初三物理第十一章復(fù)習(xí)《簡單機械》

1、第十一章第十一章 簡單機械簡單機械 在力的作用下能繞著在力的作用下能繞著固定點固定點轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動的的硬棒硬棒，就叫做，就叫做杠桿。杠桿。一、杠桿一、杠桿1、杠桿：、杠桿：OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支點支點 動力動力阻力阻力動力臂動力臂阻力臂阻力臂支點：支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，用杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，用O表示。表示。動力：動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用F1表示。表示。動力臂：動力臂： 從支點到動力作用線的距離，用從支點到動力作用線的距離，用L1表示。表示。阻力：阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用F2表示。表示。阻力臂：阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用從

2、支點到阻力作用線的距離，用L2表示。表示。有關(guān)杠桿的五要素有關(guān)杠桿的五要素L2L1BF2OF1AF2BOAF1畫出圖中各力的力臂畫出圖中各力的力臂（1 1）找出支點的位置）找出支點的位置（3 3）從支點作動力、阻力）從支點作動力、阻力作用線的垂線作用線的垂線（2）確定動力、阻力）確定動力、阻力作用線作用線（4）標垂足）標垂足,定力臂定力臂畫力臂畫力臂的一般步驟的一般步驟杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件：動力動力 X 動力臂阻力動力臂阻力 X 阻力臂阻力臂用字母表示為用字母表示為: F1L1=F2L2或或結(jié)論：當(dāng)杠桿平衡時，動力臂是阻力臂的結(jié)論：當(dāng)杠桿平衡時，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾

3、分之一幾倍，動力就是阻力的幾分之一 左右力臂左右力臂L1:L2=_?L L1 1L L2 2在兩邊鉤碼下同時加在兩邊鉤碼下同時加掛一個同樣的鉤碼，掛一個同樣的鉤碼，杠桿杠桿_（填（填“能或能或不能不能”）平衡？）平衡？ _邊下降邊下降? ?不能不能三類杠桿的對比三類杠桿的對比1、定滑輪：、定滑輪：轉(zhuǎn)軸固定不轉(zhuǎn)軸固定不動的滑輪。動的滑輪。2、動滑輪：、動滑輪：轉(zhuǎn)動軸與轉(zhuǎn)動軸與重物一起重物一起移動的滑移動的滑輪。輪。FG定滑輪的本質(zhì)：定滑輪的本質(zhì)：l1l2.01:定滑輪實際上就是等臂杠桿。定滑輪實際上就是等臂杠桿。F不能省力，但能改變力的方向FG動滑輪本質(zhì)：動滑輪本質(zhì)：l2l1動滑輪實質(zhì)是動力臂為

4、阻力臂動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。倍的省力杠桿。O.探究使用動滑輪的特點探究使用動滑輪的特點分析：分析：由于滑輪自身具有重力。由于滑輪自身具有重力。GG0F此時此時F= （G+G0）21動滑輪特點：動滑輪特點：2. S=2h 1. F= G （不計滑輪重力時）（不計滑輪重力時）213.不可以改變力的方向不可以改變力的方向 F= （G+G0）（滑輪重力（滑輪重力G0不能忽略時）不能忽略時）21動滑輪特點：動滑輪特點：2. S=2h 1. F= G （不計滑輪重力時）（不計滑輪重力時）213.不可以改變力的方向不可以改變力的方向4.改變拉力的方向，拉力的大小會發(fā)生改變改變拉力的方向，

5、拉力的大小會發(fā)生改變 F= （G+G0）（滑輪重力（滑輪重力G0不能忽略時）不能忽略時）21fF21水平使用滑輪時：水平使用滑輪時：FLLs2Sf總結(jié)總結(jié)1：根據(jù)你所掌握的滑輪知識，完成下列表：根據(jù)你所掌握的滑輪知識，完成下列表格：格：滑輪組：定滑輪與動滑輪組合在一起構(gòu)成滑輪組。使用滑輪組時，動滑輪被幾股繩子吊起，使用滑輪組時，動滑輪被幾股繩子吊起，所用力就是物重和動滑輪的幾分之一即所用力就是物重和動滑輪的幾分之一即:1nF(G物+G動）思考題：思考題： 在左圖所示的滑輪組中，在左圖所示的滑輪組中，(a)(a)若動滑輪重若動滑輪重G G/ /不計，拉力不計，拉力F F是多少？是多少？(b)若動

6、滑輪重若動滑輪重G/不能忽略，那么圖中不能忽略，那么圖中的拉力的拉力F應(yīng)等于多少？應(yīng)等于多少？G/GF15FG15F(G+G/)分析：分析：圖中吊起動滑輪的繩子股數(shù)為圖中吊起動滑輪的繩子股數(shù)為5如圖所示，拉力如圖所示，拉力F的大小等于。的大小等于。F.13FffNGT滑輪的繞線原則功的原理“機械的黃金定律”大量實驗和理論研究表明：使用任何機械都不能省功，這個結(jié)論叫做功的原理例題1：在不考慮機械自重和摩擦的條件下，下面說法正確的是（ ）A.省力的機械做功快，還可以省功B.省力的機械，一定費功，做功慢C.省距離的機械可以省功，做功快D.省距離的機械，一定費力1.輪軸輪軸輪軸由兩個半徑不等的圓柱體固

