第十二章简单机械复习课件

1、本章知识目标：本章知识目标：简单机械简单机械杠杆杠杆五要素五要素力臂的作法力臂的作法-模型法模型法杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件杠杆的类型杠杆的类型滑轮滑轮定滑轮的实质及作用定滑轮的实质及作用动滑轮的实质及作用动滑轮的实质及作用滑轮组的作用及绕法滑轮组的作用及绕法机械效率机械效率有用功和总功的计算有用功和总功的计算机械效率的公式及计算机械效率的公式及计算提高机械效率的方法提高机械效率的方法双基回顾双基回顾一、杠杆一、杠杆1、定义：、定义：能够围绕着固定点转动的硬棒。能够围绕着固定点转动的硬棒。2、生活中的杠杆：、生活中的杠杆：剪刀、瓶起子、手推车、鱼竿等。剪刀、瓶起子、手推车、鱼竿等。3、五要素

2、：、五要素：动力动力F1 、阻力、阻力F2、支点、支点O 、动力臂、动力臂L1、阻力臂阻力臂L24、力臂的做法：、力臂的做法：F1F2l1o ol2L2L1BF2OF1AF2BOAF1如何画力臂如何画力臂（1 1）找出支点的位置）找出支点的位置（2 2）找动力、阻力的）找动力、阻力的作用线（过作用线（过F1、F2的直线）的直线）（3 3）从）从支点支点作动力、阻力作动力、阻力的作用线的的作用线的垂线垂线双基回顾双基回顾5、实验：探究杠杆的平衡条件、实验：探究杠杆的平衡条件（1）调节杠杆在）调节杠杆在_位置平衡。若位置平衡。若杠杆的右端高，应将螺母向杠杆的右端高，应将螺母向_端端调节。调节。水平

3、水平右右（3）分析根据下表数据，杠杆的平）分析根据下表数据，杠杆的平衡条件是衡条件是_。F1XL1=F2XL2实验次数实验次数动力动力F F1 1 / N/ N动力臂动力臂L L1 1 / cm/ cm阻力阻力F F2 2 / N/ N阻力臂阻力臂L L2 2 / cm/ cm1 11.51.510101 1152 21 12020210103 33 320201.51.54040（2）杠杆在水平位置平衡的目的：）杠杆在水平位置平衡的目的：_便于测量力臂的长度便于测量力臂的长度杠杆平衡条件：杠杆平衡条件：动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂 公式表示是公式表示是 。F1L1F2L21）杠杆

4、平衡时，力跟力臂成反比；）杠杆平衡时，力跟力臂成反比；2）杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就）杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。是阻力的几分之一。 F F1 1F F2 2= =L2 2L1 1几点说明几点说明6. .生活中的杠杆生活中的杠杆种类构造特点应用举例优点缺点省力杠杆费力杠杆等臂杠杆既省力又省距离的机械是不存在的既省力又省距离的机械是不存在的天平钓鱼竿缝纫机脚踏板钳子起子不省力也不省距离费力费距离省距离省力L1L2L1L2L1L2发现普遍规律发现普遍规律1. 力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？答：不是。F1F2L1L2想想一一想？想？F1OL1

5、L2F2总结：总结：1）杠杆不一定都是直的）杠杆不一定都是直的2）力臂可以在杠杆上，也可以不在杠杆上，可以在）力臂可以在杠杆上，也可以不在杠杆上，可以在支点的两侧也可以在支点的同侧支点的两侧也可以在支点的同侧3）作用在杠杆上的力，方向改变时力臂可以改变）作用在杠杆上的力，方向改变时力臂可以改变2. 若力作用在杠杆上，若力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？向改变，力臂是否改变？答：改变。1.一块截面积为矩形一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重的均匀金属块重2 000 N，它的长宽之比为，它的长宽之比为4: :3，将它置于水平地，将它置于水平地面上如图所

6、示，若在面上如图所示，若在A点用力点用力F抬起金属块的一抬起金属块的一端，则力端，则力F至少为至少为 N。 ABDCGl2Fl112lFGl 800强化理解强化理解及应用及应用2如图所示，分别沿力如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（确的是（ ）A沿沿F1方向的力最小方向的力最小B沿沿F2方向的力最小方向的力最小C沿沿F3方向的力最小方向的力最小D三个力的大小相等三个力的大小相等BF3F1F2OL L1 1L L3 3L L2 23.3.图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠

