1、简单简单机械机械简单机械和功简单机械和功杠杆杠杆种类种类平衡条件平衡条件F1L1=F2L2滑轮滑轮定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮特点及实质特点及实质滑轮组滑轮组力的关系力的关系功、功、功率功率及机及机械效械效率率做功的两个必要因素做功的两个必要因素功的功的计算计算W=FS做功做功快慢快慢功率的定义功率的定义功率的计算功率的计算P=Wt做功做功效率效率机械效率的定义、测量及计算机械效率的定义、测量及计算= 100W有用有用W总总FV距离的关系距离的关系a:a:支点支点O Ob:b:动力动力F F1 1c:c:阻力阻力F F2 2d:d:动力臂动力臂l l1 1e:e:阻力臂阻力臂l l2 2o.F1F
2、2.B.Al2l1杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点使杠杆转动的力使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力从支点到动力作用线的垂直距离。从支点到动力作用线的垂直距离。从支点到阻力作用线的垂直距离。从支点到阻力作用线的垂直距离。2 2、有关杠杆的名词术语有关杠杆的名词术语1 1、杠杆定义：一根在、杠杆定义：一根在力力的作用下可绕一的作用下可绕一固定点固定点转转动的动的硬硬棒，叫做杠杆。棒，叫做杠杆。第一节、杠杆第一节、杠杆2、作力臂的方法、作力臂的方法1.找支点找支点2.沿动力和阻力的方向画出力的作用线，沿动力和阻力的方向画出力的作用线，3.过支点作这些力的作用线的垂线。过支点作这些力的作用
3、线的垂线。所得垂线段就是力臂所得垂线段就是力臂（用大括号标出）（用大括号标出）。F1F2L2L1例例1 1、如图所示、杠杆、如图所示、杠杆OAOA在力在力F1F1、F2F2的作的作用下处于静止状态，用下处于静止状态，L2L2是是F2F2的力臂，请在图中的力臂，请在图中画出力画出力F1F1的力臂的力臂L1L1和力和力F2.F2.FIL2OL1F2注意：F1,F2使杠杆转动方向相反答答: :在做在做“研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件”的实验时，的实验时，杠杆有一定的重力，为保证实验中杠杆的平杠杆有一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力衡条件：动力乘以动力臂等于阻
4、力乘以阻力臂成立，必须使杠杆的重力（包括两端的平臂成立，必须使杠杆的重力（包括两端的平衡螺母的总重力）乘以其力臂为零。调节杠衡螺母的总重力）乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总重力乘以其力臂为零。就是要保证杠杆的总重力乘以其力臂为零。（使杠杆的重力作用线通过支点使杠杆的重力作用线通过支点）(2)(2)为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？平位置平衡？研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件(1)(1)杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或杠杆杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转
5、动。匀速转动。（3 3）为什么在杠杆两边挂上不同数量的）为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置水平位置重新平衡？重新平衡？答答: :杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距离就是力臂，此时杠杆如果不水平，钩码的距离就是力臂，此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的距离就不是力臂。从支点到则支点到钩码的距离就不是力臂。从支点到动（阻）力作用线的距离，即力臂的长度，动（阻）力作用线的距离，即力臂的长度，才可从杠杆上的刻度值直接读出才可从杠杆上的刻度值直接读出. .杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 在“研究杠杆平衡
6、条件”的实验中1、实验前，发现杠杆处于如图所示位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_移动（选填“右”或“左”）。2 2、在已平衡的杠杆两边分别在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆平衡，如图，则：等），杠杆平衡，如图，则：L L1 1L L2 2 在两边钩码下同时在两边钩码下同时 加挂一个同样的钩码，加挂一个同样的钩码，杠杆杠杆_（填（填“能或能或不能不能”）平衡？）平衡？ _边下降边下降? ? (3)费力杠杆费力杠杆(1)省力杠杆省力杠杆 (2)等臂杠杆等臂杠杆4、杠杆分类、杠杆分类:动力臂动力臂阻力臂阻力臂, （省力
7、、（省力、费距离）费距离）动力臂动力臂=阻力臂阻力臂,动力臂动力臂阻力臂阻力臂, （费（费力、省距离）力、省距离）例例1、如图所示的工具中，使用时属、如图所示的工具中，使用时属于于费力费力杠杆的是杠杆的是 ( )例例3 3、如图所示杠杆，在、如图所示杠杆，在A A端施一个端施一个始终与杠杆始终与杠杆垂直的垂直的力力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，动到虚线位置时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（ ） A大小不变大小不变 B由小变大由小变大 C先变大后变小先变大后变小 D先变小后变大先变小后变大 GOA（二）滑轮、滑轮组（二）滑轮、滑轮组定滑轮
