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杠杆滑杠杆滑轮轮机机械效率及械效率及实实验验1整理版ppt考点一：考点一：杠杆杠杆：a（1）指）指认认杠杆的支点、杠杆的支点、动动力、阻力、力、阻力、动动力臂、力臂、阻力臂阻力臂b（2）绘绘制杠杆的制杠杆的动动力臂和阻力臂力臂和阻力臂图图示示1杠杆概念：一根硬棒，在力的作用下如果能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。2杠杆的五要素：支点O：杠杆绕着转动的固定点动力F1：使杠杆转动的力阻力F2：阻碍杠杆转动的力动力臂l1：支点到动力作用线的距离阻力臂l2：支点到阻力作用线的距离2整理版ppt 归纳归纳整理整理:1)1)（1）辨）辨认认杠杆；（杠杆；（2）先找支点）先找支点O；（；（3）过过力的作用力的作用点沿力的方向画出力的作用点沿力的方向画出力的作用线线。力臂是从支点到力的作用力臂是从支点到力的作用线线的垂直距离，延的垂直距离，延长长部分要用虚部分要用虚线线表示；画出垂足，表示；画出垂足，标标上上字母字母l l1 1、l l2 2。2)2)动动力、阻力作用点要画在受力物体上，并力、阻力作用点要画在受力物体上，并标标上字母，注上字母，注意角意角标标F F1 1、F F2 2.画出阻力臂、提起重物最画出阻力臂、提起重物最小的力和小的力和该该力的力臂力的力臂画出阻力臂、画出阻力臂、动动力臂力臂3整理版ppt考点一：考点一：b（3）概述杠杆的平衡条件）概述杠杆的平衡条件 c（4）能使用杠杆的平衡条件解决）能使用杠杆的平衡条件解决简单简单的的问题问题 a（5）举举例例说说明人体中的杠杆明人体中的杠杆 3杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡：杠杆处于静止或匀速转动状态。(2)平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂即F1l1F2l2实验：探究杠杆平衡的条件（课本）4整理版ppt省力杠杆（省力杠杆（动动力臂大于力臂大于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OOL2 L12 F15整理版ppt费费力杠杆（力杠杆（动动力臂小于力臂小于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OO2 F1L2 L16整理版ppt等臂杠杆（等臂杠杆（动动力臂等于力臂等于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OOL2 L12 F17整理版ppt人 体 内 的 杠 杆8整理版ppt1、园、园艺师艺师傅使用如傅使用如图图所示的剪刀修剪所示的剪刀修剪树树枝枝时时，常把，常把树树枝尽量往剪刀枝尽量往剪刀轴轴O处处靠近，靠近，这样这样做的目的是做的目的是为为了了()A增大阻力臂，减小增大阻力臂，减小动动力移力移动动的距离的距离 B减小减小动动力臂，减小力臂，减小动动力移力移动动的距离的距离C增大增大动动力臂，省力力臂，省力 D减小阻力臂，省力减小阻力臂，省力挑挑战战中考：中考：D9整理版ppt2、如如图图所示，某人用一根所示，某人用一根轻质轻质竹棒竹棒挑着挑着为为120N的物体站在水平地面上，的物体站在水平地面上，棒保持水平，棒棒保持水平，棒AB长为长为1.2m，重，重物物悬悬挂挂处处离肩膀距离离肩膀距离BO为为0.8m，则则手在手在A端端对对木棒木棒竖竖直向下的作用直向下的作用力大小力大小为为 N。当当AO距离距离变变小小时则时则A手在手在A端端对对棒棒竖竖直向下的作直向下的作用力将用力将 。（填（填“变变大大”“变变小小”“不不变变”）240变变大大10整理版ppt3.