江苏省灌南县九年级物理上册《第十章-简单机械和功》课件-苏科.ppt

1、1、回忆并掌握简单机械的特点及作用、回忆并掌握简单机械的特点及作用2、会用杠杆平衡条件解题、会用杠杆平衡条件解题3、知道做功的两个要素、知道做功的两个要素4、知道功率的意义、会用功率公式解、知道功率的意义、会用功率公式解题题5、理解总功、有用功、额外功及相互、理解总功、有用功、额外功及相互关系关系6、会运用机械效率公式解题、会运用机械效率公式解题简单简单机械机械简单机械和简单机械和功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省力情况：省力情况：F=1n（G物物+G动动）功、功、功率功率及机及机械效械效率率做功的两个必要因

2、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一、简单机械一、简单机械（一）杠杆（一）杠杆v1、杠杆五要素支点支点动力：动力：F1阻力：阻力：F2动力臂：动力臂：L1阻力臂：阻力臂：L2（注意点：支点、动力作用点、阻力作用点一（注意点：支点、动力作用点、阻力作用点一定在杠杆上！定在杠杆上！）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.从支点作这些力的作用线的垂线

3、。从支点作这些力的作用线的垂线。这个垂线就是力臂。这个垂线就是力臂。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：由于L1L2,杠杆平衡，所以F1F23 3、探究杠杆的平衡条件、探究杠杆的平衡条件(1)(1)什么叫杠杆的平衡？什么叫杠杆的平衡？答：杠杆平衡答：杠杆平衡是指杠杆静止不动或杠是指杠杆静止不动或杠杆匀速转动。杆匀速转动。(2)(2)杠杆平衡条件是什么？杠杆平衡条

4、件是什么？答：答：F F1 1.L.L1 1=F=F2 2.L.L2 2答:使杠杆的重力不影响杠杆的平衡(3)(3)实验前为什么要调节杠杆两端的螺实验前为什么要调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？母使杠杆在水平位置平衡？(3)(3)为什么在杠杆两边挂上不为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？使杠杆在水平位置重新平衡？答:便于测量力臂注意注意：杠杆平衡时，动力使杠杆：杠杆平衡时，动力使杠杆转动的方向与阻力使杠杆转动的转动的方向与阻力使杠杆转动的方向相反。方向相反。v在“研究杠杆平衡条件”的实验中1、实验前，发现杠杆处于如图所示

5、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”）。右右2、在已平衡的杠杆两边分别挂在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，等），杠杆仍然平衡，如图，则如图，则：L L1 1L L2 2(1)(1)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?2、在已平衡的杠杆两边分别挂上在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，杠杆仍然平衡，如图，则如图，则：

6、(2)(2)若使再次平衡若使再次平衡的杠杆两边同时的杠杆两边同时去掉一个钩码，去掉一个钩码，则则 _ _ 边将下降边将下降(3)费力杠杆费力杠杆 动力臂动力臂阻力臂阻力臂,（省力、费距离）（省力、费距离）(2)等臂杠杆等臂杠杆 动力臂动力臂=阻力臂阻力臂,4、杠杆分类、杠杆分类:v11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。v12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。v13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2023-7-152023-7-15July 15,2023v14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易

7、。v15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。v16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。v17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2023年7月2023-7-152023-7-152023-7-157/15/2023v18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。2023-7-152023-7-15v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2 2、如图所示，用一根自重可以忽略不

8、计如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒的撬棒撬动石块。若撬棒C C点受到石块的压点受到石块的压力是力是1500N1500N，且，且ABAB1.5m1.5m，BCBC0.3m,CD=0.2m0.3m,CD=0.2m，则要撬动石块所用力应不小，则要撬动石块所用力应不小于（提示：注意考虑作用在于（提示：注意考虑作用在A A点动力的方向）点动力的方向）（）A A500N 500N B B300N 300N C C200N 200N D D150N150N D D如图所示施力时，动力如图所示施力时，动力F F/多大？多大？F F/F F例例3 3、如图所示杠杆，在、如图所示杠杆，在右右

9、端施一个始终与杠端施一个始终与杠杆垂直的力杆垂直的力F F，当杠杆由如图实线位置匀速，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，转动到虚线位置时，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 GOGOL L2 2GL L2 23、如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个始终与杠杆垂端施一个始终与杠杆垂直的力直的力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转动，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，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 A大小不变大小不变 B B由小变大由小变大 C

10、C先变大后变小先变大后变小 D D先变小后变大先变小后变大 3、如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个始终与杠杆端施一个始终与杠杆垂直的力垂直的力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 A大小不变大小不变B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 D D先变小后变大先变小后变大 GGOL L2 2（二）滑轮、滑轮组（二）滑轮、滑轮组定滑轮：定滑轮：特点：特点：（1）不能省力，不能省力，没有摩擦时没有摩擦时F=G物物（2）不省距离）不省距离SF=h物物实质：等臂杠杆实质：等臂杠

11、杆作用：改变施力方向作用：改变施力方向GF1F2F3动滑轮动滑轮作用：省力，不计摩擦时，作用：省力，不计摩擦时，F=1/2（G动动+G物）物）特点：费距离特点：费距离SF=2h物物实质：动力臂等于阻力臂两实质：动力臂等于阻力臂两 倍的杠杆倍的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

