簡(jiǎn)單機(jī)械功蘇科版

第11章簡(jiǎn)單機(jī)械和功2014年中考總復(fù)習(xí)系列課件濱淮中學(xué)初三物理備課組莊慶明一、杠桿支點(diǎn)動(dòng)力：F1阻力：F2動(dòng)力臂：L1阻力臂：L2（注意點(diǎn)：支點(diǎn)一定在杠桿上,力臂不一定在杠桿上?。㎡

F2F1L1L21、杠桿五要素2、作力臂的方法（1）.找支點(diǎn)（2）.沿動(dòng)力和阻力的方向畫(huà)出力的作用線（3）.從支點(diǎn)作這些力的作用線的垂線。這個(gè)垂線就是力臂。F1F2L2L11、如圖所示、杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，L2是F2的力臂，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出力F1的力臂L1和力F2.FIL2OL1F2注意：由于L1>L2,杠桿平衡，所以F1<F2練習(xí)例題選解例3．如圖要使杠桿AOD保持平衡，應(yīng)選擇B、C、D中哪一點(diǎn)為動(dòng)力的作用點(diǎn)，且力的方向如何時(shí)將最省力？G0ADCBFBFCFD(1)什么叫杠桿的平衡？答：杠桿平衡是指杠桿靜止不轉(zhuǎn)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)杠桿平衡條件是什么？答：F1.L1=F2.L2答:避免杠桿的自重影響杠桿的平衡;(3)實(shí)驗(yàn)前為什么要先調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡？為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？

便于測(cè)量力臂.3、探究杠桿的平衡條件(3)費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂<阻力臂,（費(fèi)力、省距離）(1)省力杠桿

動(dòng)力臂>阻力臂,（省力、費(fèi)距離）(2)等臂杠桿動(dòng)力臂=阻力臂,4、杠桿分類:1、先確定分類的標(biāo)準(zhǔn)，然后對(duì)圖所示的杠桿進(jìn)行分類。A、用撬棒撬石頭B、理發(fā)剪刀C、鑷子夾東西D、起子撬瓶蓋練習(xí)E、搖杠抽水機(jī)F、手推車G、鉗子H、天平省力杠桿：A、D、E、F、G費(fèi)力杠桿：B、C等臂杠桿：H2、

如圖是自卸車的示意圖，車廂部分視為杠桿，則下列分析正確的是（

）B點(diǎn)是支點(diǎn)，液壓桿施的力是動(dòng)力，貨物重是阻力

B．B點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車廂前部可省力C．C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車廂后部可省力

D．C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車廂前部可省力

4、如圖是一種垃圾夾的結(jié)構(gòu)示意圖.拉繩的一端固定在手把上，另一端穿過(guò)空心管桿后與兩夾爪的一端相連接.當(dāng)用力捏手把時(shí)，夾爪在拉繩的作用下可夾持物體，同時(shí)彈簧被壓縮；當(dāng)松開(kāi)手把時(shí)，夾爪在彈簧的作用下恢復(fù)原狀.在使用過(guò)程中，手把和夾爪分別是（）A．省力杠桿費(fèi)力杠桿B．費(fèi)力杠桿省力杠桿C．省力杠桿省力杠桿D．費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿A

例題選解5.如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)直桿可繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿的末端懸掛一重物，用一個(gè)始終跟直桿垂直的力F作用于杠桿的中點(diǎn)，并使直桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中直桿（）A．始終是省力杠桿B．始終是費(fèi)力杠桿C.先是省力的，后是費(fèi)力的D．先是費(fèi)力的，后是省力的C例3、如圖所示杠桿，在A端施一個(gè)始終與杠桿垂直的力F，當(dāng)杠桿由如圖實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到虛線位置時(shí)，F(xiàn)大小的變化情況是（

