第十一章 简单机械和功复习

• 13．小明同学用40N的水平推力沿水平地 面推重为200N的小车，匀速前进了5m,所 用时间为20s，在这个过程中 （ ） • A．重力做功1000J． • B．推力做功200J． • C．小车所受合力为160N． • D．小明做功功率为50W．
马拉车前进
第四节 功率
1、概念：单位时间内所做的功叫做功率。 2、意义： 功率是表示物体做功快慢的物理量
• 在“研究杠杆平衡条件”的实验中 1、实验前，发现杠杆处于如图所示位置，为 了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端 的平衡螺母向________________移动（选 填“右”或“左”）。
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），杠杆平衡，如图，则：
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?
G
A
（二）滑轮、滑轮组
F1 F2 F3
G
定滑轮 特点：不省力，可 改变施力的方向 实质： 等臂杠杆
特点：省一半力但不 改变力的方向。 若不计摩擦时， F=1/2（G动+G物） 实质：省力杠杆
动滑轮
滑轮组的特点及作用：既可省力，又可改变施力的方向
F
F
G
G
不计绳重、动滑轮重及摩擦
1 F＝ 2 G 1 F＝ 3 G
4、杠杆分类:
(1)省力杠杆 动力臂>阻力臂, （省力、
费距离）
(2)等臂杠杆 动力臂=阻力臂,
(3)费力杠杆 动力臂<阻力臂, （费 力、省距离）
例1、如图所示的工具中，使用时属 于费力杠杆的是 ( )
例3、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
• 例10．如图所示，物体G在拉力F的作用下 做匀速直线运动，拉力所做的功是600J， 物体向左移动了2m，滑轮组的机械效率是 80%，求： (1）拉力F是多少？ • （2）额外功是多少？
• 例．如图所示，一轻质杠杆OB可绕O点转动， 在杠杆上的A点和B点分别作用两个力F1和F2， 使杠杆保持水平平衡，已知OA=10cm，AB＝ 20cm。 • （1）若F1＝12N，方向竖直向下，问作用在B 点的力F2的最小值为多大？
P= W 3、公式： t
4、单位：
＝ t
Fs
=F v
国际单位：瓦特 ，符号 W 常用单位：千瓦
（k W）、兆瓦（mW）
1千瓦（k W）=1000瓦（w） 1兆瓦（mW）=1000千瓦（k W）
• 关于功率的各种说法，正确的是： （ ） • A.做功越多，功率一定越大 • B.做功所用的时间越少，功率越大 • C.做功越快，功率一定越大 • D.做功越省力，功率越大
（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:杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到 钩码的距离就是力臂，此时杠杆如果不水平， 则支点到钩码的距离就不是力臂。从支点到 动（阻）力作用线的距离，即力臂的长度，
才可从杠杆上的刻度值直接读出.
杠杆平衡条件：F1L1=F2L2
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
• 在图中的四种情境中，人对物体做 功的是（ ）
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！
例4、估测上楼时的功率：
需要测哪些物理量？需要哪些器材？ 物理量： 质量m、高度h、时间s
“器材”： 磅秤、刻度尺、秒表
人 提 沙 子 做 功
1对砂子做功 2对桶做功
有用功 额外功
3克服自重做功
四、机械效率
有用功 W有用：对人们有利用价值的功 额外功W额 ：无利用价值但又不得不做的功
总功 W总 ：动力所做的功
W总
第一节、杠杆
1、杠杆定义：一根在力的作用下可绕一固定点转
动的硬棒，叫做杠杆。
2、有关杠杆的名词术语
F1 a:支点O b:动力F1 c:阻力F2 d:动力臂l1 e:阻力臂l2 杠杆绕着转动的点 使杠杆转动的力
.A
.B
F2
.Βιβλιοθήκη Baidu
o
阻碍杠杆转动的力
从支点到动力作用线的垂直距离。 从支点到阻力作用线的垂直距离。
注意：F1,F2使杠杆转动方向相反
研究杠杆的平衡条件 (1)杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或杠杆 匀速转动。 (2)为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水 平位置平衡？ 答:在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时， 杠杆有一定的重力，为保证实验中杠杆的平 衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力 臂成立，必须使杠杆的重力（包括两端的平 衡螺母的总重力）乘以其力臂为零。调节杠 杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡， 就是要保证杠杆的总重力乘以其力臂为零。 （使杠杆的重力作用线通过支点）
W总=W有用+W额
机械效率定义： 有用功与总功的比值叫机 械效率. 表达式:

W有 W总
×
100%
有没有机械效率为100%的机械？ 为什么？ 没有！因为额外功的存在，有用功总小于总 功，所以机械效率总小于1
测量滑轮组的机械效率
原理： η=
计算式: =
绳
W有用 W总
G物h物 F绳S绳
G物h物
W总
例、如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为 220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与 轴之间的摩擦及绳重. 若工人在5s内将绳子匀 2 速向上拉6m，则泥桶上升_______m， 手拉绳子的力为______N，拉 80 力的功率为___W，滑轮组的 96 机械效率为________. 91.7 ％
例9．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 1、拉力F为多大？ 2、有用功多大 3、总功多大 4、滑轮组的机械效率是？
l2
2、作力臂的方法
L1
F1
F2 L2
1.找支点 2.沿动力和阻力的方向画出力的作用线， 3.过支点作这些力的作用线的垂线。 所得垂线段就是力臂（用大括号标出）。
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，请在图中 画出力F1的力臂L1和力F2.
F2 L1
O
L2 FI
=
S绳 h物
F绳nh物 G物
W有用
G物
=
n F绳
注意：实验过程中应
竖直匀速拉动测力计
滑轮、滑轮组的机械效率
1、滑轮、滑轮组提升重物：
W有用= Gh
w总 = FS
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
• 用10N的力F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 F 轮组的机械效率为多大？
弹簧测力 计的 钩码重/n 示数 /n 3 1.2
钩码移动 的距 离/m 0.1
弹簧测力 计移动 有用功/j 的距离 /m 0.3
总功/j
机械效率
例. 在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，小 明同学测得的数据如下表所示： （1）在表中空白处写出有用功、总功和机械效 率的值； （2）实验时。应使弹簧测力计做 运动。 实验中除弹簧测力计外，还需要的测量工具是 ________
解；(1)不计绳重及摩擦
f=3F=3X10N=30N
P=FVF=FX3V物= 10NX3X0.2m/s=6W (2)η=W有用/W总 = f.S /(F.SF）
物
=f/3F=30N/3X12N=83.3%
例、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
杠杆 简单 机械
种类 平衡条件
F1· 1=F2· 2 L L
特点及实质 力的关系 距离的关系
定滑轮
滑轮 功的 计算 动滑轮 滑轮组
简 单 机 械 和 功
W=FS
做功的两个必要因素 功率的定义
功、 功率 及机 械效 率
做功 快慢
功率的计算
W ＝FV P= t
做功 机械效率的定义、测量及计算 W有用 效率 η= ×100％
第十一章 简单机械和功复习
教学目标
１、知道杠杆的平衡条件。 2、了解滑轮的特点，会组装滑轮组。 3、理解功和功率的概念，了解功和功率在实际 生活和生产中的应用。 4、知道有用功、额外功、总功间的关系，能计 算机械效率，并用机械效率解释有关现象。 5、能在具体实际中找到提高机械效率的办法。