简单机械和功总复习课件2015

1简单机械和功洋县槐树关中学朱爱民21、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。①支点：杠杆绕其转动的点O②动力：使杠杆转动的力F1③阻力：阻碍杠杆转动的力F2④动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离L1⑤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3o..AF1.BF2l2什么叫力臂？从支点到力的作用线的垂直距离。怎样找力臂？方法：(1)点:应先找出支点的位置，(2)线:再沿动力和阻力的作用方向画出力的作用线，(3)垂直:然后从支点作这些力的作用线的垂线。(4)标号:这个垂线就是力臂。4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。5(3)动力臂阻力臂,费力杠杆（费力、省距离）(1)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:61、图4是一种垃圾夹的结构示意图.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接.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，夹爪在弹簧的作用下恢复原状.在使用过程中，手把和夹爪分别是()A．省力杠杆费力杠杆B．费力杠杆省力杠杆C．省力杠杆省力杠杆D．费力杠杆费力杠杆A72.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C83、如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（）A．大小不变B．由小变大C．先变大后变小D．先变小后变大GOAC94、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()A．5NB．10NC．20ND．40NB104、探究杠杆的平衡条件(1)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线通过支点上，这样就抵消了杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响(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11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12例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2N的重物，如图乙所示，杠杆静止时弹簧秤的示数为N，将所挂的重物往左移1格，杠杆重新平衡后，弹簧称的示数会(填“变大”、“变小”或“不变”)．平衡右4变大13二、滑轮1、定滑轮的特点：使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向2、动滑轮的特点：使用动滑轮能省（一半）力，但不可以改变力的方向143、滑轮组的特点：既可省力，又可改变施力的方向FFGG实验结果：12F＝G13F＝G不计绳重、动滑轮重及摩擦时，拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。n=2时，n=3时，公式：F=n1（G物+G动）×15三、轮轴1、实质：省力杠杆2、特点：省力，费距离16四、斜面1、作用：省力2、特点：斜面坡度越小，越省力；17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182、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=Gh19二、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205、估测上楼时的功率：1、实验原理是什么?2、需要测哪些物理量？3、需要哪些器材？器材：磅秤、刻度尺、秒表物理量：质量m、高度h、时间sP=W/t实验原理216、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120km和180km在平直轨道上匀速行驶时，机车的输出功率之比为（）A．2﹕3B．3﹕2C．4﹕9D．9﹕4C227．跳绳是一种简便易行的锻炼方式.图7描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像.由图像可知，他的重心移动的最大高度为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.67523有用功：对人们有用且必须做的功有用W额外功：并非需要但又不得不做的功额W总功：有用功与额外功的总和总W有用功、额外功、总功W总=W有用+W额24机械效率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.2.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100%的机械？为什么？总有WWη=*100%25三、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；268、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）27斜面倾斜程度小车重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率较缓100.1311333％较陡100.2412450％最陡100.3513560％(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289、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s＝3m，现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为_____N；若实际拉力F′＝1200N，则该斜面的机械效率是%。9007529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）30h物S绳G物测量滑轮组的机械效率原理：绳计算式:注意：实验过程中应竖直匀速拉动测力计总有WWη=*100%=G物h物F绳nh物=G物nF绳ηW总=F绳×S绳W有用=G物×h物31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：W有用=Ghw总=FS滑轮、滑轮组的机械效率32钩码重/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%匀速直线刻度尺33次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%1A点1.50.100.70.3071.42B点2.00.151.20.3083.311.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：①；②×0.566.7克服杠杆自重做额外功不能没有控制悬挂点不变实验次数太少，数据有偶然性3413、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C3514．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？36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。37