7、杆处于水平位置并静止，B B端绳子的拉力端绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 无法比较。无法比较。提示提示A AO OB BF FG G C4、右图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的、右图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重每个钩码重05N，杠杆上每一格长，杠杆上每一格长5cm，部分实验，部分实验数据已记录在上表中。数据已记录在上表中。实验次数实验次数动力动力F F1 1/N/N动力臂动力臂L L1 1/cm/cm阻力阻力F F2 2/N/N阻力臂阻力臂L L2

8、2/cm/cm1 11.51.510101 12 21 1202010103 31 120201.51.51010(1)请将表格中的实验数据补充完整。请将表格中的实验数据补充完整。(2)小明的第小明的第3次实验存在错误，其错误是次实验存在错误，其错误是 。(3)实验时需要测量三组以上数据是为实验时需要测量三组以上数据是为了了 。152弹簧没有竖直弹簧没有竖直向下拉向下拉使实验数据更准确使实验数据更准确,更具有普遍性。更具有普遍性。 2动滑轮动滑轮 动滑轮实质：动滑轮实质： 特点：特点：1定定滑轮滑轮 定滑轮实质：定滑轮实质： 特点：特点：F1F2l2l1OF1F2l2l1O双基回顾双基回顾二、

9、滑轮二、滑轮定滑轮不省力，但可以改变力定滑轮不省力，但可以改变力的的 方向不省力也不省距离。方向不省力也不省距离。等臂杠杆等臂杠杆是动力臂是阻力是动力臂是阻力臂臂2倍的杠杆倍的杠杆动滑轮省力一半，但不改变动滑轮省力一半，但不改变力的方向；费力的方向；费2倍的距离倍的距离3滑轮组滑轮组拉力大小与重力大小的关系：拉力大小与重力大小的关系： 动滑轮和重物由几段绳子承重，拉动滑轮和重物由几段绳子承重，拉力就是总重的几分之一。力就是总重的几分之一。 拉力与重物移动距离的关系：拉力与重物移动距离的关系： 绳子自由端移动的距离是重物移动绳子自由端移动的距离是重物移动距离的距离的n倍。倍。s = nh1+FG

10、Gn 物物轮轮（）双基回顾双基回顾提示：一根绳各段所承受的力都相等提示：一根绳各段所承受的力都相等解析：解析：n 应为整数应为整数 n = 4根据根据奇动偶定奇动偶定应用两应用两“动动”两两“定定”滑轮组，绳子固定端滑轮组，绳子固定端在定滑轮下最多能提起：在定滑轮下最多能提起：1、一根绳子最多能承受、一根绳子最多能承受300 N的拉力，要提的拉力，要提起起1 000 N的重物，应用什么样的滑轮组？的重物，应用什么样的滑轮组？(动动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少)用这个滑轮组最多能提起多重的物体？用这个滑轮组最多能提起多重的物体？1000N3 3300N

11、Gn.F物4 30012NN0=0GnF 物考考你考考你考考你考考你2、根据要求完成滑轮组的绕法、根据要求完成滑轮组的绕法（1）F=1/3(G+G动动) （2）F=1/5(G+G动动) （3）S=3h双基回顾双基回顾三、斜面三、斜面GFSh1、斜面是一种、斜面是一种省力省力的机械（斜面高一的机械（斜面高一定时，斜面越长越省力）定时，斜面越长越省力）2、若斜面是光滑的，没有摩、若斜面是光滑的，没有摩擦力，则：擦力，则：FGSh=F =GhS有摩擦力时：有摩擦力时：F GhSABC练习：练习：在上图的斜面中，在上图的斜面中，AB=4m,BC=3m，若斜面，若斜面是光滑的，则将重为是光滑的，则将重为