8、定滑轮特点：特点：不省力，可不省力，可改变施力的方向改变施力的方向实质：实质： 等臂杠杆等臂杠杆GF1F2F3动滑轮动滑轮特点：省一半力但不特点：省一半力但不改变力的方向。改变力的方向。若不计摩擦时，若不计摩擦时，F=1/2（G动动+G物）物）实质：实质：省力杠杆省力杠杆滑轮组的特点及作用滑轮组的特点及作用：既可省力，又可改变施力的方向既可省力，又可改变施力的方向FFGG12FG13FG不计绳重、动滑轮重及摩擦不计绳重、动滑轮重及摩擦轮轴轮轴实质：省力杠杆斜面作用：省力二、功1、做功的两个必要因素：（1）有力作用在物体上；（2）物体在这个力的方向上移动一段距离 在图中的四种情境中，人对物体做功
9、的是（ ）2、功的定义：力和物体在力的方向上移动距离的乘积3、功的计算：W=FS4、功的国际单位：注意：使用任何机械都不省功！J 13小明同学用40N的水平推力沿水平地面推重为200N的小车，匀速前进了5m,所用时间为20s，在这个过程中 （ ） A重力做功1000J B推力做功200J C小车所受合力为160N D小明做功功率为50W马拉车前进马拉车前进单位时间内所做的功叫做功率。单位时间内所做的功叫做功率。国际单位：瓦特国际单位：瓦特 ，符号，符号 W W常用单位：千瓦常用单位：千瓦 （k Wk W）、兆瓦、兆瓦（mW）1 1、概念：、概念：3 3、公式：、公式：4 4、单位：、单位：1
10、1千瓦（千瓦（k Wk W）=1000=1000瓦（瓦（w w）1 1兆瓦（兆瓦（mWmW）=1000=1000千瓦（千瓦（k Wk W）2 2、意义：、意义： 功率是表示物体做功快慢的物理功率是表示物体做功快慢的物理量量 第四节第四节 功率功率P =WtF stF v= 关于功率的各种说法，正确的是： （ ） A.做功越多，功率一定越大 B.做功所用的时间越少，功率越大 C.做功越快，功率一定越大 D.做功越省力，功率越大例例4、估测上楼时的功率：、估测上楼时的功率：需要测哪些物理量？需要哪些器材？需要测哪些物理量？需要哪些器材？“器器材材”：磅秤、刻度尺、秒表磅秤、刻度尺、秒表物理量： 质
11、量m、高度h、时间s人提沙子做功1对砂子做功2对桶做功3克服自重做功有用功有用功额外功额外功有用功有用功 ：对人们有利用价值的功对人们有利用价值的功有用W额外功额外功 ：无利用价值但又不得不做的功无利用价值但又不得不做的功额W总功总功 ：动力所做的功：动力所做的功 总W W总总=W有用有用+W额额四、机械效率机械效率定义：机械效率定义： 有用功与总功的比值叫机有用功与总功的比值叫机械效率械效率.表达式表达式: 没有！因为额外功的存在，有用功总小于总没有！因为额外功的存在，有用功总小于总功，所以功，所以机械效率总小于机械效率总小于1 1 有没有机械效率为有没有机械效率为100%100%的机械？的
12、机械？为什么？为什么？总有WW100%=W有用有用W总总h物物S绳绳G物物W有用有用W总总=G物物h物物F绳绳S绳绳测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率原理：原理：绳绳=G物物h物物F绳绳nh物物=G物物n F绳绳计算式计算式:注意：实验过程中应注意：实验过程中应 竖直匀速拉动测力计竖直匀速拉动测力计 提高滑轮组机械效率的方法：提高滑轮组机械效率的方法：（1）增大物重；）增大物重；（2）减小动滑轮重；）减小动滑轮重；（3）减小绳重及摩擦）减小绳重及摩擦1、滑轮、滑轮组提升重物：、滑轮、滑轮组提升重物： W有用有用= Gh w总总 = FS滑轮、滑轮组的机械效率 用用10N的力的力F拉着物体
13、在水平面上使物体匀速运动，拉着物体在水平面上使物体匀速运动，物体运动速度为物体运动速度为20cm/s, （1 1）若不计绳重及摩擦，求物体受到地面的摩擦若不计绳重及摩擦，求物体受到地面的摩擦力为多大？拉力的功率为多大？力为多大？拉力的功率为多大？ (2)(2)若考虑绳重及摩擦，实际拉力为若考虑绳重及摩擦，实际拉力为12N，则滑，则滑轮组的机械效率为多大？轮组的机械效率为多大？F解；(1)不计绳重及摩擦不计绳重及摩擦 f=3F=3X10N=30N P=FVF=FX3V物物= 10NX3X0.2m/s=6W (2)=W有用有用/W总总 = f.S物物/(F.SF） =f/3F=30N/3X12N=
14、83.3%例、如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升_m，手拉绳子的力为_N，拉力的功率为_W，滑轮组的机械效率为_.2809691.7 例、下列说法正确的是例、下列说法正确的是( )A、机械效率高的机械，功率一定大、机械效率高的机械，功率一定大B、做功多的机械，功率一定大、做功多的机械，功率一定大C、做功快的机械，功率一定大、做功快的机械，功率一定大D、做功时间长的机械，功率一定大、做功时间长的机械，功率一定大例例9如图所示的滑轮组，已知物重如图所示的滑轮组，已知物重350N，动滑轮，
15、动滑轮重重40N(绳重及摩擦不计绳重及摩擦不计)，若重物匀速提升，若重物匀速提升2m，则，则1、拉力、拉力F为多大？为多大？2、有用功多大、有用功多大3、总功多大、总功多大 4、滑轮组的机械效率是？、滑轮组的机械效率是？ 例10如图所示，物体G在拉力F的作用下做匀速直线运动，拉力所做的功是600J，物体向左移动了2m，滑轮组的机械效率是80%，求： (1）拉力F是多少？ （2）额外功是多少？ 例如图所示，一轻质杠杆例如图所示，一轻质杠杆OB可绕可绕O点转动，点转动，在杠杆上的在杠杆上的A点和点和B点分别作用两个力点分别作用两个力F1和和F2，使杠杆保持水平平衡，已知使杠杆保持水平平衡，已知OA=10cm，AB20cm。 （1）若）若F112N，方向竖直向下，问作用在，方向竖直向下，问作用在B点的力点的力F2的最小值为多大？的最小值为多大？钩码重/n弹簧测力计的示数/n钩码移动的距离/m弹簧测力计移动的距离/m有用功/j总功/j机械效率31.20.10.3例. 在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，小明同学测得的数据如下表所示：（1）在表中空白处写出有用功、总功和机械效率的值；（2）实验时。应使弹簧测力计做 运动。实验中除弹簧测力计外，还需要的测量工具是_
