重改变，拉力也改变。拉力也改变。（隐含（隐含GG动不变动不变动不变动不变）同一滑轮组，同一滑轮组，物重增大，物重增大，增大增大。先里后外先里后外先里后外先里后外、奇动偶定奇动偶定奇动偶定奇动偶定、动定交错动定交错动定交错动定交错。第25页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 回眸教材析知识回眸教材析知识三机械效率三机械效率 机械效率是指有用功跟总功的机械效率是指有用功跟总功的 。不同机械的机械。不同机械的机械效率表达式：效率表达式：公式：公式：斜面：斜面：定滑轮：定滑轮：动滑轮：动滑轮：滑轮组：滑轮组：提提 高高 机机 械械 效效 率率 的的 方方 法法：减减 小小 机机 械械 自自 重重、减减 小机件间的摩擦。小机件间的摩擦。用百分数表示。用百分数表示。总小于总小于1。比值比值W总总W有用有用GhFsGhFsGhFhGFGhFsGhF2hG2FGhFsGhFnhGnF第26页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例1：杠杆平衡条件的应用：杠杆平衡条件的应用 例例1如图如图122所示，杠杆所示，杠杆OA可绕支点可绕支点O转动，转动，B处挂处挂一重物一重物G，A处用一竖直力处用一竖直力F。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则增大时，为了使杠杆平衡，则()AF大小不变，但大小不变，但FG BF大小不变，但大小不变，但FG CF逐渐减小，但逐渐减小，但FG DF逐渐增大，但逐渐增大，但FG图图122典例精析把方向第27页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，由于动力是竖当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，由于动力是竖直向上的，所以，动力臂和阻力臂的比值是不变的，由杠杆平直向上的，所以，动力臂和阻力臂的比值是不变的，由杠杆平衡条件衡条件可得，力的大小不变。可得，力的大小不变。F2 F1 L1 L2 第28页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例2:滑轮组的应用与设计滑轮组的应用与设计 例例2用滑轮组提升重物，请在图用滑轮组提升重物，请在图123中画出拉力中画出拉力F的绳子的绕法。的绳子的绕法。(不计动滑轮、绳重和摩擦不计动滑轮、绳重和摩擦)答案答案 如图如图124所示所示图图1243G图图123第29页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析一定一动两个滑轮，即可以组成两段绳子承担重一定一动两个滑轮，即可以组成两段绳子承担重物的滑轮组，也可以组成三段绳子承担的，连接三段绳子承物的滑轮组，也可以组成三段绳子承担的，连接三段绳子承担的，绕线时应从动滑轮上开始绕起。担的，绕线时应从动滑轮上开始绕起。方法拓展：方法拓展：滑轮组提升滑轮组提升(或水平拉或水平拉)物体时，承担重物绳子的股数的物体时，承担重物绳子的股数的判断和根据题目的具体要求来设计滑轮组的组装：根据公式判断和根据题目的具体要求来设计滑轮组的组装：根据公式n求出绳子的股数，然后利用求出绳子的股数，然后利用“奇动偶定奇动偶定”原则原则解解决相关问题。决相关问题。G物物+G动动F第30页/共46页 典例典例3：机械效率的探究：机械效率的探究 例例3用如图用如图125所示的实验装置测量杠杆的机械效率。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。的钩码缓缓上升。第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向图图125第31页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 (1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为为 N，钩码总重，钩码总重G为为1.0 N，钩码上升高度，钩码上升高度h为为0.1 m，测力计移动距离测力计移动距离s为为0.3 m，则杠杆的机械效率为，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：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，先后将钩码挂在同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：得到下表所示的两组数据：0.566.7由于使用杠杆时需由于使用杠杆时需要克服杠杆自重要克服杠杆自重(克服摩擦力克服摩擦力)等做功等做功 次次数数钩码悬钩码悬挂点挂点钩码总钩码总重重G/N钩码移动钩码移动距离距离h/m拉力拉力F/N测力计移动测力计移动距离距离s/m机械效机械效率率/%1A1.50.100.70.3071.42B2.00.151.20.3083.3第32页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 根据表中数据，能否得出根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的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重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：的结论？答：；请简；请简要说要说 明明 两两 条条 理理 由由：；。解析解析 测力计的读数要注意量程和分度值，这里的分度值测力计的读数要注意量程和分度值，这里的分度值是是0.1 N；用公式；用公式计算机械效率；对于杠杆而言，计算机械效率；对于杠杆而言，额外功主要是克服杠杆自身的重力所做的功。