简单机械行业及功的原理课件.ppt

1、物理中考复习物理中考复习教学目的：1、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3、知道做功的两个要素4、知道功率的意义、会用功率公式解题5、理解总功、有用功、额外功及相互关系6、会运用机械效率公式解题7、理解功是能的转化形式知识框架知识框架简简单单机机械械和和功功简单机械简单机械功功功的计算功的计算滑轮滑轮杠杆杠杆做功的两个必要因素做功的两个必要因素功功机械效率机械效率功率功率功的单位功的单位省力杠杆省力杠杆等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆支点支点(O O)：动力动力(F F1 1)：动力臂动力臂(L L1 1)：阻力阻力(F F2 2)：杠杆绕其转动的点杠杆绕其转动的点使杠杆转

2、动的力使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力（方向判断）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从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂阻力臂(L L2 2)：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F2 一点、二力、二臂一点、二力、二臂杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：F1L1=F2L21.省力杠杆，费距离。省力杠杆，费距离。2.费力杠杆，省距离。费力杠杆，省距离。3.不省力也不费力。不省力也不费力。三杠杆的分类三杠杆的分类F1 F2 O L1 L2 (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

3、杠杆 动力臂动力臂=阻力臂阻力臂,杠杆分类杠杆分类:定滑轮定滑轮F1F2l2l1O动滑轮动滑轮F1F2Ol1l2滑轮组滑轮组成立的条件：不计绳重和摩擦成立的条件：不计绳重和摩擦功功4.功的原理：使用任何机械都不省功功的原理：使用任何机械都不省功功率功率机械效率机械效率W总总=W有有+W额额 W有有/W总总能量能量功是能的转化形式：物体对外做了多少功就有多少能量功是能的转化形式：物体对外做了多少功就有多少能量转化为其他形式的能量。转化为其他形式的能量。1.动能动能：物体由于运动而具有的能，动能的大小与：物体由于运动而具有的能，动能的大小与_和和_有关，有关，_越大动能越大，越大动能越大，_越大动

4、能越大。越大动能越大。2.重力势能重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。重力势能的大小与重力势能的大小与_和和_有关，有关，_越大越大重力势能越大，物体被举得越高重力势能重力势能越大，物体被举得越高重力势能_。3.弹性势能弹性势能5.动能和势能的转化动能和势能的转化4.能量守恒能量守恒6.机械能守恒机械能守恒：质量质量速度速度质量质量速度速度质量质量质量质量被举高度被举高度越大越大 在动能和势能的相互转化过程在动能和势能的相互转化过程中，若没有机械能的损失，机械能的总量中，若没有机械能的损失，机械能的总量保持不变。保持不变。W有有=Gh(h为重物提

5、升高度）为重物提升高度）W总总=FS(S为绳子自由端的伸长）为绳子自由端的伸长）W额额=G动动hS=nh(n为吊着动滑轮的绳子段数）为吊着动滑轮的绳子段数）探究活动探究活动G动动W有用有用GhW总总s若不计拉线质量若不计拉线质量和滑轮轴间摩擦，则：和滑轮轴间摩擦，则：W额外额外 G动动h滑轮组的机械效率：滑轮组的机械效率：W有用有用W总总100%Ghs100%Gn100%测滑轮测滑轮组的机组的机械效率械效率GG+G动动GhGh+G动动h例题选解例题选解例例1.1.如图所示，画出下图中各力的力臂如图所示，画出下图中各力的力臂例题选解例题选解例题选解例题选解例例3.3.如图所示，一个轻质直杆可绕如

6、图所示，一个轻质直杆可绕0 0点转点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力直杆垂直的力F F作用于杠杆的中点，并使作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（个过程中直杆（）A A始终是省力杠杆始终是省力杠杆B B始终是费力杠杆始终是费力杠杆C.C.先是省力的，后是费力的先是省力的，后是费力的D D先是费力的，后是省力的先是费力的，后是省力的C例题选解例题选解例例4.4.如图所示，物体如图所示，物体M M放在水平桌面上，现通过放在水平桌面上，现通过一滑轮（质量和摩擦均忽略不计）拉着物

7、体一滑轮（质量和摩擦均忽略不计）拉着物体M M向向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为数为10N10N。若在物体。若在物体M M上加放一个物块上加放一个物块m,m,可保持可保持M M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子自由端施向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子自由端施加一个拉力加一个拉力F F，则（，则（）A A物体物体M M运动时受到向左的摩擦力运动时受到向左的摩擦力B B加放加放m m前，前，M M受到受到10N10N的摩擦力的摩擦力C.C.加放加放m m前，前，M M受到受到20N20N的摩擦力的摩擦力D D加放加放m m后，力后，力F

8、F保持保持10N10N不变不变C一、是否做功的判断一、是否做功的判断 例（例（2008柳州）以下实例，力对物体做功的柳州）以下实例，力对物体做功的是（是（）A举重运动员举着杠铃不动举重运动员举着杠铃不动 B小明将水桶从地面上提起小明将水桶从地面上提起 C吊车吊着货物在空中水平匀速移动吊车吊着货物在空中水平匀速移动 D用力搬桌子而未搬起用力搬桌子而未搬起B二、功的原理 1、功的原理的判断、功的原理的判断 2、运用功的原理计算功、运用功的原理计算功A三、有用功、额外功和总功的判断三、有用功、额外功和总功的判断 例1、如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力