）

A．大小不變

B．由小變大

C．先變大后變小

D．先變小后變大

GOAC6、如圖所示，O為杠桿的支點(diǎn)，在杠桿的右端B點(diǎn)處掛一重物。MN是以A為圓心的弧線導(dǎo)軌，繩的一端系在杠桿的A點(diǎn)，另一端E可以在弧線形導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，當(dāng)繩的E端從導(dǎo)軌的一端N點(diǎn)向另一端M點(diǎn)滑動(dòng)的過(guò)程中，杠桿始終水平，繩AE對(duì)杠桿拉力的變化情況是（）OMNEBAA、先變大后變小B、先變小后變大C、一直變小D、一直變大B7、斜拉橋是一種科技含量很高的大橋，圖甲是斜拉索橋的橋提結(jié)構(gòu)示意圖，圖乙取橋體一部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，圖丙是這部分結(jié)構(gòu)的受力示意圖。甲乙丙F1F2（1）從圖丙可以看出，斜拉橋的設(shè)計(jì)應(yīng)用了

的相關(guān)知識(shí)，其中O是

，

代表橋重和橋面上的車輛對(duì)橋的作用力，

是鋼索對(duì)橋面的拉力。橋塔鋼索橋面O（2）為了減小鋼索承受的拉力，在需要與可能的前提下，可以適當(dāng)增加橋的高度，請(qǐng)分析原因。杠桿支點(diǎn)F1F2（3）假如讓你來(lái)設(shè)計(jì)新的斜拉橋，你還能提出什么方法可以減輕鋼索承受的拉力？（說(shuō)出一種方法即可）答：增加橋塔的高度，可以增大拉力的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件，鋼索所受的拉力也隨之減小。答：使用新型的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料減小橋的自重。7、如圖所示，一根重木棒在水平動(dòng)力（拉力）Ｆ的作用下以Ｏ點(diǎn)為軸，由豎直位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中，若動(dòng)力臂為l，動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積為Ｍ，則（

）A．Ｆ增大，ｌ增大，Ｍ增大

B．Ｆ增大，ｌ減小，Ｍ減小

C．Ｆ增大，ｌ減小，Ｍ增大

D．Ｆ減小，ｌ增大，Ｍ增大

8、如圖6所示，長(zhǎng)1.6m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，一拉力——位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖7所示。據(jù)圖可知金屬桿重

A．5NB．10NC．20ND．40N二、滑輪、滑輪組特點(diǎn)：（1）不能省力，

沒(méi)有摩擦?xí)rF=G物（2）不省距離S=h實(shí)質(zhì)：等臂杠桿作用：改變施力方向GF1F2F31、定滑輪：2、動(dòng)滑輪作用：能省一半力，不計(jì)摩擦?xí)r，F(xiàn)=1/2（G動(dòng)+G物）特點(diǎn)：費(fèi)距離S=2h實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂等于阻力臂兩倍的杠桿3、滑輪組FFGG12F＝G13F＝G不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦特點(diǎn)及作用：既可省力，又可改變施力的方向.輪軸實(shí)質(zhì)：省力杠桿斜面作用：省力4、輪軸、斜面1、升國(guó)旗的旗桿上裝有定滑輪，這是為了（）A、省力B、省功C、省距離D、改變施力方向2、用如圖所示的四種方法，提起同一重物G，不計(jì)摩擦及動(dòng)滑輪重，則所用拉力F最大的是

