簡單機械和功講義

1、省力杠桿費力杠桿杠桿簡單機械等臂杠桿簡單機械和功滑輪做功的兩個必要因素功的計算功功的單位機械效率功功率簡單機械和功知識點一：杠桿1、在力的作用下能繞著_轉(zhuǎn)動的硬棒就是_。 杠桿不一定是直的，也可以是彎曲的，但是必須保證是硬棒。 F2 蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒等，都是杠桿。 2、一點、二力、二臂：支點（0）：杠桿繞其轉(zhuǎn)動的點動力(F1) ：使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力(F2) ：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力（方向判斷）動力臂(L1)：從支點到動力作用線的垂直距離 阻力臂(L2)：從支點到阻力作用線的垂直距離例1、如圖所示，畫出下圖中各力的力臂例2、如圖，工人用撬棍撬起石塊，O 為支點畫出阻力F2 的力臂L23、杠桿的

2、平衡條件：_ 公式：_例3、長為80cm的杠桿，支點離右端20cm，左端掛20N的重物，在右端應(yīng)掛 N的重物杠桿才能平衡，如果兩端各加10N的重物，則杠桿 端向上抬起，若要杠桿恢復(fù)平衡，支點應(yīng)向 移動 cm。方法：利用杠桿平衡條件求最小力的方法 由杠桿平衡條件知道，當(dāng)阻力、阻力臂一定時，動力臂越長，動力越小。當(dāng)動力臂最長時，動力最小。要求最小動力，必須先畫出最大動力臂。例4、如圖所示，在課桌的C點用最小的力把桌腿B抬離地面，在抬起時桌腿A沒有滑動。請在C點畫出這個力的示意圖，并標(biāo)出它的力臂。例5、如圖所示的曲棒ABC可繞A點的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，請畫出要使曲棒ABC在圖中位置保持平衡時所需最小力的示意圖

3、。 （圖乙）例6、為使杠桿ON在圖乙位置能保持靜止，需在M點施加一個力F，畫出物體A對桿的拉力的力臂和在M點對桿的最小拉力F的示意圖。4、杠桿的分類F1 F2 O L1 L2 省力杠桿，費距離 費力杠桿，省距離不省力也不費力例7、如圖是生活中幾種常見的杠桿，其中屬于省力杠桿的是_（填寫字母序號），屬于費力杠桿的是_（填寫字母序號）。 例8、如圖所示，一個輕質(zhì)直桿可繞0點轉(zhuǎn)動，桿的末端懸掛一重物，用一個始終跟直桿垂直的力F作用于杠桿的中點，并使直桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個過程中直桿（ ）A始終是省力杠桿B始終是費力杠桿C. 先是省力的，后是費力的D先是費力的，后是省力的知識點二：滑輪1

4、、 定滑輪 實質(zhì)：_特點：不省力但可以改變動力方向2、 動滑輪實質(zhì)：_特點：省一半力但不可以改變動力方向，動力移動距離是阻力移動距離的兩倍。3、滑輪組每一類滑輪組繩子繞法有兩種特點：省力又可以改變動力方向。在繩子自由端處：（1）拉力F大小 （2）繩端移動距離S （3）繩端移動速度當(dāng)動滑輪上有n股繩時，在繩子的自由端上F= S= V=例9、在水平桌面上放一個300N的重物，現(xiàn)用如圖所示裝置將物體勻速拉動，物體與桌面的摩擦力是48N，不考慮滑輪重力和滑輪與繩間摩擦，水平拉力 F為_N 。若繩子自由端移動速度為0.6m/s，則物體移動速度為_。例10、在下圖所示各個圖中，物G重都為12N，當(dāng)物體靜止

5、時，拉力F各是多少？(不記摩擦和機械重)F1= N ，F(xiàn)2= N ， F3= N知識點三：功與功率1、做功的兩個要素：（1）作用在物體上的力（2）物體在力的方向上通過的距離國際單位制中，功的單位是_，功率的單位是_。2、 在水平桌面上滾動的小球受到桌子的支持力和重力的作用，支持力在小球滾動時_功，這時重力對小球_功。（填“做”或“不做”）3、某工人在水平地面上，用100N水平推力以0.5m/s的速度勻速推動重500N的物體，使它沿水平方向移動10m，該過程中工人所做的功是_，水平推力的功率是_W例11、下面的情境中，力對物體做功的是： A、熊貓用力舉著杠鈴不動 B、用力拉繩勻速提升重物 C、用

6、力搬石頭沒搬動 D、用力提著水桶沿水平方向移動例12、下列說法中正確的是（ ） A、做功越多，功率一定越大 B、做功時間越短，功率一定越大 C、功率是單位時間內(nèi)完成的功 D、省力的機械，功率一定大例13、分別用如圖所示的（甲）、（乙）兩個滑輪組，在100s內(nèi)將重為400N 的物體G勻速提升10m，每個滑輪的重均為20N不計繩重及摩擦，此過程中A F甲做的功大于F乙做的功B、F甲做的功小于F乙做的功C、F甲做功的功率小于F乙做功的功率D、F甲做功的功率等于F乙做功的功率知識點四：機械效率有用功：為達到目的必須做的功。 額外功：為達到目的不需要做但不得不做的功?；喗M滑輪組的機械效率： 思考：(1