7、定在同一軸線上組成，大的為輪，小的為軸下面是幾種輪軸下面是幾種輪軸1. 井上的轆轤井上的轆轤 從右邊看過去，可畫成下圖從右邊看過去，可畫成下圖:動力臂大于阻力臂動力臂大于阻力臂 省力杠桿。省力杠桿。F2 l1 = Rl2 = rO F1 2. 汽車的方向盤汽車的方向盤 從上邊看下去，也可畫成下圖從上邊看下去，也可畫成下圖:動力臂大于阻力臂動力臂大于阻力臂省力杠桿。省力杠桿。F2 l1 = Rl2 = rO F1 FR=GrFGr R 動力臂動力臂R大于阻力臂大于阻力臂r，輪軸實質(zhì)是一個輪軸實質(zhì)是一個省力杠桿，省力杠桿，省力但費距離省力但費距離.如果如果 動力作用在動力作用在軸軸上，輪上，輪軸又

8、將起到什么作用？軸又將起到什么作用？ 動力臂動力臂r小于阻力臂小于阻力臂R，輪軸實質(zhì)是一個輪軸實質(zhì)是一個費力杠桿，費力杠桿，但可以改變物體的速度。但可以改變物體的速度。Fr=GRr R圖中所示的自行車上，有兩個重要的輪軸，其中腳踏板和_構(gòu)成一個_輪軸；飛輪和_構(gòu)成一個_輪軸。齒輪盤齒輪盤省力省力后車輪后車輪費力費力那么費力輪軸有什么好處呢？可以改變物體的運動速度！可以改變物體的運動速度！手手 搖搖 鉆鉆自行車把自行車把腳蹬輪盤腳蹬輪盤套筒扳套筒扳門把手門把手大扳手大扳手水籠頭水籠頭生活中的輪軸生活中的輪軸輪軸主要功能：輪軸主要功能：一是改變用力大小一是改變用力大小二是改變物體的運動速度二是改變

9、物體的運動速度輪軸不能省功。輪軸不能省功。 它實現(xiàn)直線運動和圓周運動的相互轉(zhuǎn)化，是機械傳動的重要裝置是一個與水平面成一定夾是一個與水平面成一定夾角的的傾斜平面角的的傾斜平面斜面主要功能：斜面主要功能：省力省力斜面不能省功。斜面不能省功。 如果不計摩擦，如果不計摩擦，斜面長是高的幾倍，拉力或推力斜面長是高的幾倍，拉力或推力就是物體所受重力的幾分之幾。就是物體所受重力的幾分之幾。F=Gh/L斜面省力原理斜面省力原理根據(jù)功的原理根據(jù)功的原理（不計斜面摩擦）不計斜面摩擦）得：得：Gh=FL所以所以 F=Gh/L如果不計摩擦，斜面長是高的幾倍，拉力或如果不計摩擦，斜面長是高的幾倍，拉力或推力就是物體所受

10、重力的幾分之幾。推力就是物體所受重力的幾分之幾。有用功有用功 ：使用機械時對人們有用使用機械時對人們有用的功的功(為達目的人們需要且必須做的功為達目的人們需要且必須做的功)有用W額外功額外功 ：為達目的人們不需要但又為達目的人們不需要但又不得不做的功不得不做的功額W總功總功 ：有用功與額外功的總和，即有用功與額外功的總和，即 W總總=W有用有用+W額額總W機械效率機械效率一、有用功、額外功、總功一、有用功、額外功、總功1、有用功：、有用功：無論采取那種方法都無論采取那種方法都必必須須做的功。即：做的功。即：為達到目的為達到目的所所必須必須做做的功的功。（1）舉高重物時：）舉高重物時：W有用=G

11、物hW有用=f摩擦S（2）在粗糙水平面上移動物體時：）在粗糙水平面上移動物體時：2、額外功：、額外功：并非并非人們?nèi)藗冃枰枰值植坏貌蛔霾坏貌蛔龅墓?。的功。?）克服機械自重做功：）克服機械自重做功：W額外=G動滑輪h比如：使用動滑輪或滑輪組時，比如：使用動滑輪或滑輪組時，（2）克服機械間的摩擦做功：）克服機械間的摩擦做功：比如：使用斜面時，比如：使用斜面時，W額外=f摩擦S3、總功：總功：有用功和額外功的有用功和額外功的和和，叫總功。叫總功。W總=W有用+ W額外公式（公式（1） ：公式（公式（2） ：W總=F動力S動力 作用在機械作用在機械上的動力上的動力動力作用點移動力作用點移動的