12、：W=FS4、功的国际单位：J注意：使用任何机械都不省功！三、功率2、定义：单位时间内所做的功1、意义：表示做功快慢3、公式：P=W/t4、恒力F做功时功率：P=FV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？人从一楼登上三楼正常需要多少人从一楼登上三楼正常需要多少时间？时间？“器材器材”：磅秤、刻度尺、秒表磅秤、刻度尺、秒表“做一做做一做”：（1）用磅秤测出同学的质量）用磅秤测出同学的质量m1，用刻度尺，用刻度尺测出一个台阶的高度测出一个台阶的高度h（2）同学走上三楼，用秒表测出所用的时）同学走上三楼，用秒表测出所用的时间间t

13、,并数出三楼的台阶数并数出三楼的台阶数n人提沙子做功1对砂子做功2对桶做功3克服自重做功人拉滑轮做功1对砂子做功2对桶做功3对动滑轮做功人拉滑轮做功1对砂子做功2对口袋做功3对动滑轮做功必须做的功必须做的功额外做的功额外做的功123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%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

14、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：有用功与总功的比值叫机械机械效率定义：有用功与总功的比值叫机械效率效率.表达式表达式:没有！因为有用功总小于总功，所以没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于机械效率总小于1 有没有机械效率为有没有机械效率为100%100%的机械？为什么？的机械？为什么？总有WW 100%机械效率公式：总有用WW动力动力物SFhG额外有用有用WWW总额外总WWW=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绳绳需要测量需要测量的物理量的物理量:

15、弹簧测力计弹簧测力计刻度尺刻度尺G G物物F F绳绳h h物物S 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：实验过程中应匀速竖直拉动测力计匀速竖直拉动测力计例例4 4在在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：（1 1）实验时要竖直向上）实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计拉动弹簧测力计（2 2）此实验所用滑轮的个数至少是）此实验所用滑轮的个数至少是_个，个，其中动滑轮有其中动滑轮有_个。个。第一

16、次实验测得滑轮组的机械效率为第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实验时滑轮组的机械效率，第二次实验时滑轮组的机械效率_第一次的机械效率（选填第一次的机械效率（选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”）次次数数钩码钩码重重/N/N钩码上升钩码上升高度高度/cm/cm弹簧测力弹簧测力计示数计示数/N/N弹簧测力计弹簧测力计移动距离移动距离/cm/cm1 12 210100.80.840402 25 55 51.51.520203262.5%大于大于匀速匀速序序号号钩码钩码重重G/N钩码上升钩码上升的高度的高度h/cm弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数F/N弹簧测力计弹簧测力计移动的距离移

17、动的距离S/cm1250.6252481.1例例5、在、在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，两次实验，（1）在表格的空格处，填上合适的数据）在表格的空格处，填上合适的数据（2）在图）在图16中用笔画线代替细绳组装滑轮组中用笔画线代替细绳组装滑轮组(3)第第1次实验测得滑轮组的机械效率次实验测得滑轮组的机械效率_(4)如果将重为如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在率应在_ 范围内范围内4066.7%66.7

18、%72.7%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滑轮、滑轮组的机械效率2、滑轮、滑轮组滑轮、滑轮组平移重物平移重物vf指水平面对物体的摩擦力指水平面对物体的摩擦力v有用功有用功W有用有用=f.S物物vSF=nS物物v例例6如图，用如图，用10N的力的力F拉着物体在拉着物体在水平面上使物体匀速运动，物体运动速度水平面上使物体匀速运动，物体运动速度为为20cm/s,v（1）若不计绳重及摩擦，求物体受到地面）若不计绳重及

19、摩擦，求物体受到地面的摩擦力为多大？拉力的功率为多大？的摩擦力为多大？拉力的功率为多大？(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，则滑轮组的机械效率为多大？滑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=F.VF=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=83.3%答：物体受到地面的摩擦力为答：物体受到地面的摩擦力为30N,拉力的功率拉力的功率为为6W.滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为83.3%例7、如图所示，建筑工人用滑

20、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 例例8、下列说法正确的是、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C 实验、如图所示是小亮同学测定斜实验、如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，下表是小亮面机械效率的装置图，

21、下表是小亮同学设计的记录表格。分析表中的同学设计的记录表格。分析表中的实验数据，你能得到哪些结论？实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）（要求写两条）斜面斜面倾倾斜斜程程度度小车小车重重量量G/NG/N斜面斜面高高度度h/mh/m沿斜沿斜面面拉拉力力F/NF/N斜面斜面长长s/ms/m有用有用功功W W有有/J/J总功总功W W总总/J/J机械机械效效率率较缓较缓10100.10.13 31 11 13 33333较陡较陡10100.20.24 41 12 24 45050最陡最陡10100.30.35 51 13 35 56060(1)(1)同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体所用拉力越大所用拉力越大（2 2）同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体）同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体机械效率越高机械效率越高 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，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，则拉力拉力F为多大？额外功是多少？滑轮组的机械效率为多大？额外功是多少？滑轮组的机械效率是？提升重物再增加是？提升重物再增加20N，那么该装置的机械效率，那么该装置的机械效率将将是是多大？多大？