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1、机械与人机械与人杠杆杠杆力臂力臂平衡条件平衡条件滑轮滑轮定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组功功做功的两个必要因素做功的两个必要因素功的计算功的计算做功的快慢做功的快慢功率的定义功率的定义功率的计算功率的计算做功的效率机械效率做功的效率机械效率简单简单机械机械分类分类能机械能能机械能动能和势能动能和势能相互转化相互转化杠 杆滑 轮杠杆一、杠杆示意图：O、F1、F2、l1、l2二、杠杆平衡条件：F1l1=F2l2三、杠杆的分类：1.省力杠杆：2.费力杠杆：3.等臂杠杆：F1F2，但省距离F1=F2，不省不费距离杠杆O支点O：杠杆绕着转动的点F1动力F1：使杠杆转动的力阻力F2：阻碍杠杆转动的力F
2、2动力臂l1：支点到动力作用 线的距离l1阻力臂l2：支点到阻力作用 线的距离l2杠杆O支点O：杠杆绕着转动的点。动力F1：使杠杆转动的力。阻力F2：阻碍杠杆转动的力。动力臂l1：支点到动力作用线 的距离。阻力臂l2：支点到阻力作用线 的距离。F1F2l1l2实验：研究杠杆的平衡条件注意：应调节杠杆水平平衡F1F2l1Ol2F1F2l1Ol2省力杠杆OF1F2l1l2l1l2F1h，省了力，但费了距离。省力杠杆费力杠杆OF1F2l1l2l1F2F1OF1ShSh，费了力，但省了距离。费力杠杆等臂杠杆F1F2Ol1l2l1=l2F1=F2G物=G砝m物=m砝练习：练习： 如图所示，用一根自重可以
3、如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒C C点点受到石块的压力是受到石块的压力是1500N1500N，且，且ABAB1.5m1.5m，BCBC0.3m,CD=0.2m0.3m,CD=0.2m，则要撬动石块所用，则要撬动石块所用力应不小于（提示：注意考虑作用在力应不小于（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 FF F、如图所示杠杆，在、如图所示杠杆，在A A
4、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 GOGOL L2 2GL L2 2 、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
5、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 变式：如图所示杠杆，在变式：如图所示杠杆，在A A端施一个端施一个始终与始终与杠杆垂直的杠杆垂直的力力F F，当杠杆由如图实线位置匀，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，速转动到虚线位置时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（ ）A 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变式：如图所示，一个直杠杆可绕轴变式：如图所示，一个直杠杆可绕轴O O转动，在转动，在直杆的中点挂直杆的中点挂 一重物，在杆的另一端施加一个方一重物，在杆的另一端施加
6、一个方向始终保持水平的力向始终保持水平的力F F，将直杆从竖直位置慢慢抬，将直杆从竖直位置慢慢抬起，到水平位置过程中，力起，到水平位置过程中，力F F大小的变化情况是大小的变化情况是( )( ) A. A.一直增大一直增大 B.B.一直减小一直减小 C.C.先增大后减小先增大后减小 D.D.先减小后增大先减小后增大A图图6-1-11、如图所示，前后两人抬一、如图所示，前后两人抬一个大而均匀的重木箱上楼个大而均匀的重木箱上楼. .作出木箱的受力示意图作出木箱的受力示意图以木箱重心为支点，以木箱重心为支点，画出每个力的力臂画出每个力的力臂. .比较两人用力比较两人用力F F前前 F F后后. .要
7、使两人用力相等，应怎样抬要使两人用力相等，应怎样抬? ?滑轮装配滑轮组滑轮组动滑轮定滑轮实质能否省距离能否改变动力方向能否省力种类能不省距离不费距离等臂杠杆省一半力GF21=不能能费距离S=2h费距离S=nhGnF1=省力动力臂为阻力臂两倍的杠杆定滑轮(G)(F)l1l2OF1F2Sh= h动滑轮(G)(F)l1l2OF1F2Shhh=2h滑轮组FFGGG21=G31=n=2n=3滑轮组的装配一、改变力的方向1、确定n值2、确定滑轮个数3、绕绳：偶定奇动FGn二、不改变力的方向在上边基础上减少一个定滑轮n为偶数-定动各半；n为奇数-定滑轮比动滑轮多一个滑轮组的装配FGGF练习：FGn3 . 2
