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1、第十一章 简单机械和功,知识框架,简单机械和功,支点(O) ：,动力(F1) ：,动力臂(L1)：,阻力(F2) ：,杠杆绕其转动的点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力（方向判断）,从支点到动力作用线的垂直距离,阻力臂(L2)：,从支点到阻力作用线的垂直距离,F2,一点、二力、二臂,杠杆的平衡条件,杠杆的平衡条件：,F1L1 = F2L2,探究活动,研究杠杆的平衡条件,为什么挂钩码前要把杠杆调在水平位置平衡？ 如何调节平衡螺母使杠杆在水平条件下平衡？ 此实验中要改变所挂钩码的数量和位置多次实验，其目的是什么？,杠杆的平衡条件： F1L1 = F2L2,1. 省力杠杆，费距离。,2. 费力杠杆，
2、省距离。,3. 不省力也不费力。,三杠杆的分类,o,o,F,F,L,L,1.如图是一个弯曲的杠杆，O是支点，在A处挂一重物G=10N，AO=BC=4cm，OB=3cm，在C点处加一个力F，若使F力最小，画出该力的方向，及力F的最小值是（ ） A.8N B.10N C.5N D.13N,2.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),3.如图所示杠杆，
3、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，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，在A端施一个始终竖直向上的力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,定滑轮： 1.定义：使用时，轴的位置固定不动的滑轮 2.实质：等臂杠杆 3.特点：不
4、省力但可以改变动力方向,定滑轮,动滑轮： 1.定义：使用时，轴的位置随被拉物体 一起运动的滑轮 2.实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆 3.特点：省一半力但不可以改变动力方向， 动力移动距离是阻力移动距离的两倍,动滑轮,滑轮组： 1.定义：动滑轮与定滑轮的组合 2.每一类滑轮组绳子绕法有两种 3.特点：省力又可以改变动力方向 F=（G+G动）/n n是与动滑轮相连的绳子段数,滑轮组,如何判断滑轮组的省力情况?,5.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？,功,1.做功的两个要素： 作用在物体上的力和物体在
5、力的方向上通过的距离 2.公式：W=FS 3.单位：J（两个鸡蛋举高1m，做的功大约是1J）,4. 功的原理：,使用任何机械都不省功,6.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10m C举重运动员将杠铃稳稳的举在空中，停留了10s D用竖直方向的500N力提着水桶，沿水平方向移动了2m,功率,1.功率：表示做功快慢的物理量 2.定义：单位时间完成的功 3.公式： P=W/t 4.单位：W,引体向上是体能测试项目之一，引体向上时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。现要测量人引体向上时功率的大小，请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程，说明
6、所需测量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时人做功的功率的表达式，并算出具体数据（g=10N/kg）,需要测量的物理量：,体重G, 上升高度h, 时间t ,次数n,表达式：,探究活动,7.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,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：,机械效率,2、额外功：并非人们需要但又不得不做的功,（
7、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：,1.实验器材： 2.要测的物理量： 3.操作注意点：竖直向上匀速拉动弹簧测力计 4.相同的滑轮组，绕绳方法虽不同，当提升相同的重物时，机械效率是相同的；用同样的滑轮组提升不同的重物，重物越重滑轮组的机械效率越大,W有=Gh(h为重物提升高
8、度） W总=FS(S为绳子自由端的伸长） W额=G动h S=nh(n为吊着动滑轮的绳子段数）,测滑轮组机械效率,探究活动,8.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1 9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,9.某同学为了将质量为5kg的物体提高1m，考虑到额外功
9、的影响，则下列方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1m C通过斜面把物体推高1m D通过定滑轮把物体吊高1m,10.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 （3）若物重增加到1000N， 机械效率为多少？,11.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
10、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),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 %,12.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。,13.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,