《简单机械与功-课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《简单机械与功-课件.ppt（54页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、简单机械和功,（一）杠杆,1.定义,一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。,2.几个名称:,支点：杠杆绕着转动的点。动力：使杠杆转动的力。阻力：阻碍杠杆转动的力。动力臂：从支点到动力作用线的距离。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。,L1,L2,3.杠杆的平衡条件,4.杠杆的种类,（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆。例如：起子、扳子。（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆。例如：镊子、钓杆。（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆。例如：天平。省力杠杆省力，但费距离，费力杠杆费力，但省距离。,F1L1=F2L2,1、在下列机械中，羊角锤钓鱼竿天平钢丝钳筷子理发剪刀普通剪刀铁
2、匠剪刀缝纫机的脚踏板(10)铡草用的铡刀(11)镊子(12)铁锹(13)道钉撬(14)定滑轮(15)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.,(10)(13)(15),(11)(12),(14),2、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,左右力臂L1:L2=_?,在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆_（填“能或不能”）平衡？_边下降?,2、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,若使杠杆再次平衡，可在 _边的钩码下再挂 _ 个钩码？,2、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量
3、的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则 _ 边将下降,3、如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒C点受到石块的压力是1500N，且AB1.5m，BC0.3m,CD=0.2m，则要撬动石块所用力应不小于（提示：注意考虑作用在A点动力的方向）（）A500N B300N C200N D150N,D,如图所示施力时，动力F/多大？,F/,F,4、如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（）A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,G,4、如图所示杠杆，
4、在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（）A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,4、如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（）A大小不变B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,5、钢丝钳是日常生活中常用到的工具，使用钢丝钳时涉及到许多物理知识，请写出三个：(1)。(2)。(3)。,（二）滑轮,1.定滑轮,（1）定义：,轴固定不动的滑轮叫定滑轮,（2）实质：,定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但能改变力的方向。,2.动滑轮,（1）定义：,轴可以随物体一起
5、移动的滑轮叫动滑轮。,（2）原理：,动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。动滑轮省一半力。,6、如何判断滑轮组的省力情况?,省力计算公式：s=hn。V绳=n*V物 F拉=1/nG s：绳子自由端移动的距离。V绳：绳子自由端移动（上升/下降）的速度 h：重物被提升的高度。V物：物体移动（上升/下降）的速度 n：承重的绳子段数。G：物重。,原则是：n为奇数时，绳子从动滑轮为起始。用一个动滑轮时有三段绳子承担，其后每增加一个动滑轮增加二段绳子。如：n=5，则需两个动滑轮（3+2）。n为偶数时，绳子从定滑轮为起始，这时所有动滑轮都只用两段绳子承担。如：n=4，则需两个动滑轮（2+2）。其次，按要求确定
6、定滑轮个数，原则是：一般的：两股绳子配一个动滑轮，一个动滑轮一般配一个定滑轮。力作用方向不要求改变时，偶数段绳子可减少一个定滑轮；要改变力作用方向，需增加一个定滑轮。综上所说，滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定。,3.滑轮组,（1）定义：,由几个滑轮组合在一起使用叫滑轮组。,（2）原理：,即利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。,7、如图所示，物体A重100N，A与水平面间的摩擦力为30N，不计滑轮与绳子间的摩擦，若用该滑轮组使A沿水平方向匀速运动，则拉力F为多少？,（三）功,1.功包括两个必要因素：,(1)作用在物体上的力，(2)物体在力的方向上
7、通过的距离。,2.功的计算：,W=FS,3.功的单位：,焦耳，J 1J=1Nm,4.功的原理：,使用机械时，人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。,8、下列事例中对物体做了功的有（）A用1000N的力拉车，车没有动 B起重机吊着重物上升10mC举重运动员将杠铃稳稳的举在空中，停留了10sD用竖直方向的500N力提着水桶，沿水平方向移动了2m,B,9、如图所示，水平地面上有两个质量相同的木板货箱，三个工人用水平力沿相同的路面推货箱进仓库，此时这两个货箱所受的滑动摩擦力分别为f甲和f乙，工人对货箱做的功分别为W甲和W乙，则下列判断正确的是（）,Af甲f乙，W甲W
8、乙 Bf甲f乙，无法判断做功的多少Cf甲f乙，W甲W乙 D无法判断滑动摩擦力的大小和做功的多少,（四）功率,1.概念：单位时间里完成的功，叫做功率。,功率表示做功的快慢。,2.公式:p=w/t,3.单位,瓦特W，W=1J/s,10、使用机械做功时，下面说法正确的是：（A）功率大的机器一定比功率小的机器做功多；（B）功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少；（C）功率小的机器一定比功率大的机器做功慢；（D）以上说法都不对,11、在学习了功率知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是（）用相同的时间爬杆，测量各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率的大小；都
