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1、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第1页/共35页一、杠一、杠 杆杆1、杠杆的五要素：第2页/共35页OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支点支点 动动力力阻阻力力动力臂动力臂阻力臂阻力臂F2第3页/共35页支点支点(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
2、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 1、杠杆的五要素：第4页/共35页图图1图图21:图图1与图与图2有何不同之处有何不同之处?图图1在水平位置在水平位置,图图2不在水平位置不在水平位置2:图1与图2有何相同之处?都处于静止状态都处于静止状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态 当杠杆在动力和阻力的作用下静止或做匀速转动时，我们说杠杆平衡了。2、杠杆的平衡条件、杠杆的平衡条件第5页/共35页第6页/共35页F1L1F2L2杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂
3、第7页/共35页(1).省力杠杆，费距离。(2).费力杠杆，省距离。(3).不省力也不费力3 3、杠杆的分类、杠杆的分类F1 F2 O L1 L2 第8页/共35页生活中的杠杆生活中的杠杆第9页/共35页第10页/共35页定义：使用时，轴的位置固定不动的滑轮实质：等臂杠杆特点：不省力但可以改变动力方向 F1F2l2l1O二、滑轮二、滑轮定滑轮第11页/共35页定义：使用时，轴的位置随被拉物体定义：使用时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮一起运动的滑轮实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆特点：省一半力但不可以改变动力方向，特点：省一半力但不可以改变动力方向，动力移动距离是
4、阻力移动距离的两倍动力移动距离是阻力移动距离的两倍 F1F2Ol1l2动滑轮第12页/共35页定义：动滑轮与定滑轮的组合（通常滑轮组绳子绕法有两种）特点：可以省力，也可以改变动力方向 滑轮组：F=（G+G动）/n n是与动滑轮相连的绳子段数第13页/共35页三、功再探斜面再探斜面第14页/共35页可以发现可以发现:Fs与与Gh近似相等近似相等 实验表明:如果不考虑摩擦等阻力的影响,使用其他机械也可得到与使用斜面相似的结论,即没有既省力又省距离的机械.力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，这个物理量称为机械功，简称功。第15页/共35页3.单位：J（两个鸡蛋举高1m，做的功大
5、约是1J）1.做功的两个要素：作用物体在上的力和物体在力的方向上通过的距离2.公式：W=FS 第16页/共35页1、功率：、功率：“P”（1）概念：）概念：单位时间内做的功叫做功率单位时间内做的功叫做功率（2）功率用来表示做功的快慢）功率用来表示做功的快慢（3）表达式：）表达式：P=Wt（4）单位：）单位：瓦特，瓦特，“w”1 w=1 J/s单位换算：单位换算：1Kw=w1031Mw=w106四、功率第17页/共35页活动活动：估测上楼的功率：估测上楼的功率“议一议议一议”：1、从物理学角度考虑，你认为人上楼的功率可、从物理学角度考虑，你认为人上楼的功率可能与哪些因素有关？能与哪些因素有关？并
6、说出你需要哪些器材？并说出你需要哪些器材？2、你如何证明你的猜想。请设计出记录的表格、你如何证明你的猜想。请设计出记录的表格第18页/共35页“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）用磅秤测出两个同学的质量）用磅秤测出两个同学的质量m1和和m2，用刻度尺测出一个台阶的高度用刻度尺测出一个台阶的高度h（2）两个同学并肩走上五楼，用秒表测出）两个同学并肩走上五楼，用秒表测出所用的时间所用的时间t,并数出五楼的台阶数并数出五楼的台阶数n（3）一个同学跑上五楼，一个同学走上五楼，）一个同学跑上五楼，一个同学走上五楼，用秒表测出他们各自所花的时间用秒表测出他们各自所花的