7、) 在不考慮繩重以及滑輪間摩擦的情況下，怎么改變滑輪組的機械效率？例如增大機械效率。(2) 有哪些因素影響滑輪組的機械效率呢？例14 例14、用如圖所示的滑輪組，將重為10N的物體以0.1m/s的速度勻速提升，拉力F=6N，拉力的功率為_W，滑輪組的機械效率為_，若不計繩重及摩擦，動滑輪的重力為_N 例15、建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為230N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為125N，時間為20s求： （1）工人做的有用功；（2）工人做的總功；例15（3）此過程中該裝置的機械效率；（4）工人做功的功率 知識點五：探究活動1、 研究杠桿的平衡條件：(1）為什么掛鉤碼前要把杠桿調(diào)

8、在水平位置平衡？答：消除杠桿自身重力對實驗的影響（2）如何調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平條件下平衡？答：在探究杠桿平衡的條件的實驗中，調(diào)節(jié)兩邊的平衡螺母使杠在水平位置平衡時，如果是左邊高的話，可以將左邊的平衡螺母向左旋，或者右邊的平衡螺母向左旋；如果是右邊的高的話，可以將左邊的平衡螺母向右旋，或者右邊的平衡螺母向右旋，直到達到平衡。（3）此實驗中要改變所掛鉤碼的數(shù)量和位置多次實驗，其目的是什么？答：減少偶然誤差，多次實驗計算平均值以減小誤差。例16、如圖所示為“探究杠桿平衡條件”的實驗裝置。例16（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，使杠桿可繞O點在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)杠桿上不加掛任何物體而處于靜止時

9、，發(fā)現(xiàn)杠桿右端上翹，此時應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向_（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是消除杠桿自身重力對實驗的影響；_。（2）在圖中甲中，每個鉤碼重0.5N，杠桿上每格等距。小明在圖甲中的A處施加一個豎直方向的力 ，使杠桿在水平位置平衡，則力的方向_（選填“豎直向上”或“豎直向下”），大小為_N。 （3）若在A處施加斜向上的力，如圖乙所示，使杠桿仍在水平位置平衡。則將 _ 。（選填“大于”、“等于”或“小于”）。 2、測滑輪組機械效率：W有= ( h為重物提升高度）W總=F S ( S為繩子自由端的伸長） W額=S=n h (n為吊著動滑輪的繩子段數(shù)）（1）實驗器材

10、：彈簧測力計、鉤碼、鐵架臺、定滑輪、動滑輪各一個、一根足夠長的細(xì)繩、刻度尺。（2）要測的物理量：物重G、拉力F、重物上升的距離h、彈簧測力計移動的距離S（3）操作注意點：豎直向上勻速拉動彈簧測力計（4）相同的滑輪組，繞繩方法雖不同，當(dāng)提升相同的重物時，機械效率是相同的；用同樣的滑輪組提升不同的重物，重物越重滑輪組的機械效率越大，若不計拉線質(zhì)量和滑輪軸間摩擦，則：（5）滑輪組的機械效率：= （/ ）×100=/(×100例17：（2014連云港）用如圖所示裝置測量動滑輪的機械效率。實驗時，豎直向上的勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下面的鉤碼緩緩上升實驗數(shù)據(jù)如下表： 序號動滑輪

11、重G動/N 鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m 機械效率0.110.20.60.483.3%0.120.21.10.4 0.220.21.20.483.3% （1） 第次實驗時，測得動滑輪的機械效率約為 （2） 分析表中數(shù)據(jù)可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機械效率將 ；提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機械效率將 （選填“增大”、“減小”或“不變”）（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)，可能的原因是： （練習(xí)題1圖）練習(xí)題：1、如圖是人抬獨輪車車把時的簡化示意圖，此時獨輪車相當(dāng)于一個 （省力/費力）杠桿；若動力臂是阻力臂的3倍，物體和車總重G 為1200

12、N，抬起車把的力F為 N。2、 下圖是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式（不計機械重和摩擦），其中所需動力最小的是（ ）3、如圖所示，用滑輪組提升重物時，重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升了1m已知拉繩子的力F為500N，則提升重物的過程中（ ）A做的有用功是800JB拉力F的功率是80WC繩子自由端被拉下3mD滑輪組的機械效率是60%4、 為了將重為600N的物體運送到6m高的樓頂上，甲工人利用圖甲的滑輪組施加300N拉力在30s的時間內(nèi)完成任務(wù)，此過程中繩子自由端移動的距離為_m，拉力的功率為_W；乙工人搭建了圖乙所示的斜面，斜面長12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力勻速將重物也成功運送到樓頂，該過程中斜面的機械效率為_，物體所受斜面的摩擦力為_N.5、建筑工地有