提高效率可以选额外功主要是克服杠杆自身的重力所做的功。提高效率可以选减小杠杆自重，增大物重等，但是要在支点和悬挂点不变的情减小杠杆自重，增大物重等，但是要在支点和悬挂点不变的情况下使用。况下使用。不能不能两次实验时钩码没有挂在同一位置两次实验时钩码没有挂在同一位置 仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的 W总总W有用有用第33页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 知识点拨：知识点拨：杠杠杆杆的的机机械械效效率率与与滑滑轮轮的的机机械械效效率率不不同同的的是是，杠杠杆杆的的支支点点、悬悬挂挂点点的的改改变变都都会会使使额额外外功功的的大大小小改改变变，即即克克服服杠杠杆杆自自重重所所做做功改变。功改变。第34页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 实战演习成高手实战演习成高手 1小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图如图126所示所示)，分别将同一物体匀速提高到相，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为同高度，滑轮组的机械效率分别为1、2。下列关。下列关系正确的是系正确的是(忽略绳重及摩擦忽略绳重及摩擦)()AF1F2，12 BF1F2，12 CF1F2，12 DF12实战演习成高手图图126第35页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 实战演习成高手实战演习成高手 2如图如图127所示是一种拉杆式旅行箱的示意图，使所示是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个用时相当于一个 (填填“省力省力”或或“费力费力”)杠杆，杠杆，若箱和物品共重若箱和物品共重100 N，设此时动力臂是阻力臂的，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则倍，则抬起拉杆的力抬起拉杆的力F为为 N。图图127第36页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 实战演习成高手实战演习成高手 3如图如图128所示，日常生活或生产实践中使用的机所示，日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为斜面的是械，能抽象为斜面的是()图图128第37页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 实战演习成高手实战演习成高手 4如图如图129所示，在竖直向上大小为所示，在竖直向上大小为10 N的力的力F的作用下，重物的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已沿竖直方向匀速上升。已知重物知重物A上升速度为上升速度为0.2 m/s，不计滑轮重、绳重，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为上升的速度分别为()A20 N0.4 m/s B20 N0.1 m/s C5 N0.4 m/s D5 N0.1 m/s 图图129第38页/共46页 第十二章过关测试第十二章过关测试 1关于机械效率、功率，下列说法正确的是关于机械效率、功率，下列说法正确的是()A机械效率大的机器功率大机械效率大的机器功率大 B所做有用功越多，机械效率越高所做有用功越多，机械效率越高 C做功越快的机器机械效率高做功越快的机器机械效率高 D有用功永远小于总功，所以机械效率一定小于有用功永远小于总功，所以机械效率一定小于1第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练试卷讲评针对练第39页/共46页第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 第十二章过关测试第十二章过关测试 2已知甲机器的机械效率是已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率，乙机器的机械效率是是80%，那么下列说法中正确的是，那么下列说法中正确的是()A甲机器一定比乙机器省力甲机器一定比乙机器省力 B甲机器一定比乙机器省距离甲机器一定比乙机器省距离 C甲机器做的有用功一定比乙机器多甲机器做的有用功一定比乙机器多 D以上说法都不对以上说法都不对第40页/共46页 第十二章过关测试第十二章过关测试 3如图如图1210所示，所示，AOB为一杠杆，为一杠杆，O为支点，杠杆重为支点，杠杆重不计，不计，AOOB。在杠杆右端。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为处用细绳悬挂重为G的物体，当的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的端施加最小的力为力为F1；当；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加端施加最小的力为最小的力为F2，则，则()AF1F2BF1F2 CF1F2 D无法比较无法比较物理物理新课标（新课标（RJRJ）第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练图图1210第41页/共46页第42页/共46页第43页/共46页第44页/共46页第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页