簡單機械與功 精品課件

1、簡單機械與功 課件第1頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二（一）杠桿1. 定義一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿。 2.幾個名稱:支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。動力臂：從支點到動力作用線的距離。阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。 第2頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二第3頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二OOOF1F1F1F2F2F2OL1L2支點 動力阻力動力臂阻力臂F2第4頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二3. 杠桿的平衡條件4. 杠桿的種類（

2、1）省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿。 例如：起子、扳子。（2）費力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿。 例如：鑷子、釣桿。（3）等臂杠桿：動力臂等于阻力臂的杠桿。 例如：天平。 省力杠桿省力，但費距離，費力杠桿費力，但省距離。F1L1=F2L2第5頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二第6頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二1、在下列機械中， 羊角錘釣魚竿天平鋼絲鉗筷子理發(fā)剪刀普通剪刀鐵匠剪刀縫紉機的腳踏板(10)鍘草用的鍘刀 (11)鑷子(12)鐵鍬(13)道釘撬(14)定滑輪(15)動滑輪，它們中屬于省力杠桿的是 屬于費力杠桿的是_ 屬于等臂杠桿的是 .(

3、10)(13)(15)(11)(12)(14)第7頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二2、在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼（每個質(zhì)量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則：左右力臂L1:L2=_?L1L2在兩邊鉤碼下同時加掛一個同樣的鉤碼，杠桿_（填“能或不能”）平衡？ _邊下降?第8頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二2、在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼（每個質(zhì)量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則：若使杠桿再次平衡，可在 _邊的鉤碼下再掛 _ 個鉤碼？第9頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二2、在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量

4、的鉤碼（每個質(zhì)量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則：若使再次平衡的杠桿兩邊同時去掉一個鉤碼，則 _ 邊將下降第10頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二 3、 如圖所示，用一根自重可以忽略不計的撬棒撬動石塊。若撬棒C點受到石塊的壓力是1500N，且AB1.5m，BC0.3m,CD=0.2m，則要撬動石塊所用力應(yīng)不小于（提示：注意考慮作用在A點動力的方向） （ ） A500N B300N C200N D150N D如圖所示施力時，動力F/多大？F/F第11頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二4、如圖所示杠桿，在A端施一個始終與杠桿垂直的力F，當(dāng)杠桿由如圖實線位置

5、勻速轉(zhuǎn)動到虛線位置時，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 GO第12頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二GOL2GL2 4、如圖所示杠桿，在A端施一個始終與杠桿垂直的力F，當(dāng)杠桿由如圖實線位置勻速轉(zhuǎn)動到虛線位置時，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 第13頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二4、 如圖所示杠桿，在A端施一個始終與杠桿垂直的力F，當(dāng)杠桿由如圖實線位置勻速轉(zhuǎn)動到虛線位置時，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 G

6、GOL2第14頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二5、鋼絲鉗是日常生活中常用到的工具，使用鋼絲鉗時涉及到許多物理知識，請寫出三個：(1) 。(2) 。(3) 。第15頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二（二）滑輪 1. 定滑輪 （1）定義： 軸固定不動的滑輪叫定滑輪 （2）實質(zhì)： 定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿，不省力，但能改變力的方向。 2. 動滑輪（1）定義： 軸可以隨物體一起移動的滑輪叫動滑輪。（2）原理： 動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的杠桿。動滑輪省一半力。 第16頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二GF=_GGF=_G6、如何判斷滑

7、輪組的省力情況?第17頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二省力計算公式：s=hn。 V繩=n*V物 F拉=1/nG s：繩子自由端移動的距離。 V繩：繩子自由端移動（上升/下降）的速度 h：重物被提升的高度。 V物：物體移動（上升/下降）的速度 n：承重的繩子段數(shù)。 G：物重。第18頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二原則是：n為奇數(shù)時，繩子從動滑輪為起始。用一個動滑輪時有三段繩子承擔(dān)，其后每增加一個動滑輪增加二段繩子。如：n=5，則需兩個動滑輪（3+2）。n為偶數(shù)時，繩子從定滑輪為起始，這時所有動滑輪都只用兩段繩子承擔(dān)。如：n=4，則需兩個動滑輪（2+

