2014中考复习简单机械1资料.ppt
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1、新课标新课标1、一根、一根 ,如果在力的作用下能绕,如果在力的作用下能绕 _转动转动,这根硬棒就叫做杠杆,这根硬棒就叫做杠杆。使使杠杆绕着转动的固定点杠杆绕着转动的固定点O叫做叫做 ;使使杠杆转动的力杠杆转动的力F1叫做叫做 _;阻碍阻碍杠杆转动的力杠杆转动的力F2叫做叫做 _;硬棒硬棒固定点固定点支点支点阻力阻力动力作用力作用线阻力作用阻力作用线弯弯动力力知识梳理知识梳理图1从支点到从支点到 的距离的距离l1叫做动叫做动力臂力臂;从支点到从支点到 的距离叫做阻的距离叫做阻力臂。杠杆可以是直的,也可以力臂。杠杆可以是直的,也可以是是 的。的。2、杠杆在动力和阻力的作用下,保持、杠杆在动力和阻力
2、的作用下,保持 状态状态或或 状态,我们就说杠杆处于平衡。杠杆平衡的状态,我们就说杠杆处于平衡。杠杆平衡的条件为:条件为:。3、根据动力臂和阻力臂的不同,我们可以把杠、根据动力臂和阻力臂的不同,我们可以把杠杆分成三类:杆分成三类:当当l1l2时,时,F1 F2,为,为 杠杆杠杆;省力但省力但_ 当当l1l2时,时,F1 F2,为,为 杠杆杠杆;省距离省距离但但_ 当当l1=l2时,时,F1 F2,为,为 杠杆,此时既不省力,杠杆,此时既不省力,也不费力。也不费力。动力力动力臂阻力力臂阻力阻力臂阻力臂静止静止 费力力等臂等臂匀速匀速转动费距离费距离费力费力知识梳理知识梳理例例1、在在下列机械中,
3、下列机械中,羊角锤羊角锤钓鱼竿钓鱼竿天平天平钢钢丝钳丝钳筷子筷子理发剪刀理发剪刀铁匠剪刀铁匠剪刀缝纫机的脚踏缝纫机的脚踏板板铡草用的铡刀铡草用的铡刀 动滑轮动滑轮镊子镊子铁锹铁锹道钉撬道钉撬定滑轮,它们中属于省力杠杆的是定滑轮,它们中属于省力杠杆的是 属于费力杠杆的是属于费力杠杆的是 属于等臂杠杆的属于等臂杠杆的是是 .例例2、如如图所示,轻质杠杆图所示,轻质杠杆OA可可绕绕O点转动,点转动,AB=0.1 m,OB=0.2 m,在在A点处挂一个质量为点处挂一个质量为3kg的物体的物体G,在,在B点处加一个竖直点处加一个竖直向上的力向上的力F,杠杆,杠杆 在水平位置平在水平位置平衡,则物体衡,则
4、物体G的重力大小为的重力大小为_ N,F大小为大小为_ N.(1)(4)(7)(9)(10)(13)(2)(5)(6)(8)(11)(12)(3)(14)4530例例3.请画出画出图中杠杆所受力的力臂中杠杆所受力的力臂.L1L2解析:解析:右边的动力右边的动力F经过定经过定滑轮后改变了力的方向又作滑轮后改变了力的方向又作用在杠杆上,因此对杠杆而用在杠杆上,因此对杠杆而言,动力是沿着绳子的方向言,动力是沿着绳子的方向斜向上的故画其力臂如下斜向上的故画其力臂如下图所示图所示F F1 1F F2 2oL L1 1L L2 2杠杆在什么条件下平衡?杠杆在什么条件下平衡?杠杆杠杆平衡平衡螺母螺母知识梳理
5、知识梳理1.杠杆平衡是指杠杆平衡是指:_。2.杠杆平衡条件:杠杆平衡条件:动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂3.解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力和方向及必须要画出杠杆示意图;弄清受力和方向及力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力向施力最小等)最小等)F1L1=F2L2杠杆静止或匀速转动杠杆静止或匀速转动 杠杆两端有