12、2000N的物体从斜面的底部的物体从斜面的底部匀速推到顶端所需的推力多大？匀速推到顶端所需的推力多大？斜面的应用：斜面的应用：盘山路盘山路螺丝螺丝四、机械效率四、机械效率WW 有有总总双基回顾双基回顾1、有用功：、有用功： 必须做的且对人们有用的功。必须做的且对人们有用的功。2、额外功：、额外功： 为做有用功而多做出的一部分功。为做有用功而多做出的一部分功。3、总功：、总功：有用功与额外功之和；有用功与额外功之和；W总总=W有有+W额额4、机械效率：、机械效率： 有用功跟总功的比值。有用功跟总功的比值。5、机械效率计算公式：、机械效率计算公式：6、用滑轮组提升物体时，若不计绳重与、用滑轮组提升

13、物体时，若不计绳重与摩擦：摩擦：()G GWF lFWFsnF 有有摩摩摩摩总总双基回顾双基回顾7、用滑轮组拉动物体时：、用滑轮组拉动物体时：8、用滑轮组提升水中的物体时，、用滑轮组提升水中的物体时，不计摩擦和绳重：不计摩擦和绳重：考考你考考你练习练习1、用右图所示的滑轮组将重为、用右图所示的滑轮组将重为2000N的物体的物体10s匀速提升了匀速提升了2m，加在绳子自由端的拉力为，加在绳子自由端的拉力为520N。不。不计摩擦和绳重。计摩擦和绳重。求：（求：（1）滑轮组的机械效率）滑轮组的机械效率 （2）自由端拉力的功率）自由端拉力的功率 （3）额外功）额外功 （4）动滑轮的重力）动滑轮的重力练

14、习练习2质量是质量是6 kg的物体的物体A放在水平桌面上，利用放在水平桌面上，利用下图装置使物体以下图装置使物体以0.2 m/s的速度做匀速直线运动，的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为弹簧测力计始终保持水平，其示数为2 N，不计绳，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取取10 N/kg）（1）作用在绳端的拉力）作用在绳端的拉力F为为N（2）水平桌面对物体）水平桌面对物体A的摩擦力是的摩擦力是N（3）在）在10 s内拉力作用点移动内拉力作用点移动mAF264考考你考考你你能行！你能行！1、在斜面上拉一个重、在斜面上拉一个重4.5N的物体到高

15、处，沿斜面向的物体到高处，沿斜面向上的拉力为上的拉力为1.8N，斜面长，斜面长1.2m、高、高0.3m。求：。求：（1）斜面的机械效率）斜面的机械效率（2）额外功）额外功（3）物体受到的摩擦力）物体受到的摩擦力hs2.如图所示，每个滑轮均重如图所示，每个滑轮均重12 N，用滑轮组拉着重，用滑轮组拉着重1 000 N的物体的物体A沿水平方向以沿水平方向以0.2 m/s的速度匀速向的速度匀速向左移动，拉力左移动，拉力F的功率为的功率为32 W。（不计绳重及机。（不计绳重及机械内部摩擦）求：械内部摩擦）求：（1）拉力）拉力F的大小；的大小； （2）滑轮组的机械效率。）滑轮组的机械效率。 AFWF h

16、FFWFsnFFG 有有摩摩摩摩摩摩动动总总摩摩你能行你能行解：解： F=P/v=32W/0.4m/s=80NF=(F摩摩+G动动)/2F摩摩=2F-G动动=160N-12N=148N=148N/160N=92.5%谢 谢2如图所示的滑轮组将重如图所示的滑轮组将重G12 N的物体匀速提的物体匀速提升升20 cm。所用的拉力。所用的拉力F5 N，所做的有用功为，所做的有用功为 J，机械效率为，机械效率为 ，当改为提升，当改为提升18 N的重物时，该滑轮组的机械效率为的重物时，该滑轮组的机械效率为 。（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦）（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦） 2.480%85.7%FG考考你考考你5

17、在图23所示装置中，甲物重G甲10N，乙物重G乙是动滑轮重G轮的8倍。物体乙跟地面的接触面积为1.5102m2。轻杆AB可以绕O点转动，且OA OB2 1。不计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强P2103Pa。求：此时动滑轮对物体乙的拉力F拉；若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零。求：丙的物重G丙。图23考考你考考你 6小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组组(如图所示如图所示)，分别将同一物体匀速提高到相，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为同高度，滑轮组的机械效率分别为1、2。下。下列关系正确的是列关