在下列机械中，在下列机械中，羊角羊角锤锤钓鱼钓鱼竿竿天平天平钢丝钢丝剪剪筷子筷子理理发发剪刀剪刀普通剪刀普通剪刀铁铁匠剪刀匠剪刀缝纫缝纫机的脚踏板机的脚踏板铡铡草用的草用的铡铡刀刀镊镊子子铁锹铁锹道道钉钉撬撬定滑定滑轮轮动动滑滑轮轮，它，它们们中属于省力杠杆的是中属于省力杠杆的是 属于属于费费力杠杆的是力杠杆的是_ 属于等臂杠杆的是属于等臂杠杆的是 。11整理版ppt4 4、如、如图图所示，一所示，一轻质轻质杠杆杠杆OA可可绕绕O点无摩擦点无摩擦转动转动，A端用端用绳绳子系在子系在竖竖直直墙墙壁的壁的B点，在杠杆的点，在杠杆的C点点悬悬挂挂一重一重为为2020N的物体，杠杆的物体，杠杆处处于水平静止状于水平静止状态态，已知，已知OA长为长为50 50 cm，OC长为长为30 30 cm，OAB3030。拉。拉力力F F的大小是多少？的大小是多少？12整理版ppt考点二：考点二：滑滑轮轮a（1）辨）辨认认定滑定滑轮轮、动动滑滑轮轮、滑、滑轮组轮组a（2）知道定滑）知道定滑轮轮和和动动滑滑轮轮的特点的特点定滑定滑轮轮不省力，不省力，但是但是能改能改变变施力的方向。施力的方向。动动滑滑轮轮能能省一半力，省一半力，但但不能改不能改变变施力的施力的方向方向定滑定滑轮轮的的实质实质是一个等臂杠是一个等臂杠杆即杆即F=G,s=h动动滑滑轮轮实质实质是个是个动动力力臂臂为为阻力臂两倍的杠阻力臂两倍的杠杆即杆即F=1/2G,s=2h13整理版ppt1、如如图图所示，所示，质质量量为为5kg的物体的物体M在力在力F的的作用下以作用下以5cm/s的速度在水平面上做匀速直的速度在水平面上做匀速直线线运运动动，此，此时弹时弹簧秤的簧秤的读读数数为为2N，则则拉力拉力F为为 N，物体与水平地面的摩擦力，物体与水平地面的摩擦力为为 N。挑挑战战中考：中考：2414整理版ppt考点二：考点二：a（3）知道滑）知道滑轮组轮组的特点的特点b（4）会使用滑）会使用滑轮组轮组（限于两个滑（限于两个滑轮轮的滑的滑轮组轮组）解决）解决 简单简单的的问题问题 特点：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。即：F(1/n)G，snh。15整理版ppt1 1、如如图图是是用用滑滑轮轮组组把把陷陷入入沟沟里里的的汽汽车车拉拉出出来来的的两两种种方方法法，你你认认为为哪种方法更省力（哪种方法更省力（）A A甲甲图图的方法的方法 B B乙乙图图的方法的方法C C两两图图的方法一的方法一样样 D D无法比无法比较较 挑挑战战中考：中考：归纳归纳整理：整理：滑滑轮组轮组由定滑由定滑轮轮和和动动滑滑轮组轮组合而成。合而成。它既能省力，又能它既能省力，又能改改变变力的方向。力的方向。使用滑使用滑轮组时轮组时，重物和重物和动动滑滑轮轮的的总总重力由重力由几段几段绳绳子承担子承担，则则提起重物所用的力就是提起重物所用的力就是总总重力的重力的几分之一几分之一。A16整理版ppt典例分析典例分析2:2:如如图图所示，物体重所示，物体重5050牛，不牛，不计计滑滑轮轮自重及自重及轴轴心心摩擦，用摩擦，用F F1010牛的拉力将物体沿水平面匀速拉牛的拉力将物体沿水平面匀速拉动动，则则物物体受到地面的摩擦力体受到地面的摩擦力为为多大？多大？解析解析利用滑利用滑轮组轮组沿水平方向拉沿水平方向拉动动物体物体时时，所克服的阻力，所克服的阻力不是重力，而是地面的摩擦力。此不是重力，而是地面的摩擦力。此时时有几股有几股绳绳子与子与动动滑滑轮轮相相连连接，接，则动则动力就是摩擦力的几分之一，即力就是摩擦力的几分之一，即F Ff f/n n。由。由图图可知，可知，n n3 3。所以摩擦力。所以摩擦力f f3 3F F3030牛。牛。