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1、第十三章 简单机械,第一节 杠杆,F2,L1,L2,O,支点：杠杆绕着转动的点.O动力：使杠杆转动的力。F1阻力：阻碍杠杆转动的力。F2动力臂：从支点到动力作用线的距离。L1阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。L2,F1,二、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F1的力臂L1,用钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示，O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出：（1）鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图；（2）F1的力臂。,三、杠杆的平衡条件：,2探
2、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F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2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F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2
3、记录表格中。,3、杠杆的平衡条件,动力动力臂=阻力阻力臂,F1L1=F2L2,1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,竖直向上,2 N,3如图所示，分别沿力F1、F2、F3、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F1方向的力最小B沿F2方向的力
4、最小C沿F3方向的力最小D三个力的大小相等,B,F3,O,以支点到力和作用线的连线为力臂的力最小,F1,4.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
5、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,L1,L2,=,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，FG,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
6、方向。,二、动滑轮,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。,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。,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F1、F2、F3，则（ ）。 A F1F2F3 B F2F3F1 C F2F1F3 D F3F1F2,D,练一练,F,F,议一议,F=G/4,F=G/5,连线,讨论：若每个
7、滑轮重30 N，结果如何？,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？,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）,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）,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。,( b ),( c ),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
8、省功。,实 验,概 念,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）。,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,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,
9、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：,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。,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。,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。,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
10、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,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。,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
11、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,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”）,3,2,62.5%,大于,