18、系正确的是(忽略绳重及摩擦忽略绳重及摩擦)() AF1F2，12 BF1F2，12 CF1F2，12 DF12A考考你考考你 7如图所示，在竖直向上大小为如图所示，在竖直向上大小为10 N的的力力F的作用下，重物的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。沿竖直方向匀速上升。已知重物已知重物A上升速度为上升速度为0.2 m/s，不计滑轮重、，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为小和滑轮上升的速度分别为() A20 N0.4 m/s B20 N0.1 m/s C5 N0.4 m/s D5 N0.1 m/s D考考你考考你8关于机

19、械效率、功率，下列说法正确的是关于机械效率、功率，下列说法正确的是 () A机械效率大的机器功率大机械效率大的机器功率大 B所做有用功越多，机械效率越高所做有用功越多，机械效率越高 C做功越快的机器机械效率高做功越快的机器机械效率高 D有用功永远小于总功，所以机械效率有用功永远小于总功，所以机械效率 一定小于一定小于1D考考你考考你9已知甲机器的机械效率是已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的，乙机器的机械效率是机械效率是80%，那么下列说法中正确的是，那么下列说法中正确的是() A甲机器一定比乙机器省力甲机器一定比乙机器省力 B甲机器一定比乙机器省距离甲机器一定比乙机器省距离 C甲机器做的有

20、用功一定比乙机器多甲机器做的有用功一定比乙机器多 D以上说法都不对以上说法都不对D考考你考考你5 5、如图，地面上一物体重、如图，地面上一物体重100100牛顿，当牛顿，当物体做匀速直线运动时，物体与地面的物体做匀速直线运动时，物体与地面的摩擦力是摩擦力是6060牛顿，牛顿，则拉力则拉力F F= =牛顿。牛顿。f=60Nf=60NF206、不计滑轮摩擦，当水平向右拉力、不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F5N时，物体时，物体m恰能匀速向右运动，求：恰能匀速向右运动，求：物体所受地面的摩擦力大小。物体所受地面的摩擦力大小。mF 5 NF=5Nmf=_f=_f2.5Nf10N3、O为杠杆为杠杆AC的支点

21、，在的支点，在B处挂一个球，处挂一个球，AOOBCB，为使杠杆在水平位置平，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力的力臂臂L1，并标出，并标出F1的方向。的方向。C B O AF1L1 5、如下图，放在水平地面上的物体所受重、如下图，放在水平地面上的物体所受重力为力为G，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，它的另一端受的拉力为轮，它的另一端受的拉力为F，地面对物体，地面对物体的支持力为的支持力为N，下面关于这三个力大小的关，下面关于这三个力大小的关系正确的是（系正确的是（ ） AF=G ; BG=N ; CF+N=G

22、; D F=N. 6 6、如图所示，通过滑轮组用、如图所示，通过滑轮组用200N200N的拉力在的拉力在20s20s内内将重为将重为480N480N的物体匀速提高的物体匀速提高2m2m，（不计绳重和摩，（不计绳重和摩擦），求：擦），求： （1 1）动滑轮重；）动滑轮重； （2 2）绳自由端的移动速度为多大？）绳自由端的移动速度为多大？ （3 3）若重物再增加）若重物再增加150N150N，要使重物匀速上升，作，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？用在绳自由端的拉力至少多大？ 4 4、如图、如图1313所示，物体所示，物体A A通过动滑轮在水平通过动滑轮在水平拉力拉力F F的作用下沿

23、水平面以的作用下沿水平面以lm/slm/s的速度做匀的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为速直线运动，此时弹簧测力计的读数为5N5N，若不计动滑轮、绳子、弹簧测力计的重，若不计动滑轮、绳子、弹簧测力计的重力和动滑轮与绳间摩擦，那么物体力和动滑轮与绳间摩擦，那么物体A A与水平与水平面的摩擦力大小为多大？拉力面的摩擦力大小为多大？拉力F F在在2s2s内移动内移动的距离是多少？的距离是多少？ 3 3、如图、如图1212所示，物体所示，物体A A 的重力为的重力为10N 10N ，滑，滑轮重力为轮重力为2N2N，弹簧测力计示数，弹簧测力计示数20N20N，求：，求： （1 1）物体）物体B