简单机械与功-课件

由几个滑轮组合在一起使用 （1）定义： 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。
3. 滑轮组
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？
F A
.
（三）功
1.功包括两个必要因素： (1) 作用在物体上的力， (2)物体在力的方向上通过的距离。 2. 功的计算： W=F×S
1、在下列机械中， ①羊角锤②钓鱼竿 ③天平④钢丝钳⑤筷子⑥理发剪刀⑦ 普通剪刀⑧铁匠剪刀⑨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 ①④⑧(10)(13)(15) (11)(12) 属于费力杠杆的是②⑤⑥⑨ ________ 属于等臂杠杆的是 ③⑦(14) .
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)
W额外=f摩擦· L 使用斜面时：
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：
W有用 W总
G物 h 5、机械效率公式： F动力 S动力
G
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 L 2’ O B．由小变大 C．先变大后变小 G D．先变小后变大
G
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：轴可以随物体一起移动的滑轮 叫动滑轮。
动滑轮实质是动力臂为阻力臂 （2）原理： 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?
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（ ）
A ． f 甲＞ f 乙， W 甲＞W 乙 B．f甲＝f乙，无法判断做功的多少 C ． f 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 功率表示做功的快慢。 1. 概念：单位时间里完成的功，叫做功率。
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；
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800Ｎ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 Ｎ.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．
如图所示施力时，动力F/多大？
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 O 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 ’ LL 22 O B．由小变大 C．先变大后变小 D．先变小后变大
(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
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
W有=f摩擦· S
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： 使用动滑轮或滑轮组时：
W额外=G动滑轮· h
（2）克服机械间的摩擦做功：
第二次实验时滑轮组的机械效率 (选填“大于” “小于”或“等于”）第一次实验时的机械效 率．
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）
斜面 小车 斜面 沿斜 斜面 有用 总功 机械 倾 重 高 面 长 功W W总/J 效 有 斜 量 度 拉 s/m 率 /J 程 G/N h/m 力 度 F/N
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：
L1
·
L2
⑴左右力臂L1:L2=______? ⑵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：
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。
F2
F1
动 力
L1
支点
O
动力臂
L2 阻力臂 F2
⑶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
不同数量的钩码（每个质量相等）， 杠杆仍然平衡，如图，则：
·
⑷若使再次平衡的 杠杆两边同时去 掉一个钩码，则 ___ 边将下降
百度文库
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AB＝1.5m，BC＝ 0.3m,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） D （ ） F A．500N B．300N / F C．200N D．150N
3. 功的单位： 焦耳，J
1J=1N· m
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 （ B ） 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
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 列方式中该同学做功最少的是 （ A ） 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
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
较缓 10 0.1 3 1 1 3 33％ 较陡 10 0.2 4 1 2 4 50％ 最陡 10 0.3 5 1 3 5 60％ (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？ （ρ水＝1.0 x103kg/m3,g=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
次数 1 钩码重 钩码上升 测力计示 测力计移动 高度h/cm 数F/N 距离s/cm G/N 2 10 1.5 20
2
5
5
3.0
10
⑴实验中应
拉弹簧测力计．
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为_______；
阻 力
3. 杠杆的平衡条件 4. 杠杆的种类
F1· L1=F2· L2
（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。
F=___G
F=__G
G G
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。
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 （ D ） ①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； ②都爬到杆顶，测量各自的体重和爬杆的时 间即可比较功率的大小；③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① B．①② C．①③ D．①②③
已知：S= 2400m2 ,h1＝0.1m，h2＝2m
P＝2.4 kw＝2400 w
求： （1）V=? （3）m＝？（3）W=? （4）t＝？
解：
（1）V＝Sh1=2400m2x0.1m= 240m3 （2）m＝ ρV ＝1.0 x l03 Kg/m3x240m3 ＝2.4 x105kg (3)W=Gh=mgh=2.4 x 105kg x 10 N/kg x 2 m =4.8x 106 J W (4)由p= t 4.8 x106 J W 3s =2 x 10 = 得： t＝ 3 W 2.4 x 10 P
讨论
（1）抽水机抽水所做的功是有用功还 是总功？
（2）P＝2.4 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s＝3m，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F′＝1200N，则该斜面的机械效率 是 %
W有用 W总
W有用 W有用 W额外
W总 W额外 W总
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．