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1、简单机械和功复习,初三物理组,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
2、图中画出力F1的力臂L1和力F2.,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缓慢匀速转动。 (2)杠杆平衡条件是什么？ 答：F1.L1=F2.L2,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 L1 L2, （费力、省距离）,(1)省力杠杆 L1 L2 ，（省力、
3、费距离）,(2)等臂杠杆 L1 = L2,4、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SF=h物 实质：等臂杠杆 作用：改变施力方向,动滑轮,作用：省力，不计
4、摩擦时，F=1/2（G动+G物） 特点：费距离SF=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,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
5、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 SF=nS物,例4、如图，用10N的力F
6、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？,解；(1)不计绳重及摩擦，f=3F=3X10N=30N P=F.VF=FX3V物=10NX3X0.2m/s=6w (2)=W有用/W总 =f.S物/F.SF=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？
7、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 BB点是支点，物体A放在车厢前部可省力 CC点是支点，物体A放在车厢后部可省力 DC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
8、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、如图6所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图7所示。据图可知金属杆重 A5 N B10 N C20 N D40 N,5、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,6、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
9、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 A23 B32 C49 D94,7跳绳是一种简便易行的锻炼方式.图7描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像.由图像可知，他的重心移动的最大高度为 cm.若该同学的体重为500N，则他1min内克服重力做功的功率为 W.,8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 AW1=W2，1=2 BW1=W2，12 DW1W2，12,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？,9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”),