8、2）。 其次，按要求確定定滑輪個數(shù)，原則是：一般的：兩股繩子配一個動滑輪，一個動滑輪一般配一個定滑輪。力作用方向不要求改變時，偶數(shù)段繩子可減少一個定滑輪；要改變力作用方向，需增加一個定滑輪。 綜上所說，滑輪組設(shè)計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數(shù)減一定，變向加一定。第19頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二3. 滑輪組（1）定義： 由幾個滑輪組合在一起使用叫滑輪組。（2）原理： 即利用了動滑輪省一半力又利用了定滑輪改變動力的方向。 第20頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二7、如圖所示，物體A重100N，A與水平面間的摩擦力為30N，不計滑輪與繩子

9、間的摩擦，若用該滑輪組使A沿水平方向勻速運動，則拉力F為多少？第21頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二（三）功1.功包括兩個必要因素： (1) 作用在物體上的力，(2)物體在力的方向上通過的距離。2. 功的計算： W=FS第22頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二3. 功的單位： 焦耳，J 1J=1Nm4. 功的原理： 使用機械時，人們所做的功都等于不用機械而直接用手所做的功，也就是使用任何機械都不省功。 第23頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二8、下列事例中對物體做了功的有 （ ） A用1000N的力拉車，車沒有動 B起重機吊著

10、重物上升10mC舉重運動員將杠鈴穩(wěn)穩(wěn)的舉在空中，停留了10sD用豎直方向的500N力提著水桶，沿水平方向移動了2m B第24頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二9、如圖所示，水平地面上有兩個質(zhì)量相同的木板貨箱，三個工人用水平力沿相同的路面推貨箱進倉庫，此時這兩個貨箱所受的滑動摩擦力分別為f甲和f乙，工人對貨箱做的功分別為W甲和W乙，則下列判斷正確的是（ ）第25頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二Af甲f乙，W甲W乙 Bf甲f乙，無法判斷做功的多少Cf甲f乙，W甲W乙 D無法判斷滑動摩擦力的大小和做功的多少 第26頁，共54頁，2022年，5月20日，5

11、點55分，星期二 （四）功率1. 概念：單位時間里完成的功，叫做功率。功率表示做功的快慢。2.公式: p=w/t 3. 單位 瓦特W，W=1J/s第27頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二10、使用機械做功時，下面說法正確的是：（A）功率大的機器一定比功率小的機器做功多；（B）功率大的機器一定比功率小的機器做功時間少；（C）功率小的機器一定比功率大的機器做功慢；（D）以上說法都不對第28頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二 11、 在學(xué)習(xí)了功率知識后，三位同學(xué)想比較爬桿時誰的功率大。以下是他們討論后得出的三套方案，其中可行的是 （ ） 用相同的時間爬桿，

12、測量各自的體重和爬上桿的高度，即可比較功率的大??；都爬到桿頂，測量各自的體重和爬桿的時間即可比較功率的大??；測量出各自的體重、爬桿用的時間和爬上桿的高度，即可比較功率的大??；A只有 B C D D第29頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二(五)、機械效率1、有用功：無論采取那種方法都必須做的功。即：為達到目的所必須做的功。（1）舉高重物時：W有=G物hW有=f摩擦S（2）在粗糙水平面上移動物體時：第30頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二2、額外功：并非人們需要但又不得不做的功（1）克服機械自重做功：W額外=G動滑輪h使用動滑輪或滑輪組時：（2）克服機械

13、間的摩擦做功：使用斜面時：W額外=f摩擦L第31頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二3、總功：有用功和額外功的和，叫總功。W總=W有用+ W額外公式（1） ：公式（2） ：W總=F動力S動力 作用在機械上的動力動力作用點移動的距離第32頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二4、機械效率有用功跟總功的比值叫機械效率。 公式： 第33頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二5、機械效率公式：第34頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二12、判斷：下面說法中是否正確1有用功越多，機械效率越高2額外功越少，機械效率越高3物體做功越

14、慢，機械效率越低4做總功越多，機械效率越低5做相同的有用功，額外功越少，機械效率越高第35頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二6做相同的總功時，有用功越多，機械效率越高7用不同的滑輪組，做的有用功相同時，機械效率一定相同8因為有用功總小于總功，所以機械效率總小于19做的額外功一定時，總功越少，機械效率越高10有用功在總功中占的比例越大，機械效率越高第36頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二13、某同學(xué)為了將質(zhì)量為5kg的物體提高1m，考慮到額外功的影響，則下列方式中該同學(xué)做功最少的是 （ ） A徒手將物體直接抬高1m B通過動滑輪把物體吊高1mC通過斜面