9、爬到杆顶，测量各自的体重和爬杆的时间即可比较功率的大小；测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，即可比较功率的大小；A只有 B C D,D,(五)、机械效率,1、有用功：无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。,（1）举高重物时：,W有=G物h,W有=f摩擦S,（2）在粗糙水平面上移动物体时：,2、额外功：并非人们需要但又不得不做的功,（1）克服机械自重做功：,W额外=G动滑轮h,使用动滑轮或滑轮组时：,（2）克服机械间的摩擦做功：,使用斜面时：,W额外=f摩擦L,3、总功：有用功和额外功的和，叫总功。,W总=W有用+W额外,公式（1）：,公式（2）：,W总=F动力S动
10、力,作用在机械上的动力,动力作用点移动的距离,4、机械效率,有用功跟总功的比值叫机械效率。,公式：,5、机械效率公式：,12、判断：下面说法中是否正确1有用功越多，机械效率越高2额外功越少，机械效率越高3物体做功越慢，机械效率越低4做总功越多，机械效率越低5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高,6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高7用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同8因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于19做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高10有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高,13、某同学为了将质量为5kg的物体提高1m，考虑到额外功的影响，则下列方
11、式中该同学做功最少的是（）A徒手将物体直接抬高1m B通过动滑轮把物体吊高1mC通过斜面把物体推高1m D通过定滑轮把物体吊高1m,A,14、如图所示，建筑工地上，工人用一个动滑轮将重720N的重物匀速提升5m，工人所用拉力为450N，求：（1）工人做的总功（2）该动滑轮的机械效率,15、李勇想探究斜面的机械效率。他用长木板支在凳子上搭成斜面，将1Kg盐装在塑料袋中，通过弹簧测力计将盐袋匀速向上拉，弹簧测力计的示数为4N；盐袋沿斜面移动1m，上升高度为30cm。这个斜面的机械效率为（g取10N/kg）,75,16、如图所示，在50N的水平拉力F作用下,重800的物体沿水平地面做匀速直线运动,物
12、体与地面间滑动摩擦力为120.则滑轮组的机械效率为 _；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 _ J,17、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况(设滑轮规格相同)，产生额外功最多的应是_图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做的有用功均为_，由此可判断出_图的机械效率最大。(g取10N/Kg),作业一：,18、在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：实验中应 拉弹簧测力计 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(选填“大于”、“小于”或“
13、等于”）第一次实验时的机械效率 若不计摩擦，该动滑轮的重为_。,19、如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，下表是小亮同学设计的记录表格。分析表中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）,(1)同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体所用拉力越大,（2）同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体机械效率越高,20、一块水田面积为2400m2 要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失，求：（1）所灌水的体积；（2）所灌水的质量；（3）若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？（4）若水泵的功率为 2.4kw，抽这些水要用多长时间？（水1.0 x103kg/m3,g
14、=10N/kg),已知：,S=2400m2,h10.1m，h22m,P2.4 kw2400 w,求：,（1）V=?（3）m？（3）W=?（4）t？,（1）VSh1=2400m2x0.1m=240m3,（2）m V 1.0 x l03 Kg/m3x240m3,解：,(3)W=Gh=mgh=2.4 x 105kg x 10 N/kg x 2 m,=4.8x 106 J,=2 x 103s,2.4 x105kg,讨论,（1）抽水机抽水所做的功是有用功还是总功？,（2）P2.4 kw 是什么功率？,21、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s3m，现用
15、力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为_N；若实际拉力F1200N，则该斜面的机械效率 是%,22、如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体A以0.5ms的速度在水 平面匀速运动，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，则在2s内拉力做的功是_J，滑轮的机械效率是_(不计滑轮重力)。,23、如图所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5ms的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为_，在2s内拉力F做的功为_J。,24、小马用如图所示的滑轮组抬高重5N的小车，若不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题：（1）若不计动滑轮重，绳子自由端弹簧测力计的示数多大？（2）若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，该滑轮组的机械效率多大？（3）当动滑轮总重超过多少时，使用该滑轮组提该小车不再省力？,n=4,（3）分析：当 FG物时，不再省力，,（2）,1.25N,100,100,100,50,F,G动,简单机械,简单机械和功,杠杆,种类,平衡条件,F1L1=F2L2,滑轮,定滑轮,动滑轮,特点及实质,滑轮组,省力情况：,功、功率及机械效率,做功的两个必要因素,功的计算,W=FS,做功快慢,功率的定义,功率的计算,做功效率,机械效率的定义、测量及计算,再见,
