简单机械及功复习课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一章 简单机械和功,物理中,考,复习,知识框架,简单机械和功,简单机械,功,功的,计算,滑轮,杠杆,做功的两个必要因素,功,机械效率,功率,功的,单位,省力杠杆,等臂杠杆,费力杠杆,支点,(,O,),：,动力,(,F,1,),：,动力臂,(,L,1,),：,阻力,(,F,2,),：,杠杆绕其转动的点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,（,方向判断）,从支点到动力作用线的垂直距离,阻力臂,(,L,2,),：,从支点到阻力作用线的垂直距离,F,2,一点、二力、二臂,杠杆的平衡条件,杠杆的平衡条件,：,F,1,L,1,=,F,2,L,2,1.,省力杠杆，费距离。,2.,费力杠杆，省距离。,3.,不省力也不费力。,三杠杆的分类,F,1,F,2,O,L,1,L,2,例题选解,例,1.,如图所示，画出下图中各力的力臂,例题选解,例,2.,如图所示，一个轻质直杆可绕,0,点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力,F,作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（）,A,始终是省力杠杆,B,始终是费力杠杆,C.,先是省力的，后是费力的,D,先是费力的，后是省力的,C,例题选解,例,3,如图要使杠杆,AOD,保持平衡，应选择,B,、,C,、,D,中哪一点为动力的作用点，且力的方向如何时将最省力？,G,0,A,D,C,B,F,B,F,C,F,D,定滑轮：,1.,定义：,使用时，轴的位置固定不动的滑轮,2.,实质：,等臂杠杆,3.,特点：,不省力但可以改变动力方向,定滑轮,F,1,F,2,l,2,l,1,O,动滑轮：,1.,定义：,使用时，轴的位置随被拉物体,一起运动的滑轮,2.,实质：,动力臂是阻力臂两倍的杠杆,3.,特点：,省一半力但不可以改变动力方向，,动力移动距离是阻力移动距离的两倍,动滑轮,F,1,F,2,O,l,1,l,2,滑轮组：,1.,定义：,动滑轮与定滑轮的组合,2.,每一类滑轮组绳子绕法有两种,3.,特点：,省力又可以改变动力方向,F=,（,G+G,动,）,/n,n,是与动滑轮相连的绳子段数,滑轮组,例题选解,例,4.,如图所示，物体,M,放在水平桌面上，现通过一滑轮（质量和摩擦均忽略不计）拉着物体,M,向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为,10N,。,若在物体,M,上加放一个物块,m,可保持,M,向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子自由端施加一个拉力,F,，,则（）,A,物体,M,运动时受到向左的摩擦力,B,加放,m,前，,M,受到,10N,的摩擦力,C.,加放,m,前，,M,受到,20N,的摩擦力,D,加放,m,后，力,F,保持,10N,不变,C,功,1.,做功的两个要素：,作用在物体上的力和物体,在力的方向上,通过的距离,2.,公式：,W=FS,3.,单位：,J,（,两个鸡蛋举高,1,m,，,做的功大约是,1,J,）,功率,1.,功率：,表示做功快慢的物理量,2.,定义：,单位时间完成的功,3.,公式,：,P=W/t,4.,单位：瓦（,W,）,例题选解,例,5.,一个人把重为,80N,的水桶从井里匀速提升到地面。已知水桶被提起的高度为,8m,，,水桶到地面后，人又提着水桶沿着水平地面匀速前进,20m,求人对水桶一共做了多少功？,例,6.,引体向上是体能测试项目之一，引体向上时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。现要测量人引体向上时功率的大小，请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程，说明所需测量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时人做功的功率的表达式，并算出具体数据（,g=10N/kg,）,例题选解,需要测量的物理量：,体重,G,上升高度,h,时间,t ,次数,n,表达式：,P,=,n,Gh,t,机械效率,1.,有用功：,为达到目的必须做的功,2.,额外功：,为达到目的不需要做但不得不做的功,3.,总功：,为达到目的实际做的功,W,总,=W,有,+W,额,4.,机械效率：,有用功与总功的比值,=,W,有,/W,总,其中：,W,总,=FS,W,有,=,Gh,S,=,nh,探究活动,研究杠杆的平衡条件,为什么挂钩码前要把杠杆调在水平位置平衡？,如何调节平衡螺母使杠杆在水平条件下平衡？,此实验中要改变所挂钩码的数量和位置多次实验，其目的是什么？,杠杆的平衡条件：,F,1,L,1,=F,2,L,2,1.,实验器材：,2.,要测的物理量：,3.,操作注意点：,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,4.,相同的滑轮组，绕绳方法虽不同，当提升相同的重物时，机械效率是,相同的,；用同样的滑轮组提升不同的重物，,重物越重,滑轮组的机械效率越大,W,有,=,Gh,(,h,为重物提升高度）,W,总,=FS,(S,为绳子自由端的伸长）,W,额,=G,动,h,S=,nh,(n,为吊着动滑轮的绳子段数）,测滑轮组机械效率,探究活动,G,动,W,有用,Gh,W,总,s,若不计拉线质量和滑轮轴间摩擦，则：,W,额外,G,动,h,滑轮组的机械效率：,W,有用,W,总,100%,Gh,s,100%,G,n,100%,测,滑轮组的机械效率,G,G,+,G,动,1.,实验器材：,2.,要测的物理量：,3.,机械效率表达式,:,G,nF,探究活动,斜面的机械效率,F,s,h,G,额外功是,克服摩擦做的额外功,，因此，物体的摩擦力大小,直接影响到斜面机械效率，具体影响斜面机械效率,的因素有：,_,、,_,。,斜面粗糙程度,斜面倾斜程度,例,7.,某同学准备做“测定滑轮组的机械效率”的实验，选择器材有：弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。,（,1,）他所选的器材少了,_,（,2,）补足器材后，该同学进行了如下实际操作,A,将,滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计,B,记下钩码和弹簧测力计的起始位置,C.,向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数,D,测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离,E.,将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。,上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需补正的内容是,_,例题选解,刻度尺,C,步骤中，匀速,向上提起弹簧测力计,例题选解,(3),补正后，按正确的操作方法完成了实验，并记录了如下实验数据，请帮助完成下表：,滑轮组组成,钩码重,G/N,钩码升高,h/m,弹簧测力计示数,F/N,绳子自由端移动距离,s/m,机械效率,一个定滑轮一个动滑轮,2.1,0.10,1.0,0.30,（,4,）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况在图中画出,30,题图,学校,_,班级,_,姓名,_,考试号,_,密,封,线,.,30,小芳同学设计了一个高度可以调节的斜面来探究斜面的省力情况，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示，她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角,的大小，多次测量，得到下表所示的数据：,斜面倾角,小车重,G/N,斜面高,h/m,斜面长,S/m,拉力,F/N,有用功,W,有,/J,总 功,W,总,/J,机械效率,12,5,0.2,1,2.1,1,2.1,48%,30,5,0.5,1,3.6,2.5,3,6,69%,45,5,0.7,1,4.5,3.5,4.5,（,1,）请在表格中填上合适的数据。,（,2,）分析上表中的数据，可以得出的探究,结论是：斜面倾斜角,越,，斜面,越省力，斜面的机械效率越,。,（,3,）实验过程中拉力的方向应与斜面,。,（,4,）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，,则要保,持斜面倾斜角,不变，斜面的光滑程度,不变，只改变,，这种研究问题的,方法我们称为,。,例题选解,