15、把物體推高1m D通過定滑輪把物體吊高1mA第37頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二 14、如圖所示，建筑工地上，工人用一個動滑輪將重720N的重物勻速提升5m，工人所用拉力為450N，求： （1）工人做的總功（2）該動滑輪的機械效率第38頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二15、李勇想探究斜面的機械效率。他用長木板支在凳子上搭成斜面，將1Kg鹽裝在塑料袋中，通過彈簧測力計將鹽袋勻速向上拉，彈簧測力計的示數(shù)為4N；鹽袋沿斜面移動1m，上升高度為30cm。這個斜面的機械效率為 （g取10N/kg）75第39頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分

16、，星期二16、如圖所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800的物體沿水平地面做勻速直線運動, 物體與地面間滑動摩擦力為120.則滑輪組的機械效率為 _ ；若物體的速度為0.2m/s,則1min內(nèi)拉力做的功為 _ J 第40頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二17、各種機械在使用時產(chǎn)生額外功的原因不完全相同，要根據(jù)具體情況具體分析。具體分析右圖中三種做功情況(設(shè)滑輪規(guī)格相同)，產(chǎn)生額外功最多的應(yīng)是_圖。若鉤碼(m=50g)在三種情況中均被提高1米，各種情況機械做的有用功均為_，由此可判斷出_圖的機械效率最大。(g取10N/Kg) 第41頁，共54頁，2022年，5月20日，

17、5點55分，星期二作業(yè)一：18、在“測定動滑輪機械效率”的實驗中，用同一滑輪進行了兩次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下： 實驗中應(yīng) 拉彈簧測力計 第一次實驗測得滑輪組的機械效率為_；第二次實驗時滑輪組的機械效率 (選填“大于”、“小于”或“等于”）第一次實驗時的機械效率 若不計摩擦，該動滑輪的重為_。實驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm測力計示數(shù)F/N測力計移動距離s/cm12101.5202553.010第42頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二 19、如圖所示是小亮同學(xué)測定斜面機械效率的裝置圖，下表是小亮同學(xué)設(shè)計的記錄表格。分析表中的實驗數(shù)據(jù)，你能得到哪些結(jié)論？（要求寫兩條） 第

18、43頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二斜面傾斜程度小車重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m有用功W有/J總功W總/J機械效率較緩100.1311333較陡100.2412450最陡100.3513560(1)同一斜面，傾斜程度越高，拉同一物體所用拉力越大（2）同一斜面，傾斜程度越高，拉同一物體機械效率越高 第44頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二20、一塊水田面積為2400m2 要灌平均0.1m深的水。不計水滲透的損失，求：（1）所灌水的體積；（2）所灌水的質(zhì)量；（3）若這些水是用水泵(抽水機)從距水田2m深的水渠中抽上來的，水泵至少

19、要做多少功？（4）若水泵的功率為 2.4kw，抽這些水要用多長時間？（水1.0 x103kg/m3,g=10N/kg)已知：S= 2400m2 ,h10.1m，h22mP2.4 kw2400 w求：（1）V=? （3）m？（3）W=? （4）t？第45頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二（1）VSh1=2400m2x0.1m= 240m3（2）m V 1.0 x l03 Kg/m3x240m3解：(3)W=Gh=mgh=2.4 x 105kg x 10 N/kg x 2 m=4.8x 106 J=2 x 103s2.4 x105kg(4)由p=Wt得： tWP4.8 x10

20、6 J2.4 x 103 =W第46頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二討論（1）抽水機抽水所做的功是有用功還是總功？（2）P2.4 kw 是什么功率？第47頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二21、工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上，如圖所示，汽車車廂底板高度h=1.5m，斜面長度s3m，現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G=1800N的重物勻速拉到車上，若不計摩擦，拉力F為_N；若實際拉力F1200N，則該斜面的機械效率 是 %第48頁，共54頁，2022年，5月20日，5點55分，星期二22、如圖所示，用一個動滑輪拉動一個物體A以0.5ms的速度在水 平面勻速運動，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，則在2s內(nèi)拉力做的功是_J，滑輪的機械效率是_(不計