9、F为500N，则提升重物的过程中 ()A绳子自由端被拉下3 m B做的有用功是800 J C拉力F的功率是80 W D滑轮组的机械效率是60B四、机械效率的判断及计算四、机械效率的判断及计算例例2.如图如图22所示装置所示装置，绳重及摩擦不计。装，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为卸工人将重为800N的货物提至高处，人对的货物提至高处，人对绳的拉力绳的拉力F1为为500N，货物在，货物在1min内匀速上内匀速上升了升了5m。（1）请在图上画出最省力绳子的绕法；）请在图上画出最省力绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是）如果重物是600N，要把，要把重物提升重物

10、提升5m，求拉力做的功，求拉力做的功。G图22四、探究机械效率 1、探究斜面的机械效率、探究斜面的机械效率 2、探究动滑轮的机械效率、探究动滑轮的机械效率 3、探究滑轮组的机械效率、探究滑轮组的机械效率例例1.（2008乐山）探究乐山）探究“斜面的机械效率斜面的机械效率”的实验装置如图所示，的实验装置如图所示，某实验小组提出了某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的的猜想猜想 下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据：下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据：请将表格中空格处的数据填写完整；请将表格中空格处的数据填写完整；由表格小明得出由表

11、格小明得出“斜面越陡机械效率越高斜面越陡机械效率越高”的结论，要得到此的结论，要得到此结论需要控制不变的因素有：结论需要控制不变的因素有：_ _ _ 分析表格中的实验数据还可推知：高度相同的斜面，越长越分析表格中的实验数据还可推知：高度相同的斜面，越长越_（填（填“省力省力”或或“费力费力”）；斜面在我们生活中的）；斜面在我们生活中的应用有应用有_（只写出一条即可）。（只写出一条即可）。80%1.5J小车重小车重斜面长度斜面长度斜面粗糙程度斜面粗糙程度省力省力盘山公路盘山公路例例2：某实验小组在：某实验小组在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如的实验中得到的数据如下表所示，

12、第下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。(1)比较第比较第1次实验和第次实验和第2次实验可得结论：使用同样的滑次实验可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 。(2)第第3次实验中所做的有用功是次实验中所做的有用功是 J，机械效率是，机械效率是_。(3)第第3次实验中动滑轮个数比第次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功动滑轮所做的额外功 (选填选填“增大增大”或或“减小减小”)，因而，因而，由第由第2、3次实验可知：滑轮组

13、的机械效率与动滑轮自重大小有关。次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，额外额外功功(选填选填“增大增大”或或“减小减小”)。大大0.4 727 增大增大 减小减小 例例3、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,（1）若不计绳重及摩擦，求物体受到地面的）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？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

14、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%例例4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

15、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？解：解：F=(G动动+G物）物）/3=(40N+350N)/3=130NW额外额外=G动动.h=40NX2m=80J=W有用有用/W总总=1、如图是自卸车的示意图，车厢部分视为如图是自卸车的示意图，车厢部分视为杠杆，则下列分析正确的是（杠杆，则下列分析正确的是（）B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重点是支点，液压杆施的力是动力，货物重是阻力是阻力 BB点是支点，物体点是支点，物体A放在

16、车厢前部可省力放在车厢前部可省力CC点是支点，物体点是支点，物体A放在车厢后部可省力放在车厢后部可省力 DC点是支点，物体点是支点，物体A放在车厢前部可省力放在车厢前部可省力 课堂练习课堂练习2、如图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）、如图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）的作用下以的作用下以 点为轴，由竖直位置逆时针点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为为l，动力与动力臂的乘积，动力与动力臂的乘积为为，则（，则（）A增大，增大，增大，增大，增大增大 B增大，增大，减小，减小，减小减小 C增大，增大，减小，减小，增大增大 D减小，减小，增

17、大，增大，增大增大 3、如图6所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图7所示。据图可知金属杆重（）A5 N B10 N C20 N D40 N4、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5、提高机车的额定功率是铁路进一步提速要解决的

18、一个重要课题。机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积。若列车所受阻力与速度成正比，那么，列车提速前后分别以最高时速120 km/h和180 km/h在平直轨道上匀速行驶时，机车的输出功率之比为A23 B32 C49 D946跳绳是一种简便易行的锻炼方式.图7描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像.由图像可知，他的重心移动的最大高度为 cm.若该同学的体重为500N，则他1min内克服重力做功的功率约为 W.7如图17所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同样的桶从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为2，若不计绳重及摩擦，则A

19、W1=W2，1=2 BW1=W2，12CW12 DW1W2，12 8、如图所示，用一动滑轮拉一物体、如图所示，用一动滑轮拉一物体A以以0.5m/s的的速度在水平面上匀速运动，物体速度在水平面上匀速运动，物体A重为重为20N，受，受到的摩擦力是物重的到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力倍，水平拉力F为为2.5N，求：拉力求：拉力F的功率是多少？在的功率是多少？在2S内拉力做的功是内拉力做的功是多少，滑轮的机械效率是多少？（不计滑轮重）多少，滑轮的机械效率是多少？（不计滑轮重）9、如图所示，物重为、如图所示，物重为20N，摩擦不计。绳的一，摩擦不计。绳的一端拴在地面上，用力端拴在地面上，用力F为为50N的力使滑轮匀速上升的力使滑轮匀速上升了了2m，求出总功，有用功和此滑轮的机械效率？，求出总功，有用功和此滑轮的机械效率？10如图10所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功_乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)滑轮组的绕线放法滑轮组的绕线放法原则：奇动偶定原则：奇动偶定