6、两只可调节的螺母,能起什杠杆两端有两只可调节的螺母,能起什么作用么作用?为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?作用作用:实验前调节杠杆在实验前调节杠杆在水平位置平衡水平位置平衡因为这样因为这样便于测量力臂便于测量力臂例例7、做做“研究杠杆平衡条件研究杠杆平衡条件”实验前,前,发现杠杆左端低杠杆左端低于右端于右端,应将杠杆左端的螺母向将杠杆左端的螺母向_ 移移动,右端的螺母,右端的螺母向向_移移动,才能使才能使杠杆在水平位杠杆在水平位 置平衡,当在置平衡,当在A处挂挂2个个钩码后,欲使杠杆平衡,后,欲使杠杆平衡,应在在B处挂挂 _个个钩码;若;若拿掉拿掉B处钩码,
7、改在,改在C处用用弹簧簧测力力计沿沿_ 方向方向拉,当拉,当弹簧簧测力力计示数示数为_N才能使杠杆平衡才能使杠杆平衡.(所有所有钩码 质量均匀量均匀50 g)右右右右4竖直向上直向上2.94知识梳理滑轮:周边有槽可以绕中心轴转动的轮子滑轮:周边有槽可以绕中心轴转动的轮子定滑轮:使用时位置固定不动,不随被拉物定滑轮:使用时位置固定不动,不随被拉物体一起移动的滑轮体一起移动的滑轮动滑轮:使用时随着被拉物体一起移动的滑动滑轮:使用时随着被拉物体一起移动的滑轮轮F定滑定滑轮F动滑滑轮定滑轮的特点定滑轮的特点定滑轮的实质是一定滑轮的实质是一个个_杠杆杠杆FGl1l2.0FFA:支点支点在在轴心心O处。B
8、:动力臂力臂l1_阻力阻力臂臂l2C:不省力,也不省距离,但不省力,也不省距离,但可可以以_等于等于改变力的方向改变力的方向等臂等臂F=G(不计绳重和摩擦)(不计绳重和摩擦)动滑轮的特点FGl2l1O.A:支点支点在在边缘O处B:动力臂力臂l1为阻力臂阻力臂l2的的_倍倍。动力力F为阻力阻力G的的1/2倍倍12FG1:在上述情况下,在上述情况下,动力是阻力的力是阻力的1/212FG即即动滑滑轮实质上是一个上是一个动力臂是阻力臂是阻力臂力臂_的省力杠杆。能省的省力杠杆。能省_的力,但不能改的力,但不能改变力力的方向且的方向且费距离距离s=2h两倍两倍一半一半2力力的的方方向向受受限限制制(不计摩
9、擦、绳重和动滑轮重)(不计摩擦、绳重和动滑轮重)(不计摩擦和绳重)(不计摩擦和绳重)12F(GG动)1用用图 1533 甲、乙两种甲、乙两种方式方式匀速提升重匀速提升重为100 N 的物体的物体,已知滑,已知滑轮重重20 N、绳重和摩擦力不重和摩擦力不计则()图1533A手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙B手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙C手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙D手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙答案:D滑轮组的特点由一个由一个定定滑滑轮和一个和一个动滑滑轮组成的滑成的滑轮组FFFGGG12FG13FG12FGn=2n=2n=3滑轮组滑轮组动滑轮和定滑轮组合在一起使用,既可以省动
10、滑轮和定滑轮组合在一起使用,既可以省力又可以改变力的方向力又可以改变力的方向动滑轮和重物的总重由几股绳子来分担,提动滑轮和重物的总重由几股绳子来分担,提起重物所需的力就重物和动滑轮总重力的几起重物所需的力就重物和动滑轮总重力的几分之一。分之一。滑轮组省力但费距离。几股绳子拉住动滑轮,滑轮组省力但费距离。几股绳子拉住动滑轮,绳子的自由端(动力的作用点)移动的距离绳子的自由端(动力的作用点)移动的距离是重物移动距离的几倍是重物移动距离的几倍3.其他其他简单机械简单机械:轮轴和斜面轮轴和斜面 轮轴轮轴:实质是可以连续转动的杠杆,是一种实质是可以连续转动的杠杆,是一种_机机械。轮和轴的中心是支点,作用
