简单机械复习课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十三章 简单机械,第一节 杠杆,F,2,L,1,L,2,O,支点,：杠杆绕着转动的点,.O,动力,：使杠杆转动的力。,F,1,阻力,：阻碍杠杆转动的力。,F,2,动力臂,：从支点到动力作用线的距离。,L,1,阻力臂,：从支点到阻力作用线的,距离。,L,2,F,1,二、杠杆的五要素,下列关于力臂的说法中正确的是（ ）,、力臂是从支点到力的距离,、力臂是从支点到力的作用线之间的杠杆的长度,、力臂是从支点到力的作用点之间距离,、力臂是从支点到力的作用线的距离,D,在下图中画出动力,F,1,的力臂,L,1,用钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示，,O,为支点，,F,1,是手对鱼竿的作用力，请画出：（,1,）鱼线对钓鱼竿拉力,F,2,的示意图；（,2,）,F,1,的力臂。,三、杠杆的平衡条件：,2,探究杠杆的平衡条件,1,杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡。,保证力臂沿杠杆，便于测量，,排杠杆自重对实验的影响。,问题：,杠杆在满足什么条件时才会平衡？,实验操作：,（,1,）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。,问题：,为什么要调节杠杆在水平位置平衡？,（,2,）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力,F,1,、阻力,F,2,、动力臂,l,1,、阻力臂,l,2,记录表格中。,（,3,）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。,（,4,）,在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其,他,位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。,将动力,F,1,、阻力,F,2,、动力臂,l,1,、阻力臂,l,2,记录表格中。,3,、杠杆的平衡条件,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂,F,1,L,1,=F,2,L,2,1,小阳同学在做,“,探究杠杆平衡条件,”,的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。,（,1,）若使杠杆在,位置平衡，需把平衡螺母向,端调节。,（,2,）如果在杠杆的,A,处挂三个相同的钩码，则在,B,处要挂,个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。,（,3,）若在,C,处挂,6,N,的钩码，用弹簧测力计作用在,B,点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该,，此时弹簧测力计的示数为,。,水平,右,2,O,A,C,B,竖直向上,2 N,3,如图所示，分别沿力,F,1,、,F,2,、,F,3,、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）,A,沿,F,1,方向的力最小,B,沿,F,2,方向的力最小,C,沿,F,3,方向的力最小,D,三个力的大小相等,B,F,3,F,1,F,2,O,L,1,L,3,L,2,以支点到力和作用线的连线为力臂的力最小,F,1,4.,在,A,点施加一个最小的力，使杠杆在此位置平衡平衡,A,B,O,G,1,省力杠杆：,动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。,在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？,我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，同时我们又付出了怎样的代价呢？,2,费力杠杆：,动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。,在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？,使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。,3,等臂杠杆：,动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。,物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。,托盘天平,物理天平,1,下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是,（ ）,练一练,A,启瓶器,B,切纸铡刀,C,食品夹,D,羊角锤,4,一根粗细均匀的木棒重,500 N,，一头着地，求,:,抬起另一端所需最小的力有多大？,第十二章 第节,滑轮,工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。,结论：,使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。,一、定滑轮,物重,G,/N,物体移动方向,物体移动距离,h,/m,拉力,F,/N,拉力,方向,拉力移动距离,S,/m,1,向上,0.3,1,向下,0.3,F,F,F,G,O,L2,L1,L,1,L,2,=,相当于一个等臂杠杆,F = G,一、定滑轮,:,F,G,O,L2,L1,L1=L2,相当于一个等臂杠杆,F = G,改变拉力方向后，还是等臂杠杆，所以只使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，,F,G,工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。,结论：,使用动滑轮可以省力； 但费距离，且不改变力的方向。,二、动滑轮,物重,G,/N,物体移动方向,物体移动距离,h,/m,拉力,F,/N,拉力,方向,拉力移动距离,S,/m,1,向上,0.3,0.5,向上,0.6,动滑轮的实质,动滑轮在使用时，同样可以找出跟它相当的杠杆。请认定一下，杠杆的支点是,A,还是,O,点？并指出拉力,F,与物重,G,的关系。,G,F,G,F,O,A,O,G,F,L,2,= R,L,1,= 2R,杠杆的支点在,O,上,若不计摩擦和滑轮重，则有,实验结论：动滑轮可以省一半力，,但费一倍距离，不能改变力的方向。