第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械復(fù)習(xí)課件

第十二章復(fù)習(xí)課一、杠桿

一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做杠桿。F2l1l2O支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。（O）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。（F1）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。（F2）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。（L1）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。（L2）F1二、杠桿的五要素（力的作用線）動(dòng)力臂阻力臂動(dòng)力阻力（力的作用線)o支點(diǎn)杠桿“五要素”力的作用線：過(guò)力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線畫(huà)杠桿力臂的方法（三步驟）：一、找支點(diǎn)。二、畫(huà)線（力的作用線）。三、定距離（力臂的長(zhǎng)）。①、力的作用線是指通過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫(huà)的虛直線。注意：②、力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。例：F1OL1L2F3F2L3杠桿的力臂______在杠桿上(一定或不一定);力臂_______為0

(可或不可)；不一定可怎樣畫(huà)杠桿的力臂提問(wèn)：什么是力臂？2杠桿是否都是直的？回答：力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。1力臂是一定在杠桿上嗎？3若一力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但作用方向改變，力臂是否改變？不是杠桿可以是直的，也可以是彎的要改變杠桿的平衡：當(dāng)杠桿靜止或作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。人們一般都是在杠桿處于平衡的狀態(tài)下使用杠桿。研究杠桿平衡的條件F1F2oL1L2

1、猜想2、器材；帶刻度杠桿，支架，鉤碼，線3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程⑴調(diào)節(jié)杠桿水平平衡⑵杠桿上支架兩側(cè)分別掛鉤碼使杠桿再次

在水平方向上平衡。⑶記錄F1，L1，F(xiàn)2，L2三、實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件2023/2/410銅陵市五中物理課件**在“研究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：①實(shí)驗(yàn)前要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在____位置平衡，這樣做是為了______________________________.若發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高，這時(shí)應(yīng)將兩端的螺母都向__移.

②杠桿的支點(diǎn)通過(guò)杠桿的重心，這樣做的目的是__________從杠桿上方便地讀出或測(cè)量出力臂水平右使重力作用線通過(guò)支點(diǎn)，重力臂為0，不影響杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1、在實(shí)驗(yàn)前要通過(guò)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。2、掛鉤碼后，不能再動(dòng)平衡螺母。3、讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長(zhǎng)度。觀察實(shí)驗(yàn)，完成下列表格。試驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1（牛）動(dòng)力臂l1（厘米）動(dòng)力×動(dòng)力臂阻力F2（牛）阻力臂l1（厘米）阻力×阻力臂1150.51021102531.51011511152101.51050.510151051515105三、杠桿的平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1·L1=F2

·L2一、簡(jiǎn)單機(jī)械1．杠桿的五要素①支點(diǎn)O、動(dòng)力F1

、阻力F2

、動(dòng)力臂

l1

、阻力臂

l2

②圖示杠桿的力臂杠桿

例：畫(huà)出圖中力F對(duì)支點(diǎn)O的力臂l。FOl支點(diǎn)：是杠桿圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)的固定定點(diǎn)。動(dòng)力作用點(diǎn)：阻力作用點(diǎn)：

O

F1

F2

L1

L2

動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離L1。阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離L2?！1F2O杠桿的五要素L1L2動(dòng)力支點(diǎn)阻力L2L1BF2OF1AF2BOAF1畫(huà)出圖中各力的力臂（1）找出支點(diǎn)的位置（3）從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力作用線的垂線（2）確定動(dòng)力、阻力作用線（4）標(biāo)垂足,定力臂2．探究杠桿的平衡條件①調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；②獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；③歸納結(jié)論。實(shí)驗(yàn)次數(shù)阻力F2/N阻力臂l2/m阻力×阻力臂F2l2/N·m動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m動(dòng)力×動(dòng)力臂F1l1/N·m110.150.1510.150.1521.50.100.15330.050.1541.50.20.310.30.3520.150.3630.10.33．杠桿的平衡條件①動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂

F1×l1=F2×l2

②兩個(gè)力與它們的力臂成反比。例右圖所示杠桿平衡嗎？作如下變化，杠桿能平衡嗎？若左側(cè)加一個(gè)相同鉤碼；若右側(cè)減一個(gè)鉤碼；支點(diǎn)右移一格；左側(cè)鉤碼組左移一格。杠桿類(lèi)型杠桿特點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿缺點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿L1>L2F1<F2L1<L2F1>F2L1=L2F1=F21、杠桿的分類(lèi)省力費(fèi)距離省距離費(fèi)力既不省力也不省距離既省力又省距離的杠桿是沒(méi)有的.比較下列杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂的大小oF1F2L1L22、如圖所示是腳踩式垃圾箱的示意圖，下列說(shuō)法中正確的是()A．兩杠桿均為省力杠桿

B．兩杠桿均為費(fèi)力杠桿

C．ABC為省力杠桿

D．A'B’C’為省力杠桿cc4．杠桿分類(lèi)①省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂。省力，但費(fèi)距離。

②費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂。省距離，但費(fèi)力。

③等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂。不省力也不費(fèi)力。

例：筷子、鑷子、釣魚(yú)竿、船槳、

例：撬棒、鍘刀、瓶蓋起子、胡桃鉗、指甲剪、鉗子、扳手例：天平、定滑輪3、O為杠桿AC的支點(diǎn)，在B處掛一個(gè)球，AO＝OB＝CB，為使杠桿在水平位置平衡，畫(huà)出施加在杠桿上最小動(dòng)力F1的力臂L1，并標(biāo)出F1的方向。F1CBOAL1例一塊截面積為矩形ABCD的均勻金屬塊重2

000

N，它的長(zhǎng)寬之比為4:3，將它置于水平地面上如圖所示，若在A點(diǎn)用力F抬起金屬塊的一端，則力F至少為

N。

ABDCGl2Fl1800例題：在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在

位置平衡，這樣做是為了便于測(cè)量

；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向

調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?/p>

調(diào)節(jié).上圖是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長(zhǎng)5cm，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已記錄在下表中.實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510115212021031201.510(1)將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整.(2)小明的第3次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，其錯(cuò)誤是

___________.(3)該實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是什么？

__________.

水平力臂左左哪邊高往哪邊調(diào)；左右螺母方向相同L1測(cè)量錯(cuò)誤避免偶然性，使結(jié)果更具有普遍性2．杠桿由圖中位置到水平位置的過(guò)程中，力F如何變化？力F始終與杠桿垂直力F的方向始終水平力F的方向始終豎直2.用杠桿平衡條件解決變力問(wèn)題

10．如圖10，輕質(zhì)杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起至接近水平位置，在此過(guò)程中F的大小變化是（A

）A．變大B．變小C．不變D．先變小再變大9．如圖9，杠桿在水平方向平衡，若將測(cè)力計(jì)緩慢地自位置1移到位置2，并保持杠桿始終水平平衡，則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)變化是（D

）

A．不斷增大B．不斷減小

C．先增大，然后減小D．先減小，然后增大14．如圖14所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至水平位置，力F在這個(gè)過(guò)程中（A）A.變大B.變小C.不變D.先變大后變小圖：9圖10BAO圖14G方法：畫(huà)杠桿示意圖，找到五要素，逐個(gè)分析變化情況后，根據(jù)F1L1=F2L2判斷。畫(huà)出圖中杠桿各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2O想一想

例1：在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼（每個(gè)質(zhì)量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則：⑴左右力臂L1:L2=______?·L1L2⑵在兩邊鉤碼下同時(shí)加掛一個(gè)同樣的鉤碼，杠桿____（填“能或不能”）平衡？_____邊下降?

