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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,*,简单机械和功复习,教学目的:,1,、回忆并掌握简单机械的特点及作用,2,、会用杠杆平衡条件解题,3,、知道做功的两个要素,4,、知道功率的意义、会用功率公式解题,5,、理解总功、有用功、额外功及相互关系,6,、会运用机械效率公式解题,一、简单机械(一)杠杆,1,、杠杆五要素,支点,动力:,F1,阻力:,F2,动力臂:,L1,阻力臂:,L2,(注意点:支点一定在杠杆上! ),2,、作力臂的方法,1.,找支点,2.,沿动力和阻力的方向画出力的作用线,,3.,从支点作这些力的作用线的垂线。,这个垂线就是力臂。,F1,F2,L2,L1,例,1,、如图所示、杠杆,OA,在力,F1,、,F2,的作用下处于静止状态,,L2,是,F2,的力臂,请在图中画出力,F1,的力臂,L1,和力,F2.,FI,L2,O,L1,F2,注意:由于,L1L2,杠杆平衡,所以,F1F2,3,、探究杠杆的平衡条件,(1),什么叫杠杆的平衡?,答:杠杆平衡,是指杠杆静止不动或杠杆匀速转动。,(2),杠杆平衡条件是什么?,答:,F,1,.L,1,=F,2,.L,2,答,:,使杠杆的重力不影响杠杆的平衡,(3),实验前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,注意,:杠杆平衡时,动力使杠杆转动的方向与阻力使杠杆转动的方向相反。,(3),费力杠杆 动力臂,阻力臂,(省力、费距离),(2),等臂杠杆 动力臂,=,阻力臂,4,、杠杆分类,:,例,2,、如图所示的工具中,使用时属于,费力,杠杆的是,( ),例,3,、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,(二)滑轮、滑轮组,定滑轮:,特点:,(,1,),不能省力,没有摩擦时,F=G,物,(,2,)不省距离,S,F,=h,物,实质:等臂杠杆,作用:改变施力方向,G,F,1,F,2,F,3,动滑轮,作用:省力,不计摩擦时,,F=1/2,(,G,动,+G,物),特点:费距离,S,F,=2h,物,实质:动力臂等于阻力臂两 倍的杠杆,滑轮组的特点及作用,:,既可省力,又可改变施力的方向,F,F,G,G,1,2,F,G,1,3,F,G,不计绳重、动滑轮重及摩擦,轮轴,实质:省力杠杆,斜面作用:省力,二、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,2,、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=FS,4,、功的国际单位:,J,注意:使用任何机械都不省功!,三、功率,2,、定义:单位时间内所做的功,1,、意义:表示做功快慢,3,、公式:,P=W/t,4,、恒力,F,做功时功率:,P=FV,估测上楼时的功率:,需要测哪些物理量?需要哪些器材?,人从一楼登上三楼正常需要多少时间?,有用功,:,对人们有利用价值的功,额外功,:,无利用价值但又不得不做的功,总功,:动力所做的功,W,总,=W,有用,+W,额,四、机械效率,机械效率定义:有用功与总功的比值叫机械效率,.,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?,100%,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,=Gh,滑轮、滑轮组的机械效率,2,、,滑轮、滑轮组,平移重物,f,指水平面对物体的摩擦力,有用功,W,有用,=f.S,物,S,F,=nS,物,例,4,、如图,用,10N,的力,F,拉着物体在水平面上使物体匀速运动,物体运动速度为,20cm/s,(,1,)若不计绳重及摩擦,求物体受到地面的摩擦力为多大?拉力的功率为多大?,(2),若考虑绳重及摩擦,实际拉力为,12N,,则滑轮组的机械效率为多大?,F,解;,(1),不计绳重及摩擦,,f=3F=3X10N=30N,P=F.V,F,=FX3V,物,=10NX3X0.2m/s=6w,(2),=W,有用,/W,总,=f.S,物,/F.S,F,=f/3F=30N/3X12N=83.3%,答:物体受到地面的摩擦力为,30N,拉力的功率为,6W.,滑轮组的机械效率为,83.3%,例,5,如图,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,,则拉力,F,为多大?额外功是多少?滑轮组的机械效率是?提升重物再增加,20N,,那么该装置的机械效率将,是,多大?,解:,F=(G,动,+G,物),/3=(40N+350N)/3=130N,W,额外,=,G,动,.h=40NX2m=80J,=W,有用,/W,总,=,课堂练习,2,、,如图是自卸车的示意图,车厢部分视为,杠杆,则下列分析正确的是(,),B,点是支点,液压杆施的力是动力,货物重,是阻力,B,B,点是支点,物体,A,放在车厢前部可省力,C,C,点是支点,物体,A,放在车厢后部可省力,D,C,点是支点,物体,A,放在车厢前部可省力,3,、如图所示,一根重木棒在水平动力(拉力),的作用下以,点为轴,由竖直位置逆时,针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂,为,l,,动力与动力臂的乘积,为,,则( ),A,增大,,增大,,增大,B,增大,,减小,,减小,C,增大,,减小,,增大,D,减小,,增大,,增大,4,、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,5,、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,120 km,和,180 km,在平直轨道上匀速行驶时,机车的输出功率之比为,A,23 B,32 C,49 D,94,6,如图,17,所示,小冯分别用甲、乙两滑,轮把同样的桶从一楼地面提到二楼地面,,用甲滑轮所做的总功为,W1,,机械效率为,1,;用乙滑轮所做的总功为,W2,,机械效率,为,2,,若不计绳重及摩擦,则,A,W1=W2,,,1=2 B,W1=W2,,,12,C,W12 D,W1W2,,,12,例,5,、如图所示,用一动滑轮拉一物体,A,以,0.5m/s,的速度在水平面上匀速运动,物体,A,重为,20N,,受到的摩擦力是物重的,0.2,倍,水平拉力,F,为,2.5N,,求:拉力,F,的功率是多少?在,2S,内拉力做的功是多少,滑轮的机械效率是多少?(不计滑轮重),例,6,、如图所示,物重为,20N,,摩擦不计。绳的一,端拴在地面上,用力,F,为,50N,的力使滑轮匀速上升,了,2m,,求出总功,有用功和此滑轮的机械效率?,7,如图,10,所示,甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼,甲对木箱做的功,_,乙对木箱做的功,(,填“大于”、“等于”或“小于”,),
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