，最小的是

。FFDABCDBC練習(xí)3、關(guān)于滑輪和滑輪組，下列說(shuō)法正確的是（）A、使用定滑輪既可以省力，又可以改變力的方向B、使用定滑輪不能省力，但可以改變用力的方向C、使用動(dòng)滑輪既可以省力，又可以省距離D、使用一個(gè)動(dòng)滑輪與一個(gè)定滑輪組成的滑輪組最多可以省一半的力B課堂練習(xí)5、用一根結(jié)實(shí)的繩子在兩根光滑的木棒上繞幾圈，如圖所示：小朋友用力一拉，兩位大力士竟撞在一起了，這幅漫畫(huà)說(shuō)明了什么？6、作用在各類杠桿和定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組上的力和力移動(dòng)的距離之間的關(guān)系有什么共同的特點(diǎn)？省力一定費(fèi)距離，省距離一定費(fèi)力。點(diǎn)撥：一根結(jié)實(shí)的繩子在兩根光滑木棒上繞幾圈可看作是滑輪組，以類似于分析滑輪組省力情況分析大力士拉力和小朋友用拉力之間的關(guān)系。1、功的定義：力和物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積2、功的計(jì)算：W=FS3、功的單位：JN.m1J=1N.m人手托幾個(gè)雞蛋舉高1m，所做的功為1J？注意：使用任何機(jī)械都不省功?。üΦ脑恚┒?、功（W）（1）有力作用在物體上；（2）物體在力的方向上移動(dòng)一段距離.4、做功的兩個(gè)必要因素：例題選解例5.一個(gè)人把重為80N的水桶從井里勻速提升到地面。已知水桶被提起的高度為8m，水桶到地面后，人又提著水桶沿著水平地面勻速前進(jìn)20m,求人對(duì)水桶一共做了多少功？三、功率（P）2、定義：1、意義：3、公式：4、恒力F做功時(shí)功率：W=Ptt=WP表示物體做功的快慢功與時(shí)間的比值P=W/tP=FV估測(cè)上樓時(shí)的功率：（2）需要測(cè)哪些物理量？需要哪些器材？（3）功率的表達(dá)式（1）原理：質(zhì)量m；登樓的高度h；登樓的時(shí)間t磅秤皮尺秒表P=mghtP=Wt估測(cè)跳繩時(shí)的功率：（2）需要測(cè)哪些物理量？需要哪些器材？（3）功率的表達(dá)式人的質(zhì)量m；跳的高度h；_____________磅秤皮尺秒表P=nmght跳n次的總時(shí)間t（1）原理：P=Wt跳繩是一種簡(jiǎn)便易行的鍛煉方式.如圖描繪了某同學(xué)某次跳繩時(shí)重心移動(dòng)的高度h隨時(shí)間t變化的圖像.由圖像可知，他的重心移動(dòng)的最大高度為

cm.若該同學(xué)的體重為500N，則他1min內(nèi)克服重力做功的功率為

W.675練習(xí)

1.某建筑工地上，起重機(jī)將1000N的重物豎直向上勻速提升10m后，又將重物水平移動(dòng)了5m，在整個(gè)過(guò)程中，當(dāng)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力做功___J；當(dāng)在水平方向移動(dòng)時(shí)，拉力做功__J.2.重力為100N的物體，受到50N的水平拉力，在水平面上勻速前進(jìn)5m，則重力做功為_(kāi)___J，拉力做功為_(kāi)__J.010402503.功率是表示_____________的物理量.甲、乙兩臺(tái)機(jī)器做相同的功所需的時(shí)間之比為3∶2，則甲、乙兩機(jī)器的功率之比為_(kāi)______.4.一臺(tái)拖拉機(jī)，功率為20kW，它以7.2km/h的速度勻速前進(jìn)0.5h，做功___________J，它受到的阻力為_(kāi)__________N.2∶3做功快慢100003.6×1075、提高機(jī)車的額定功率是鐵路進(jìn)一步提速要解決的一個(gè)重要課題。機(jī)車的輸出功率等于牽引力與速度的乘積。若列車所受阻力與速度成正比，那么，列車提速前后分別以最高時(shí)速120km/h和180km/h在平直軌道上勻速行駛時(shí)，機(jī)車的輸出功率之比為()A．2﹕3B．3﹕2C．4﹕9D．9﹕4C有用功：對(duì)人們有利用價(jià)值的功額外功：無(wú)利用價(jià)值但又不得不做的功總功：動(dòng)力所做的功