例1：在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼（每個(gè)質(zhì)量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則：·⑷若使再次平衡的杠桿兩邊同時(shí)去掉一個(gè)鉤碼，則___邊將下降，-----“極端判斷法”FG定滑輪l1l2.01:定滑輪實(shí)際上就是等臂杠桿。A：支點(diǎn)在軸心O處。B：動(dòng)力臂l1等于阻力臂l22:拉力大小始終等于重物的重力大小。3：拉力的方向與重物移動(dòng)的方向相反結(jié)論：使用定滑輪不?。撸撸撸撸梢愿淖兪┝Φ模撸撸?。力F＝G方向FFFG動(dòng)滑輪l2l1A:支點(diǎn)在邊緣O處B：動(dòng)力臂l1為阻力臂l2的2倍。動(dòng)力F為阻力G的1/2倍12F＝G1：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿。2：在上述情況下，動(dòng)力是阻力的1/212F＝1/2G即3：拉力的方向與重物的移動(dòng)方向相同。結(jié)論：使用動(dòng)滑輪可以＿＿＿，但不能改變施力的＿＿＿。省力方向O.一、簡(jiǎn)單機(jī)械

2．動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪的杠桿示意圖；動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿。1．定滑輪定滑輪杠桿示意圖；定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，滑輪F1F2l2l1OF1F2l2l1O3．滑輪組

拉力大小與重力大小的關(guān)系：動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承重，拉力就是總重的幾分之一。

拉力與重物移動(dòng)距離的關(guān)系：繩子自由端移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的n倍。

s=nh40滑輪組用以下的動(dòng)滑輪和定滑輪，可以組成怎樣的滑輪組呢？41當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的起端（拴結(jié)點(diǎn)）在定滑輪上；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的起端（拴結(jié)點(diǎn)）在動(dòng)滑輪上。4、滑輪組繩子的繞法：例1

小明站在地面上準(zhǔn)備用一個(gè)滑輪組提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出繞線的方法。根據(jù)下面的省力要求，給滑輪組繞繩

F=G31

F=G51F1、按要求畫(huà)出繩子的繞法n=5n=4n=4n=2n=3FFFFF練習(xí)：解析：

n

應(yīng)為整數(shù)n=4應(yīng)用兩“動(dòng)”兩“定”滑輪組，繩子固定端在定滑輪下最多能提起：例

一根繩子最多能承受300

N的拉力，要提起1

000

N的重物，應(yīng)用什么樣的滑輪組？(動(dòng)滑輪重力不計(jì)要求向下拉且滑輪個(gè)數(shù)最少)用這個(gè)滑輪組最多能提起多重的物體？F

人提沙子做功1、對(duì)砂子做功2、對(duì)桶做功3、克服自重做功人拉滑輪做功1、對(duì)砂子做功2、對(duì)桶做功3、對(duì)動(dòng)滑輪做功人拉滑輪做功1、對(duì)砂子做功2、對(duì)口袋做功3、對(duì)動(dòng)滑輪做功有用功：使用機(jī)械時(shí)對(duì)人們有用必須做的功額外功

人們不需要但又不得不做的功總功：有用功與額外功的總和，即

W總=W有+W額一、有用功、額外功、總功二、機(jī)械效率有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率

額外功不可避免，有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1

思考機(jī)械效率會(huì)大于１嗎？為什么？公式：機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒(méi)有單位

機(jī)械效率公式：某人用如圖所示的滑輪組提升2000牛的重物，使用的拉力是800牛，繩子自由端被拉下4米。（1）這個(gè)人做的總功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）額外功是多少焦？（4）這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率是多少？FG3、如圖所示，斜面長(zhǎng)10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物體勻速拉到斜面頂端，若斜面的機(jī)械效率為75%，求：（1）工人做的有用功、總功、和額外功；（2）工人所用的拉力和物體與斜面的摩擦力。F2m2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，你認(rèn)為如何才能提高機(jī)械的機(jī)械效率？增大有用功所占的比例：額外功一定時(shí)，增加有用功減小額外功所占的比例：有用功一定時(shí)，減小額外功“議一議”：1、對(duì)于不同的機(jī)械，如果所掛的重物相同，那么機(jī)械效率會(huì)相同嗎？為什么？