12、距離動的距離想一想想一想用水桶從井中提水時，對桶做的是用水桶從井中提水時，對桶做的是（ ）功，對水做的是（）功，對水做的是（ ）功，）功，如果不慎把桶掉進井里了，從井中如果不慎把桶掉進井里了，從井中把桶撈上來時，對桶做的是（把桶撈上來時，對桶做的是（ ）功，對水做的是（功，對水做的是（ ）功。）功。 額外額外有用有用有用有用額外額外二、二、 機機 械械 效效 率率1.定義：有用功與總功的比值叫機械效率定義：有用功與總功的比值叫機械效率.%100總有用WW2.表達式表達式: 因為機械效率是兩個功的比值，因此沒有單位機械效率公式拓展機械效率公式拓展：總有用WW動力動力物SFhG額外有用有用WWW總

13、額外總WWW起重機的機械效率一般為起重機的機械效率一般為40-5040-50滑輪組的機械效率一般為滑輪組的機械效率一般為50-70抽水機的機械效率為抽水機的機械效率為60-80 提高機械效率,更充分的發(fā)揮設(shè)備的作用,有著重要的經(jīng)濟意義 該如何提高機械效率呢該如何提高機械效率呢2某斜面長為S，高為h，有一重力為G的物體被拉力F沿斜面從底端勻速移至頂端。若物體所受阻力為f，則此時的有用功為_，總功為_，額外功為_，機械效率為_。 GhFSf SFSGh2、測量滑輪組機械效率需要測量的物測量滑輪組機械效率需要測量的物理量有哪些？理量有哪些？G - 物體的重力物體的重力h - 物體升高的高度物體升高的

14、高度F - 繩子自由端的拉力繩子自由端的拉力s - 繩子繩子自由端移動的距離自由端移動的距離交流討論交流討論1、在提升鉤碼的過程中，應(yīng)注意什么？、在提升鉤碼的過程中，應(yīng)注意什么？2、同一個滑輪組掛不同質(zhì)量的鉤碼時，機械效、同一個滑輪組掛不同質(zhì)量的鉤碼時，機械效率相同嗎？率相同嗎？3、兩個動滑輪個數(shù)不同的滑輪組都掛相同的鉤、兩個動滑輪個數(shù)不同的滑輪組都掛相同的鉤碼時，機械效率是否相同？碼時，機械效率是否相同？要豎直向上勻速提升鉤碼要豎直向上勻速提升鉤碼不相同，鉤碼質(zhì)量越大，機械效率越高不相同，鉤碼質(zhì)量越大，機械效率越高不相同，動滑輪越多，機械效率越低不相同，動滑輪越多，機械效率越低4、滑輪組的機

15、械效率都與哪些因素有關(guān)？、滑輪組的機械效率都與哪些因素有關(guān)？物體的重量物體的重量(2)(2)動滑輪的重量動滑輪的重量5.提高滑輪組機械效率的方法：提高滑輪組機械效率的方法：1）減小機械自重；）減小機械自重；2）減小機械摩）減小機械摩擦；擦；3）條件允許下，增大物重。）條件允許下，增大物重。例5. 用圖3所示的滑輪組（不計摩擦）提升某一重物，所用拉力F為200N，若滑輪組的機械效率為80%，求：被提升物重；動滑輪重。典例分析類型一類型一 與滑輪組有關(guān)的計算與滑輪組有關(guān)的計算 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練如圖所示，重物A是體積為10 dm3，密度為7.9103 kg/m3的實心金屬塊，將它完全浸沒在水中，始終

16、未提出水面若不計摩擦和動滑輪重，要保持平衡，求： （1）作用于繩端的拉力F是多少？ （2）若緩慢將重物A提升2m，拉力做的功是多少？ （3）若實際所用拉力為400 N，此時該滑輪的效率是多少？（g=10 N/kg） 如圖甲所示的滑輪組，每個滑輪等重不計繩重和摩擦，物體重G1從200 N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷每次均勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度圖乙記錄了在此過程中滑輪組的機械效率隨物體重力的增加而變化的圖像 (1)每個動滑輪重多少牛? (2)繩子能承受的最大拉力是多少牛?(3)當(dāng)滑輪組的機械效率為80時，物體重多少牛?題型二：滑輪組水平放置克服摩擦的計算 用如圖1017的滑輪組水平地拉動物體已知物重為1000N，物體與地面間的摩擦力是240N，當(dāng)繩端的拉力是100N時物體以0.5ms的速度勻速移動求：（1）人拉繩端的移動速度；（2）滑輪組的機械效率。 .如圖是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖。已知貨物的質(zhì)量為600kg，所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機械效率為75。若人以0.5m/s的速度勻速前行，經(jīng)100s