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,杠杆滑轮机械效率及实验,考点一：杠杆：a（1）指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂b（2）绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示,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,归纳整理:1)（1）辨认杠杆；（2）先找支点O；（3）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线。力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，延长部分要用虚线表示；画出垂足，标上字母l1、l2。2)动力、阻力作用点要画在受力物体上，并标上字母，注意角标F1、F2.,画出阻力臂、提起重物最小的力和该力的力臂,画出阻力臂、动力臂,考点一：b（3）概述杠杆的平衡条件c（4）能使用杠杆的平衡条件解决简单的问题a（5）举例说明人体中的杠杆,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）,省力杠杆（动力臂大于阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,L2L1,2F1,费力杠杆（动力臂小于阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,2F1,L2L1,等臂杠杆（动力臂等于阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,L2L1,2F1,人体内的杠杆,1、园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了()A增大阻力臂，减小动力移动的距离B减小动力臂，减小动力移动的距离C增大动力臂，省力D减小阻力臂，省力,挑战中考：,D,2、如图所示，某人用一根轻质竹棒挑着为120N的物体站在水平地面上，棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为N。当AO距离变小时则A手在A端对棒竖直向下的作用力将。（填“变大”“变小”“不变”）,240,变大,3.在下列机械中，羊角锤钓鱼竿天平钢丝剪筷子理发剪刀普通剪刀铁匠剪刀缝纫机的脚踏板铡草用的铡刀镊子铁锹道钉撬定滑轮动滑轮，它们中属于省力杠杆的是属于费力杠杆的是_属于等臂杠杆的是。,4、如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态，已知OA长为50cm，OC长为30cm，OAB30。拉力F的大小是多少？,考点二：滑轮a（1）辨认定滑轮、动滑轮、滑轮组a（2）知道定滑轮和动滑轮的特点,定滑轮不省力，但是能改变施力的方向。,动滑轮能省一半力，但不能改变施力的方向,定滑轮的实质是一个等臂杠杆即F=G,s=h,动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆即F=1/2G,s=2h,1、如图所示，质量为5kg的物体M在力F的作用下以5cm/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧秤的读数为2N，则拉力F为N，物体与水平地面的摩擦力为N。,挑战中考：,2,4,考点二：a（3）知道滑轮组的特点b（4）会使用滑轮组（限于两个滑轮的滑轮组）解决简单的问题,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。,1、如图是用滑轮组把陷入沟里的汽车拉出来的两种方法，你认为哪种方法更省力（）A甲图的方法B乙图的方法C两图的方法一样D无法比较,挑战中考：,归纳整理：滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成。它既能省力，又能改变力的方向。使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担，则提起重物所用的力就是总重力的几分之一。,A,典例分析2:如图所示，物体重50牛，不计滑轮自重及轴心摩擦，用F10牛的拉力将物体沿水平面匀速拉动，则物体受到地面的摩擦力为多大？,解析利用滑轮组沿水平方向拉动物体时，所克服的阻力不是重力，而是地面的摩擦力。此时有几股绳子与动滑轮相连接，则动力就是摩擦力的几分之一，即Ff/n。由图可知，n3。所以摩擦力f3F30牛。,答案：30牛,知识结构,有用功：使用机械时对人们有用的功W有=Gh,额外功：人们不需要但又不得不做的功,总功：有用功与额外功的总和W总=W有+W额W总=FS,一、有用功、额外功、总功,W额=W总-W有,二、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,分组讨论：,有没有机械效率为100%的机械？为什么？,判断：下面说法中是否正确1.做功多的机械，机械效率高2做总功越多，机械效率越低3做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高4做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高5用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同6因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于17做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高8有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高机械效率高的机械省功机械效率高的机械有用功占总功比值大,算一算：,一台起重机将质量为0.6t的重物匀速提升3m，而它的电动机所做的功是3.410J，起重机的机械效率是多少？,4,已知:m=0.6t=600kgh=3mW总=3.410J求：=？解：G=mg=600kg10N/kg=6000NW有=Gh=6000N3m=1.810J=W有/W总=1.8104J/3.4104J=53%答：起重机的机械效率是53%。,4,4,想一想,1、什么是使用斜面时的有用功、额外功、总功？2、如何测量斜面的机械效率呢？,探究斜面的机械效率,1、提出猜想：,斜面的机械效率可能和有关。,2、参考器材：,长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺,斜面倾斜程度、斜面的粗糙程度,实验装置：,F,S,h,实验过程：,测量小木块的重力，记录数据；,改变斜面的倾斜程度，重复步骤。,把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。,注意事项：,要匀速拉动物体。,拉力要与斜面平行。,及时记录数据。,木板的摩擦要大一些,选用木块要重一些,4、记录表格：,4、记录表格：,结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。,小结：,1、有用功、额外功、总功,2、机械效率,3、斜面的机械效率与倾斜程度有关,测滑轮组的机械效率,实验回顾,实验原理：,所测物理量：,物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S,测量仪器：,弹簧测力计、刻度尺,实验步骤：,1、按图组装滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置2、匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码G升高，读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出钩码上升的距离h和弹簧测力计移动的距离s,在此实验中操作的关键：,1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计,2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数,对于如图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，能否测出该滑轮组的机械效率？,帮帮忙,1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。,(1)、比较1、2两次实验，可得的结论：(2)、比较2、3两次实验，可得的结论：,同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高,不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低,巩固练习,2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：,甲,表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是_；,18cm或5cm,第3次实验中滑轮组的机械效率是_；,80%,本次实验得到的结论是：_。,（1）分析表中数据，回答以下问题：,滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关,（2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验，小红的做法目的是为了改变；当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_（选填“相同”或“不相同”），理由是：_。得到的结论是：_,滑轮组的绕线方式,相同,做的有用功相同，做的额外功也相同,乙,甲,滑轮组的机械效率与绕线方式无关,（3）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：,物理量,控制因素,在小军的实验中，你得到的结论是：,甲,滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关,滑轮组的机械效率的影响因素：,动滑轮重,被提升物体的重,绳重及绳与滑轮间的摩擦,1、在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_J,人做的总功为_J。,0.25,0.21,能力提升,（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是_；结合测力计放大图，可知小强的错误是_。（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是_。,有用功大于总功,测力计的示数读错,92.6%,2、某班同学利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是甲乙两小组的实验数据记录：,甲、乙两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮组机械效率却不同，可能的原因是什么？,2、滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同,1、测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确,
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