8、150N345N= = =n取3练习、如图所示，物重为练习、如图所示，物重为250 N250 N，每个，每个滑轮重滑轮重50 N50 N，当物体被匀速提起时，加，当物体被匀速提起时，加在绳子自由端的拉力在绳子自由端的拉力F F为为_ N_ N，当物体，当物体上升上升2 m2 m，则绳子自由端在竖直方向移动，则绳子自由端在竖直方向移动了了 _m._m.1006练习、如图所示，物体练习、如图所示，物体A A重重100N100N，A A与水与水平面间的摩擦力为平面间的摩擦力为30N30N，不计滑轮与绳子，不计滑轮与绳子间的摩擦，若用该滑轮组使间的摩擦，若用该滑轮组使A A沿水平方向沿水平方向匀速运动
9、，则拉力匀速运动，则拉力F F为多少？为多少？1、有用功：对人们有用的功（W有）2、额外功：对人们完成某种任务而言是没有用的，但又不得不做的功（W额）总功：有用功与额外功的和3 、总功：动力对机械所做的功（W总） W总=W有十W额 一、三种功一、三种功W额额机机 械械 类类 型型W有有W总总GOhsF杠杆杠杆GhFsL1s = hL2W总总 W有有LGFh斜面斜面GhFLf L FGfGL滑轮组滑轮组(水平水平)f L Fss = n LW总总 W有有GFGhFss=nhG动动 h额外功额外功产生的产生的原因原因杠杆重杠杆重摩擦摩擦 摩擦摩擦倾斜程度倾斜程度滑轮与绳及轴滑轮与绳及轴之间的摩擦之
10、间的摩擦动滑轮重动滑轮重绳重、摩擦绳重、摩擦滑轮组滑轮组(竖直竖直)二机械效率二机械效率 2 2、公式：、公式： 1 1、定义：有用功跟总功的比值叫做机械、定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率效率3 3、机械效率没有单位，常用百分数、机械效率没有单位，常用百分数表示表示用用 “ “”表示表示4 4机械效率总小于机械效率总小于1 1。 00100=总有WWnGGF动物=nhs =动物物动物物额有有总有GGGhGhGhGWWWWW=nFGFsGhWW=总有FsWWWhGWhGW=额有总动额物有机械效率的计算机械效率的计算 = =总有WWFsGh实验原理：实验原理：实验器材：弹簧测力计、刻度尺实验器
11、材：弹簧测力计、刻度尺铁架台、滑轮、钩码、细线铁架台、滑轮、钩码、细线注意事项：匀速向上拉动弹簧测力计注意事项：匀速向上拉动弹簧测力计实验结果：实验结果： 甲甲 E=B= C= D设每个滑轮重为设每个滑轮重为G，不计摩擦和绳重。不计摩擦和绳重。影响机械效率的因素影响机械效率的因素在在 A、B、C、D 中，中，在在 E E 中，中，1 1不计摩擦时，定滑轮的个数对机械效率无影响不计摩擦时，定滑轮的个数对机械效率无影响2 2不计摩擦时，动滑轮个数相同时，绳子绕法对不计摩擦时，动滑轮个数相同时，绳子绕法对 机械效率无影响机械效率无影响3 3不计摩擦时，影响机械效率的因素是不计摩擦时，影响机械效率的因
12、素是物体重物体重G G和动滑轮的总重和动滑轮的总重GG，GGG G的比值越大，机械效率的比值越大，机械效率就越低就越低4 4机械效率的大小与省力的多少无关机械效率的大小与省力的多少无关 “越省力，机械效率越大越省力，机械效率越大”错误认识错误认识 考虑摩擦时考虑摩擦时，额外功等于克服摩擦力，额外功等于克服摩擦力做功和提升动滑轮做功之和做功和提升动滑轮做功之和 摩擦力的大小与绳子绕法、滑轮个数、摩擦力的大小与绳子绕法、滑轮个数、动滑轮总重、物重动滑轮总重、物重G G等诸多因素有关，要具等诸多因素有关，要具体分析有一定难度因而我们可概括地讲：体分析有一定难度因而我们可概括地讲：摩擦力越大，克服摩擦力做的额外功就多，摩擦力越大，克服摩擦力做的额外功就多，有用功相同时，机械效率就越小有用功相同时，机械效率就越小. .影响机械效率的主要因素是：影响机械效率的主要因素是：提升的提升的物体的重物体的重G G，动滑轮的总重，动滑轮的总重GG和摩擦和摩擦机机械械效效率率机械效率的计算及测定机械效率的计算及测定三种功：有用功、总功、额外功三种功：有用功、总功、额外功影响滑轮组机械效率的主要因素影响滑轮组机械效率的主要因素物体重、动滑轮重、物体重、动滑轮重、滑轮与绳或轴之间摩擦滑轮与绳或轴之间摩擦提高机械效率的主要途径提高机械效率的主要途径