答案：答案：30牛牛 17整理版ppt知知识结识结构构18整理版ppt有用功有用功 ：使用机械使用机械时对时对人人们们有用的功有用的功 W有有=Gh 额额外功外功 ：人人们们不需要但又不不需要但又不 得不做的功得不做的功总总功功 ：有用功与有用功与额额外功的外功的总总和和 W总总=W有有+W额额 W总总=FS一、有用功、一、有用功、额额外功、外功、总总功功W额额=W总总-W有有19整理版ppt二、二、机机 械械 效效 率率1.定定义义：有用功与：有用功与总总功的比功的比值值叫机械效率叫机械效率.2.表达式表达式:没有！因没有！因为为有用功有用功总总小于小于总总功，所以功，所以机械效率机械效率总总小于小于1 分分组讨论组讨论：有没有机械效率有没有机械效率为为100%100%的机械？的机械？为为什么？什么？20整理版ppt判断：判断：下面下面说说法中是否正确法中是否正确1.做功多的机械，机械效率高做功多的机械，机械效率高2做做总总功越多，机械效率越低功越多，机械效率越低3做相同的有用功，做相同的有用功，额额外功越少，机械效率越高外功越少，机械效率越高4做相同的做相同的总总功功时时，有用功越多，机械效率越高，有用功越多，机械效率越高5用用不不同同的的滑滑轮轮组组，做做的的有有用用功功相相同同时时，机机械械效效率率一一定相同定相同6因因为为有用功有用功总总小于小于总总功，所以机械效率功，所以机械效率总总小于小于17做的做的额额外功一定外功一定时时，总总功越少，机械效率越高功越少，机械效率越高8有用功在有用功在总总功中占的比例越大，机械效率越高功中占的比例越大，机械效率越高9.机械效率高的机械省功机械效率高的机械省功10.机械效率高的机械有用功占机械效率高的机械有用功占总总功比功比值值大大21整理版ppt一台起重机将一台起重机将质质量量为为0.6t0.6t的重物匀的重物匀速提升速提升3m3m，而它的，而它的电动电动机所做的功机所做的功是是3.43.410 J10 J，起重机的机械效率是，起重机的机械效率是多少？多少？422整理版ppt已知已知:m=0.6t=600kg h=3mW总总=3.410 J求：求：=？解：解：G=mg=600kg10N/kg=6000N W有有=Gh=6000N3m=1.810 J =W有有/W总总=1.8104J/3.4104J=53%答：起重机的机械效率是答：起重机的机械效率是53%。4423整理版ppt想一想想一想1、什么是使用斜面、什么是使用斜面时时的有用功、的有用功、额额外功、外功、总总功？功？2、如何、如何测测量斜面的机械效率呢？量斜面的机械效率呢？24整理版ppt探究探究 斜面的机械效率斜面的机械效率1、提出猜想：、提出猜想：斜面的斜面的机械效率机械效率可能和可能和 有关。有关。2、参考器材：、参考器材：长长木板、小木木板、小木块块、弹弹簧簧测测力力计计、刻度尺、刻度尺 斜面斜面倾倾斜程度、斜程度、斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度25整理版ppt实验实验装置：装置：FSh26整理版ppt实验过实验过程：程：测测量小木量小木块块的重力，的重力，记录记录数据；数据；改改变变斜面的斜面的倾倾斜程度，重复步斜程度，重复步骤骤。把把小小木木块块用用弹弹簧簧秤秤沿沿斜斜面面匀匀速速向向上上拉拉；分分别别记记录录拉拉力力F F、木木块块沿沿斜斜面面移移动动的的距距离离S S、木木块块上升的高度上升的高度h h。27整理版ppt注意事注意事项项：要匀速拉要匀速拉动动物体。物体。拉力要与斜面平行。拉力要与斜面平行。及及时记录时记录数据。数据。