機(jī)械對(duì)外所做的有用功一定時(shí)，機(jī)械本身的重力和摩擦越小，額外功就越小，則有用功所占的比例越大所以，對(duì)于不同的機(jī)械，如果所掛的重物相同，機(jī)械本身的重力和摩擦越小，機(jī)械效率越高。探究一：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率三、實(shí)驗(yàn)探究：討論：為得出滑輪組的機(jī)械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測(cè)出哪些物理量？每個(gè)量怎樣測(cè)量？刻度尺、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪組兩個(gè)、鐵架臺(tái)、長(zhǎng)約2m的細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)器材：拉力F鉤碼重G鉤碼上升的高度h拉力通過(guò)的距離s實(shí)驗(yàn)步驟：照?qǐng)D，把滑輪組和刻度尺安裝好，測(cè)出鉤碼G的值，并記錄表中。勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼G上升，讀出彈簧測(cè)力計(jì)所示拉力F的值，從刻度尺讀出鉤碼升高的距離h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離S，記錄數(shù)據(jù)在表格中。分別算出有用功和總功、機(jī)械效率。記錄結(jié)果。再安裝另外的滑輪組，再重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。鉤碼重G/N224鉤碼上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J0.20.20.4拉力F/N0.80.61繩端移動(dòng)距離S/m0.30.50.5總功W總/J0.240.30.5機(jī)械效率83.3%66.7%80%1、比較兩次兩種滑輪組有什么不同？機(jī)械效率有何差異？2、分析影響滑輪組機(jī)械效率的因素是什么？影響滑輪組機(jī)械效率的因素1、滑輪組輪與軸之間的摩擦2、動(dòng)滑輪的自重3、所提升的物重4、機(jī)械效率與省力多少無(wú)關(guān)、與功率大小無(wú)關(guān)、與承擔(dān)力的繩子股數(shù)無(wú)關(guān)、與重物被提升的高度無(wú)關(guān)！提高機(jī)械效率

的方法2、改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械自重

1、減小機(jī)械間的摩擦力。

例如：動(dòng)滑輪太重，使滑輪組機(jī)械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機(jī)械效率。例如：加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑.3、增加物重。探究二：斜面的機(jī)械效率1、提出猜想：斜的機(jī)械效率可能和

有關(guān)2：器材長(zhǎng)木板、小木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺3、探究過(guò)程：⑴組裝器材⑵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

斜面傾斜程度和粗糙程度⑶分析數(shù)據(jù)，得到結(jié)論⑴實(shí)驗(yàn)裝置：FSh⑵實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①測(cè)量小木塊的重量，記錄數(shù)據(jù)；

③改變斜面的傾斜程度，重復(fù)步驟②。

②把小木塊用彈簧秤沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、木塊沿斜面移動(dòng)的距離S、木塊上升的高度h。⑶注意事項(xiàng)：①要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)物體。②拉力要與斜面平行。③及時(shí)記錄數(shù)據(jù)。（4）斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度有關(guān)。當(dāng)斜面的粗糙程度一定時(shí)，斜面傾斜程度越大，機(jī)械效率越高，斜面越陡拉力越大。當(dāng)斜面的傾斜程度一定時(shí)，斜面越光滑機(jī)械效率越高實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)猜想:1.你認(rèn)為省力多少與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系?2.斜面的機(jī)械效率與它的傾斜程度有什么關(guān)系?斜面的傾斜程度小車(chē)重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m有用功W有/J

總功W總/J機(jī)械效率較緩較陡最陡1、請(qǐng)你判斷：下面說(shuō)法中是否正確？1．有用功越多，機(jī)械效率越高（）2．額外功越少，機(jī)械效率越高（）3．物體做功越慢，機(jī)械效率越低（）4．做總功越多，機(jī)械效率越高（）5．做相同的有用功，額外功越少，機(jī)械效率越高（）6．做相同的總功時(shí)，有用功越多，機(jī)械效率越高（）7．機(jī)械效率越高，越省力（）√√×××××堂堂清練習(xí)鞏固如圖所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。F.13

＝ffNGT如圖所示,物體A重G＝80N,在F＝60N拉力下勻速前進(jìn),此時(shí)物體A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N.（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）AF.fNTG1:豎直