W總=W有用+W額四、機(jī)械效率機(jī)械效率定義：有用功與總功的比值叫機(jī)械效率.表達(dá)式:

沒(méi)有！因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?，所以機(jī)械效率總小于1有沒(méi)有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？100%例題：下列說(shuō)法正確的是()A、機(jī)械效率高的機(jī)械，功率一定大B、做功多的機(jī)械，功率一定大C、做功快的機(jī)械，功率一定大D、做功時(shí)間長(zhǎng)的機(jī)械，功率一定大C四、滑輪組的機(jī)械效率1、滑輪組的機(jī)械效率與_______、_________、________有關(guān)；2、提高滑輪組機(jī)械效率的方法有：（1）增大物重；（2）減小動(dòng)滑輪重；（3）減小繩重及摩擦（加潤(rùn)滑油）物重G動(dòng)滑輪重G0繩重及摩擦η=W有用W總h物S繩G物W有用W總=G物h物F繩S繩測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率原理：繩=G物h物F繩nh物=G物nF繩計(jì)算式:注意：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)

豎直勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)

鉤碼重/N彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N鉤碼移動(dòng)的距離/m彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離/m有用功/J總功/J機(jī)械效率31.20.10.3例1.在“測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示：（1）在表中空白處寫(xiě)出有用功、總功和機(jī)械效率的值；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)。應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)做

運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中除彈簧測(cè)力計(jì)外，還需要的測(cè)量工具是________0.30.3683.3%勻速直線刻度尺次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重G/N鉤碼移動(dòng)距離h/m拉力F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η/%1A點(diǎn)1.50.100.70.3071.42B點(diǎn)2.00.151.20.3083.31.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率．實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升．（1）實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為

__N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為

%．請(qǐng)寫(xiě)出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因：

．（2）為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：

；請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩條理由：①

；②_________________

0.566.7克服杠桿自重做額外功不能沒(méi)有控制懸掛點(diǎn)不變實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，數(shù)據(jù)有偶然性例3、如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重.若工人在5s內(nèi)將繩子勻速向上拉6m，則泥桶上升_______m，手拉繩子的力為_(kāi)_____N，拉力的功率為_(kāi)__W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______.2809691.7％例2、下列說(shuō)法正確的是()A、機(jī)械效率高的機(jī)械，功率一定大B、做功多的機(jī)械，功率一定大C、做功快的機(jī)械，功率一定大D、做功時(shí)間長(zhǎng)的機(jī)械，功率一定大C例9．如圖所示的滑輪組，已知物重350N，動(dòng)滑輪重40N(繩重及摩擦不計(jì))，若重物勻速提升2m，則(1)拉力F為多大？(2)有用功多大(3)總功多大(4)滑輪組的機(jī)械效率是？2、滑輪、滑輪組平移重物f指水平面對(duì)物體的摩擦力有用功W有用=f.S物SF=nS物例5、如圖所示，用一動(dòng)滑輪拉一物體A以0.5m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，物體A重為20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F為2.5N，求：拉力F的功率是多少？在2S內(nèi)拉力做的功是多少，滑輪的機(jī)械效率是多少？（不計(jì)滑輪重）例4、如圖，用10N的力F拉著物體在

水平面上使物體勻速運(yùn)動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)速度為20cm/s,（1）若不計(jì)繩重及摩擦，求物體受到地面的摩擦力為多大？拉力的功率為多大？(2)若考慮繩重及摩擦，實(shí)際拉力為12N，則滑輪組的機(jī)械效率為多大？

F解；(1)不計(jì)繩重及摩擦，f=3F=3X10N=30NP=F.VF=FX3V物=10NX3X0.2m/s=6w(2)η=W有用/W總

=f.S物/F.SF=f/3F=30N/3X12N=83.3%答：物體受到地面的摩擦力為30N,拉力的功率為