第十二章《简单机械》.ppt

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1、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 2021/9/231F1F2O1、杠杆的五要素L1L2支点支点动力动力阻力阻力一杠杆：一杠杆：杠杆的力臂杠杆的力臂_在杠在杠杆上杆上(一定或不一定一定或不一定);2021/9/232画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2O2021/9/233 在在“研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件”实验中：实验中：实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在使杠杆在_位置平衡，这样做是位

2、置平衡，这样做是 为了为了_.若发现杠杆左若发现杠杆左端低、右端高，这端低、右端高，这 时应将两端的螺母都时应将两端的螺母都向向_ _移移.杠杆的支点通过杠杆的重心，这样杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是做的目的是_便于精确地测量力臂便于精确地测量力臂水平水平右右消除杠杆自重对实验的影响消除杠杆自重对实验的影响2探究杠杆的探究杠杆的平衡平衡条件条件2021/9/234实验中，我们是根据测得的数据，通实验中，我们是根据测得的数据，通过计算过计算 ,才归纳出杠杆的平衡条件是才归纳出杠杆的平衡条件是 。动力动力动力臂动力臂和和阻力阻力阻力臂阻力臂 动力动力 动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂(

3、F(F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2)2021/9/235杠杆类杠杆类型型杠杆特点杠杆特点杠杆优杠杆优点点杠杆缺杠杆缺点点应用应用省力省力杠杆杠杆费力费力杠杆杠杆等臂等臂杠杆杠杆L L1 1LL2 2F F1 1FF2 2L L1 1LFF2 2L L1 1=L=L2 2F F1 1=F=F2 23、杠杆的分类、杠杆的分类省力省力费距离费距离省距离省距离费力费力既不省力也既不省力也不省距离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.2021/9/2361、下列分别是什么杠杆？、下列分别是什么杠杆？2021/9/2372、标出下列杠杆工作时的五要素F2F1L2

4、L12021/9/2383、如图所示使用羊锤拔钉子、如图所示使用羊锤拔钉子,动力作用在锤柄上动力作用在锤柄上A点点.请作出拔钉子时所用最小动力请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图的示意图.FL L当以支点与力的作用点的连线当力臂时，当以支点与力的作用点的连线当力臂时，力臂最长力最小。力臂最长力最小。2021/9/2394、将一圆锥体推上台阶，现分别、将一圆锥体推上台阶，现分别在在A、B、C点用力，力的方向如点用力，力的方向如图，则最小的推力是（）图，则最小的推力是（）A、FA B、FB C、FC D、一样大、一样大ABCB2021/9/2310FtiL L1 1L L2 2O O2、动滑轮的实

5、质动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆倍的省力杠杆L1L2特点：不能省力，特点：不能省力，但能改变力的方向但能改变力的方向特点：能省一半的力，特点：能省一半的力，但不能改变力的方向但不能改变力的方向1、定滑轮的实质定滑轮的实质是一个等臂杠杆是一个等臂杠杆 二滑轮和滑轮组：二滑轮和滑轮组：2021/9/23113、滑、滑轮组轮组-特点：既可以省力又可以改特点：既可以省力又可以改变变力力的方向的方向拉力大小与重力大小的关系：拉力大小与重力大小的关系：摩擦力不摩擦力不计时计时，动动滑滑轮轮和重物由几段和重物由几段绳绳子子承重，拉力就是承重，拉力就是总总重的几分之一。重的

6、几分之一。绳绳子自由端移子自由端移动动的距离的距离与重物移与重物移动动距离的关系：距离的关系：绳绳子自由端移子自由端移动动的距离是重物移的距离是重物移动动距离的距离的n倍。倍。s=nh2021/9/2312按要求画出绳子的绕法按要求画出绳子的绕法FFFFFn=5n=5n=4n=4n=4n=4n=2n=2n=3n=3怎么确定绳子的段数怎么确定绳子的段数n n？2021/9/2313例题例题小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，请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。在图中画出绕线的方法。如果想最省力如何绕线如果想最省力如何绕线？FF2021/9/2314三、轮轴和斜面

7、三、轮轴和斜面1、轮轴：由（外围的）轮和（中间的）轴组成、轮轴：由（外围的）轮和（中间的）轴组成的能够绕共同的轴心的能够绕共同的轴心O点转动的简单的机械。点转动的简单的机械。工作原理：不等臂杠杆工作原理：不等臂杠杆轮：动力轮：动力轴：阻力轴：阻力省力杠杆省力杠杆轮：阻力轮：阻力轴：动力轴：动力费力杠杆费力杠杆2、斜面斜面 特点：当高度一定时，斜面越特点：当高度一定时，斜面越长，拉力越小，越省力。长，拉力越小，越省力。2021/9/2315二、机械效率二、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：用百分数表示用百分数表示;总小于总小于1。2021

8、/9/23162测滑轮组的机械效率：测滑轮组的机械效率：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动滑轮重、物重、动滑轮重、物重、绳重和摩绳重和摩擦擦有关。有关。同一滑轮组，同一滑轮组，物重越大，机械效率越高。物重越大，机械效率越高。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总总=Fs，W有有=Gh。计算机械效率计算机械效率FG2021/9/2317FS物物fS拉拉SFG物物h2021/9/2318例题：例题：1、某人用如图所示的滑轮组提某人用如图所示的滑轮组提升升2000牛的重物，使用的拉力是牛的重物，使用的拉力是800牛，牛，绳子自由端被拉下绳子