木板的摩擦要大一些木板的摩擦要大一些 选选用木用木块块要重一些要重一些28整理版ppt4、记录记录表格：表格：斜面斜面倾倾斜程度斜程度木木块块重量重量 G/N斜面高度斜面高度 h/m拉力拉力F/N斜面斜面长长 s/m有用功有用功 W有有/J总总功功W总总/J机械效率机械效率较缓较缓较较陡陡很陡很陡29整理版ppt4 4、记录记录表格：表格：斜面斜面倾倾斜程度斜程度木木块块重量重量 G/N斜面高度斜面高度 h/m拉力拉力F/N斜面斜面长长 s/m有用功有用功 W有有/J总总功功W总总/J机械效率机械效率较缓较缓 50.11.60.50.50.862.5较较陡陡 50.152.20.50.751.168很陡很陡 50.22.70.511.3581结论结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。斜面越陡，越不省力，机械效率越高。30整理版ppt小小结结：1、有用功、有用功、额额外功、外功、总总功功2、机械效率机械效率3、斜面的机械效率与、斜面的机械效率与倾倾斜程度有关斜程度有关31整理版ppt测测滑滑轮组轮组的机械效率的机械效率32整理版ppt实验实验原理原理：所所测测物理量：物理量：物重物重G、拉力、拉力F、重物上升的距离、重物上升的距离h、弹弹簧簧测测力力计计移移动动的距离的距离S测测量量仪仪器：器：弹弹簧簧测测力力计计、刻度尺、刻度尺33整理版ppt实验实验步步骤骤：1、按、按图组图组装滑装滑轮组轮组，记记下下钩码钩码和和弹弹簧簧测测力力计计的位置的位置2、匀速、匀速竖竖直向上拉直向上拉动弹动弹簧簧测测力力计计，使，使钩码钩码G升高，升高，读读出出弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数F,用刻度尺用刻度尺测测出出钩码钩码上升的距离上升的距离h和和弹弹簧簧测测力力计计移移动动的距离的距离s34整理版ppt在此在此实验实验中操作的关中操作的关键键：1、匀速、匀速竖竖直向上拉直向上拉动弹动弹簧簧测测力力计计2、不能在静止、不能在静止时读弹时读弹簧簧测测力力计计的示数，的示数，应应在匀速拉在匀速拉动过动过程中程中读读数数35整理版ppt对对于如于如图图所示的滑所示的滑轮组轮组，如果没，如果没有刻度尺，能否有刻度尺，能否测测出出该该滑滑轮组轮组的的机械效率？机械效率？36整理版ppt1、某、某实验实验小小组组在在“测测滑滑轮组轮组的机械效率的机械效率”的的实验实验中中得到的数据如表所示，第得到的数据如表所示，第1、2、3次次实验实验装置如装置如图图中的甲、乙、丙所示。中的甲、乙、丙所示。(1)、比、比较较1、2两次两次实验实验，可得的，可得的结论结论：(2)、比、比较较2、3两次两次实验实验，可得的，可得的结论结论：同一滑同一滑轮组轮组，提起的物重越重，滑，提起的物重越重，滑轮组轮组的机的机械效率越高械效率越高不同的滑不同的滑轮组轮组机械效率不同，且在物重相同机械效率不同，且在物重相同时时，动动滑滑轮轮越重，滑越重，滑轮组轮组的机械效率越低的机械效率越低37整理版ppt2、小明在、小明在“测测滑滑轮组轮组机械效率机械效率”的的实验实验中，中，用如用如图图甲所示的滑甲所示的滑轮组进轮组进行了三次行了三次实验实验，数，数据如下表：据如下表：实验实验次数次数 物重物重G/N 物体上升的物体上升的高度高度h/cm 测测力力计计的示的示数数F/N 测测力力计计移移动动的距离的距离s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 18 3 6 8 2.5 24甲甲甲甲表中有一个数据的表中有一个数据的记录记录是是错误错误的，的，错误错误的的数据是数据是_；18cm或或5cm第第3次次实验实验中滑中滑轮组轮组的机械效率是的机械效率是 _；80%本次本次实验实验得到的得到的结论结论是：是：_。（1）分析表中数据，回答以下）分析表中数据，回答以下问题问题：滑滑轮组轮组的机械效率与物体提升的高度无关的机械效率与物体提升的高度无关38整理版ppt（2）小）小红红在小明在小明实验实验的基的基础础上上 利用利用图图乙也做了乙也做了实验实验，小小红红的做法目的是的做法目的是为为了改了改变变 ；当当这这两位同学使用各自的滑两位同学使用各自的滑轮轮组组提升相同的重物提升相同的重物时时，若忽略，若忽略绳绳重及摩擦，它重及摩擦，它们们的机械效率的机械效率_（选选填填“相同相同”或或“不相同不相同”），理由是：），理由是：_。