11、在轴上的力是械。轮和轴的中心是支点,作用在轴上的力是_F_F2 2,作用在轮上的力是作用在轮上的力是_F_F1 1。设:轴半径为。设:轴半径为r r,轮半径,轮半径为为R,R,则有则有F F1 1R=FR=F2 2r r,因为,因为R R r,r,所以所以F F1 1 F F2 2。轮轴轮轴的的应用:应用:司机用不大的力转动方向盘,在轴上司机用不大的力转动方向盘,在轴上就能产生较大的力使汽车转弯;就能产生较大的力使汽车转弯;轻轻轻轻转动门把手,就可以把门锁打开转动门把手,就可以把门锁打开;斜面是一种省力机械但费距离,斜面的坡度越坡,省力斜面是一种省力机械但费距离,斜面的坡度越坡,省力越多。理想
12、斜面情况:越多。理想斜面情况:FL=FL=GhGh斜面的应用如盘山公路斜面的应用如盘山公路省力省力阻力阻力动力动力用图所示的滑轮组,水平拉动重为用图所示的滑轮组,水平拉动重为100N的物体以的物体以0.5m/s的速度在水平地面上匀速运动,若物体受到的摩擦力为的速度在水平地面上匀速运动,若物体受到的摩擦力为60N,不计机械自重和摩擦,则,不计机械自重和摩擦,则(1)拉力大小为多少拉力大小为多少N?(?(2)10s内拉力做的功为多少内拉力做的功为多少J?(3)拉力的功率为多少拉力的功率为多少W?因为有3条绳子作用在动滑轮上,所以水平向左拉物体的拉力为F=f=1/360N=20N;在10s内物体移动
13、的距离s=vt=0.5m/s10s=5m绳子自由端通过的距离s=3s=35m=15m,拉力做的功W=Fs=20N15m=300J;功率P=W/t=Fs/t=30W故答案为:20;300;30 机械效率一、有用功、额外功、总功1有用功有用功克服物体重力克服物体重力mgh(1)定定义:对人人们有用的功,一般指有用的功,一般指_做做的功的功(2)计算公式:算公式:W有用有用Gh_.2额外功外功(1)定定义:一般指:一般指对动滑轮、绳子及克服摩擦力做的功动滑轮、绳子及克服摩擦力做的功(2)计算公式:算公式:W额外外W总W有用有用2公式:公式:3总功功(1)定定义:有用功和:有用功和额外功外功_,一般等
14、于拉力做的功,一般等于拉力做的功之和之和(2)计算公式:算公式:W总FsFnh.二、机械效率二、机械效率1定定义:有用功与:有用功与总功的比值功的比值W有有W总100%.3任何机械的机械效率都小于任何机械的机械效率都小于 1.机械效率是一个比机械效率是一个比值,只有大小没有,只有大小没有单位位由于有用功由于有用功总小于小于总功,所以机械效率功,所以机械效率总小于小于1.通常用百分通常用百分数表示。数表示。机械效率是机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,效率越高,机志机械做功性能好坏的物理量,效率越高,机械性能越好械性能越好提高机械效率的方法:、有用功一定时减小额外功。如减小机械自重、保证良好
15、的润滑等。、额外功一定时增大有用功。如增大物重等。增大物重是提高机械效率的最有效的途径。三、滑轮组的机械效率三、滑轮组的机械效率2影响因素:影响因素:动滑滑轮的重、物体的重、滑的重、物体的重、滑轮和和绳子子间的的摩擦摩擦提升同一重物,动滑轮越多的滑轮组机械效率越低提升同一重物,动滑轮越多的滑轮组机械效率越低同一滑轮组,提升的重物越重机械效率越大同一滑轮组,提升的重物越重机械效率越大(在在绳子绳子能承受能承受的限度内的限度内)例例1.1.探究:影响滑探究:影响滑轮组的机械效率的因素的机械效率的因素 猜想猜想1 1:可能与匀速提升的速度大小有关;:可能与匀速提升的速度大小有关;猜想猜想2 2:可能
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