9、自由端被拉下4米。米。（1）这个人做的总功是多少焦？）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦？）额外功是多少焦？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？）这个滑轮组的机械效率是多少？FG2021/9/2319例题例题2.如图所示，绳重及摩擦不计。如图所示，绳重及摩擦不计。（1）请利用图示的请利用图示的3个滑轮，补画该滑轮组完整的绕线；个滑轮，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的拉力才的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率？能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率？（3）如果绳子能承受的最大拉力为

10、）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物重改变，物重改变，拉力也改变。拉力也改变。（隐含（隐含（隐含（隐含GG动动动动不变不变不变不变）同一滑轮组，物同一滑轮组，物重增大，重增大，增大。增大。2021/9/23203质质量量是是6 kg的的物物体体A放放在在水水平平桌桌面面上上，利利用用下下图图装装置置使使物物体体以以0.2 m/s的的速速度度做做匀匀速速直直线线运运动动，弹弹簧簧测测力力计计始始终终保保持持水水平平，其其示示数数为为2 N，不不计计绳绳子子的的伸伸长和滑轮组内部的摩擦，则（长和滑轮组内部的摩擦，则（g取取1

11、0 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mAF2662021/9/23214 4用如用如图图所示滑所示滑轮组轮组拉着一重拉着一重为为100100牛的物牛的物体体A A沿水平面做匀速运沿水平面做匀速运动动，所用拉力，所用拉力F F的大小的大小为为4040牛牛（1 1）不）不计轮计轮和和绳绳的重力以及摩擦，求：物的重力以及摩擦，求：物体体A A所受的摩擦力所受的摩擦力（2 2）若滑轮组的机械效率为）若滑轮组的机械效率为80%80%，求：物体，求：物体A A所受的摩擦

12、力所受的摩擦力2021/9/2322 1如图所示，日常生活或生产实践中如图所示，日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为斜面的是使用的机械，能抽象为斜面的是()图图128C达标训练达标训练：2021/9/23232 2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()()A A两杠杆均为省力杠杆两杠杆均为省力杠杆 B B两杠杆均为费力杠杆两杠杆均为费力杠杆 C CABCABC为省力杠杆为省力杠杆 D DABABC C为省力杠杆为省力杠杆C2021/9/2324 3小明用两个相同的滑轮组成不同的小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组滑轮组

13、(如图如图126所示所示)，分别将同一物体，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匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为别为1、2。下列关系正确的是。下列关系正确的是(忽略绳重忽略绳重及摩擦及摩擦)()AF1F2，12 BF1F2，12 CF1F2，12 DF12A图图1262021/9/2325 4如图所示，在竖直向上大小为如图所示，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沿竖直方向匀速上沿竖直方向匀速上升。已知重物升。已知重物A上升速度为上升速度为0.2 m/s，不计，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的

14、重力大小和滑轮上升的速度分别为体的重力大小和滑轮上升的速度分别为()A20 N0.4 m/s B20 N0.1 m/s C5 N0.4 m/s D5 N0.1 m/s D2021/9/2326 5 5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 A机械效率大的机器功率大机械效率大的机器功率大 B 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 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 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 1D 6 6已知甲机器的机械效率是已知甲机器的机械效率是65%

15、65%，乙机器的机械，乙机器的机械效率是效率是80%80%，那么下列说法中正确的是，那么下列说法中正确的是()A A甲机器一定比乙机器省力甲机器一定比乙机器省力 B 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 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 D以上说法都不对以上说法都不对D2021/9/23277 7如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力力F F，将杠杆缓慢地由位置，将杠杆缓慢地由位置A A拉至水平位置，力拉至水平位置，力F F在这个过程中在这个过程中（）A.A.变大变大 B.B.变小变小 C.C.

16、不变不变 D.D.先变大后变小先变大后变小BAO图14G方法：画杠杆示意图，找到方法：画杠杆示意图，找到五要素，逐个分析变化情况五要素，逐个分析变化情况后，根据后，根据F1L1=F2L2判断。判断。A A2021/9/23288 8如图如图9 9，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置位置1 1移到位置移到位置2 2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（的读数变化是（）A A不断增大不断增大 B B不断减小不断减小 C C先增大，然后减小先增大，然后减小 D D先减小，然后增大先减小，然后增大图：9D202

17、1/9/23299 9如图，轻质杠杆一端用一水平方向力如图，轻质杠杆一端用一水平方向力F F作用而作用而被逐步抬起至接近水平位置，在此过程中被逐步抬起至接近水平位置，在此过程中F F的大的大小变化是小变化是 （）A A变大变大 B B变小变小 C C不变不变 D D先变小再变大先变小再变大图10A AA2021/9/23302杠杠杆杆由由图图中中位位置置到到水水平平位位置置的的过过程程中中，力力F如如何变化？何变化？力力F始终与杠杆始终与杠杆垂直垂直力力F的方向始终的方向始终水平水平力力F的方向始终的方向始终竖直竖直2021/9/2331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

18、验实验中，中，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 12 21 1202010103 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

19、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？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1522021/9/2332解析：解析：n 应为应为整数整数 n=4应应用两用两“动动”两两“定定”滑滑轮组轮组，绳绳子固定端在定滑子固定端在定滑轮轮下下例例一一根根绳绳子子最最多多能能承承受受300300 N N的的拉拉力力，要要提提起起1 1 000000 N 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？(不不计计动动滑滑轮重力和摩擦力且要求向下拉，滑轮个数最少轮重力和摩擦力且要求向下拉，滑轮个数最少)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？F 最多能提起：最多能提起：因为不计滑轮的重力和摩擦力因为不计滑轮的重力和摩擦力2021/9/2333