得到。得到的的结论结论是：是：_滑滑轮组轮组的的绕线绕线方式方式相同相同做的有用功相同，做的做的有用功相同，做的额额外功也相同外功也相同乙乙乙乙甲甲甲甲滑滑轮组轮组的机械效率与的机械效率与绕线绕线方式无关方式无关39整理版ppt（3）小）小军军也用如也用如图图甲所示的滑甲所示的滑轮组进轮组进行了三行了三次次实验实验，实验实验数据如下表：数据如下表：物重物重G/N绳绳端拉端拉力力F/N机械效机械效机械效机械效率率率率/较较小提升速度小提升速度 10 4.2 79.4中等提升速度中等提升速度 10 4.2 79.4较较大提升速度大提升速度 10 4.2 79.4物理量物理量物理量物理量控制因素控制因素控制因素控制因素在小在小军军的的实验实验中，你得到的中，你得到的结论结论是：是：甲甲甲甲滑滑轮组轮组的机械效率与物体被提升的速度无关的机械效率与物体被提升的速度无关40整理版ppt滑滑轮组轮组的机械的机械效率的影响因素效率的影响因素：动动滑滑轮轮重重被提升物体的重被提升物体的重绳绳重及重及绳绳与滑与滑轮间轮间的摩擦的摩擦滑滑轮组轮组的机械的机械效率的典型无关效率的典型无关因素因素物体提升的高度物体提升的高度滑滑轮组轮组的的绕线绕线方式方式物体提升的速度物体提升的速度41整理版ppt1、在、在“测测滑滑轮组轮组机械效率机械效率”的的实验实验中，中，小小强强按正确方法操作，如按正确方法操作，如图图是他是他实实验验中的情景，下表是他中的情景，下表是他记录记录的一的一组组数据。数据。（1）由表中数据可）由表中数据可计计算出，滑算出，滑轮组轮组对钩码对钩码做的有用功做的有用功为为_J,人做的人做的总总功功为为_J。钩码总钩码总重重 G(N)钩码钩码上升高度上升高度h(m)测测力力计计拉力拉力 F(N)测测力力计计移移动动距离距离s(m)5 0.05 1.4 0.150.250.2142整理版ppt（2）对对以上两个以上两个计计算算结结果果进进行比行比较较，其不合理之，其不合理之处处是是_；结结合合测测力力计计放大放大图图，可知小，可知小强强的的错误错误是是_。（3）在）在该该次次实验实验中，所中，所测测滑滑轮组轮组的机械效率的机械效率应该应该是是_。有用功大于有用功大于总总功功测测力力计计的示数的示数读错读错92.6%钩码总钩码总重重 G(N)钩码钩码上升高上升高度度h(m)测测力力计计拉力拉力F(N)测测力力计计移移动动距离距离s(m)5 0.05 1.4 0.1543整理版ppt 2、某班同学利用如、某班同学利用如图图所示的所示的实验实验装置完成装置完成了了“测测滑滑轮组轮组机械效率机械效率”的的实验实验以后，以后，进进行了行了小小组组交流，下表是甲乙两小交流，下表是甲乙两小组组的的实验实验数据数据记记录录：实验实验小小组组钩码钩码重重G/N动动滑滑轮轮重重 G/N 拉力拉力 F/N机械效率机械效率机械效率机械效率 /甲甲 0.5 0.4 0.35 47.6 乙乙 0.5 0.4 0.38 43.9甲、乙两个小甲、乙两个小组组的的动动滑滑轮轮重相同，提起的重相同，提起的钩码钩码重也重也相同，相同，测测出的滑出的滑轮组轮组机械效率却不同，可能的原因机械效率却不同，可能的原因是什么？是什么？44整理版ppt2、滑、滑轮轮的的轮轮与与轴间轴间的摩擦力大小不同的摩擦力大小不同1、测测拉力拉力时时没有使没有使测测力力计计匀速上升，匀速上升，造成造成测测量的力不准确量的力不准确45整理版ppt
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