,F,F,结论：,n,为承担物重的绳子段数。,讨 论,起,点在定滑轮,n,为,偶,数，起点在动滑轮,n,为,奇,数,2,用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是,F,1,、,F,2,、,F,3,，则（ ）。,A,F,1,F,2,F,3,B,F,2,F,3,F,1,C,F,2,F,1,F,3,D,F,3,F,1,F,2,D,丙,F,3,练一练,乙,F,2,甲,F,1,F,F,议一议,F=G/4,F=G/5,连线,讨论：若每个滑轮重,30 N,，结果如何？,G =,?,h =,?,F,=100 N,s=,10 m,F,=?,s,=?,G,=100 N,h,=10 m,F,=100 N,s,=?,G =,?,h=,10 m,F,s=,?,物体以,0.2,m/s,的速度匀速上升,10 s,的时间,练一练,思考题：,在左图所示的滑轮组中，,(a),若,动滑轮重,G,/,不计,，拉力,F,是多少？,(,b),若,动滑轮重,G,不能忽略,，那么图中的拉力,F,应等于多少？,G,/,G,F,1,5,F,G,1,5,F,(G+G,/,),分析：图中,吊,起,动滑轮,的绳子跟数为,5,巩固练习：,1,：如下图,(a),所示，物体,B,重,100N,，在力,F,作用下,匀速,上升时，,F,应等于,N,。（不计摩擦）,图,(a),F,2:,如上图,(b),所示，物体,A,重为,100N,，,挂重物的钩子,承受的拉力是,N,。,人,匀速,拉绳子的力,是,N,（动滑轮自重不计）,图,(b),100,100,50,3:,如图所示的四个,滑轮组,中，图可省,一半力,，图,最,费力,，图和图,用力大小一样,。,(a),(b),(c),(d),( b ),( c ),(a),(d),G,/N,h,/m,W,直,/J,F,/N,s,/m,W,机,/J,2,0.1,0.2,1.2,0.2,0.24,结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。,推论：使用任何机械不省功。,实 验,概 念,G,/N,h,/m,W,直,/J,F,/N,s,/m,W,机,/J,2,0.1,0.2,1.2,0.2,0.24,额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，,而不得不做的功（无用付出）。,有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。,总功：利用机械所做的功（实际付出）。,在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。,一、机械效率：,1,定义：有用功跟总功的比值。,2,公式：,3,用百分数表示。总小于,1,。,有用功、额外功与总功：,额外功,:,提升物体,目 的,:,提升物体所做的功,Gh,有用功,:,克服斜面摩擦所做的功,fs,总 功,:,人拉物体所做的功,Fs,总功,有用功,额外功, , ,W,总,W,有用,W,额外,1,关于机械效率的说法中正确的是,（,）,A,越省力的机械，效率越高,B,做有用功越多的机械，效率越高,C,做相同的功，额外功的值越小，效率越高,D,做功越快的机械，效率越高,C,练一练,2,如图，忽略绳重和摩擦，用拉力,F,拉着,10 N,的重物匀速上升，绳子自由端移动,1 m,，动滑轮重力,2 N,，,求：（,1,）拉力,F,；,（,2,）物体上升的距离；,（,3,）有用功，总功，机械效率。,练一练,二、测滑轮组的机械效率：,F,实验原理,实验器材,注意事项,弹簧测力计、刻度尺,、,铁架台、滑轮、细线、钩码。,竖直,向上，,缓慢,拉动测力计。,G,/N,h,/m,F,/N,s,/m,W,有,/J,W,总,/J,1,2,3,F,实验,1,保持动滑轮重一定，改变钩码重力。,结论：,动滑轮重,一定,物重,越大,，机械效率,越高,。,G,/N,h,/m,F,/N,s,/m,W,有,/J,W,总,/J,1,2,2.,条件：物重一定,实验,2,保持钩码重力一定，改变动滑轮重。,结论：,物重,一定，动滑轮,越重,，机械效率,低,。,F,F,影响滑轮组机械效率的因素,1,、滑轮组轮与轴的摩擦,（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）,2,、所提升的物重,（物重增加，机械效率也提高）,3,、动滑轮的重力,几种情况滑轮的功率,F,F,甲,F,乙,G,h,为物体上升的距离,S,为绳子自由端移动的距离,f,F,F,f,F,F,F,乙,G,F,拉,F,F,例,忽略动滑轮自重,5,如图所示，每个滑轮均重,12,N,，用滑轮组拉着重,1,000,N,的物体,A,沿水平方向以,0.2,m/s,的速度匀速向左移动，拉力,F,的功率为,32 W,。（不计绳重及机械内部摩擦）求：,（,1,）拉力,F,的大小；,（,2,）滑轮组的机械效率。,A,F,1,图,为测量滑轮组机械效率的实,验装置，钩码总重,6 N,。,（,1,）实验时要竖直向上,_,拉动弹簧测力计，由图可知拉力,大小为,_N,，若钩码上升的,高度为,8cm,则弹簧测力计向上移动,_cm,该滑轮组的机械效率为,_,。,（,2,）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将,_,（选填：,“,增大,”,、,“,减小,”,或,“,不变,”,）,缓慢,2.4,24,83.3%,增大,练一练,3,质量是,6,kg,的物体,A,放在水平桌面上，利用下图装置使物体以,0.2,m/s,的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为,2,N,，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（,g,取,10 N/kg,）,（,1,）作用在绳端的拉力,F,为,N,（,2,）水平桌面对物体,A,的摩擦力是,N,（,3,）在,10 s,内拉力作用点移动,m,A,F,2,6,4,2,在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：,此实验所用滑轮的个数至少是,_,个，其中动滑轮有,_,个。,第一次实验测得滑轮组的机械效率为,_,，第二次实验时滑轮组的机械效率,_,第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）,次数,钩码重,/N,钩码上升高度,/cm,弹簧测力计示数,/N,弹簧测力计移动距离,/cm,1,2,10,0.8,40,2,5,5,1.5,20,3,2,62.5%,大于,