7、时间t（4）两个同学都跑上楼，一个只跑三楼，一个）两个同学都跑上楼，一个只跑三楼，一个跑五楼，用秒表测出他们各自所花的时间跑五楼，用秒表测出他们各自所花的时间t第19页/共35页“实验数据实验数据”：实验实验次数次数人的质量人的质量m/Kg台阶数台阶数n一个台阶一个台阶的高度的高度h/m所用的所用的时间时间t/s人做功的功率人做功的功率P/w（1）（2）（3）（4）（5）（6）P=Wt=FSt=mgnht第20页/共35页五、机械效率1、有用功：使用机械干什么的，即为达到目的、有用功：使用机械干什么的，即为达到目的所必须做的功所必须做的功（1）举高重物时）举高重物时：W有有=G物物hW有有=f
8、摩擦摩擦S（2）在粗糙水平面上移动物体时：）在粗糙水平面上移动物体时：第21页/共35页2、额外功：并非人们需要但又不得不做的功、额外功：并非人们需要但又不得不做的功（1）克服机械自重做功：）克服机械自重做功：W额外=G动滑轮h使用动滑轮或滑轮组时（不计摩擦）：使用动滑轮或滑轮组时（不计摩擦）：（2）克服机械间的摩擦做功：）克服机械间的摩擦做功：使用斜面时：使用斜面时：W额外=f摩擦L第22页/共35页3、总功：有用功和额外功的和，叫总功，通常人对机械所做的功。W总=W有用+W额外公式（公式（1）：公式（公式（2）：W总=F动力S动力 作用在机械上的动力动力作用点移动的距离第23页/共35页第
9、24页/共35页4、机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率。公式：第25页/共35页1.操作注意点：竖直向上匀速拉动弹簧测力计2.滑轮组的机械效率跟货物重力、动滑轮的重力和绳子与滑轮之间的摩擦有关，且重物越重滑轮组的机械效率越大。W有=Gh(h为重物提升高度）W总=FS(S为绳子自由端的伸长）S=nh(n为吊着动滑轮的绳子段数）测滑轮组机械效率第26页/共35页1、如图所示，画出下图中各力的力臂试一试，你能行第27页/共35页2、如图要使杠杆AOD保持平衡，应选择B、C、D中哪一点为动力的作用点，且力的方向如何时将最省力？G0ADCBFBFCFD第28页/共35页3、一根蜡烛截成长度不同的两段竖
10、立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆的 _端将翘起。第29页/共35页4 4、如图所示，一个轻质直杆可绕、如图所示，一个轻质直杆可绕0 0点转动，杆的末点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力F F作用于作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆置，在这个过程中直杆 （）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
11、C第30页/共35页5、用如图、用如图 所示的滑轮组在所示的滑轮组在 20s 内将重内将重 600 N 的物体从地面竖直的物体从地面竖直提高提高 4 m，所用拉力是，所用拉力是 250 N在这个过程中，求：在这个过程中，求：(1)有用功是多少？有用功是多少？(2)拉力的功率是多少？拉力的功率是多少？(3)滑轮组的机械效率是多少？滑轮组的机械效率是多少？第31页/共35页6 6、如图所示的滑轮组将重、如图所示的滑轮组将重 G G12N 12N 的物体匀速的物体匀速提升提升 20 cm.20 cm.所用的拉力所用的拉力 F F5 N5 N，所做的有用功，所做的有用功为为_J_J，机械效率为，机械效
12、率为_当改为提当改为提升升 18 N 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_(忽略摩擦阻力忽略摩擦阻力)图图 16友情提醒：友情提醒：提升物体的重力改变时，滑轮组提升物体的重力改变时，滑轮组的机械效率不变是典型的错误的机械效率不变是典型的错误85.7%2.4 80%第32页/共35页7、一个人把重为80N的水桶从井里匀速提升到地面。已知水桶被提起的高度为8m，水桶到地面后，人又提着水桶沿着水平地面匀速前进20m,求人对水桶一共做了多少功？第33页/共35页 8、在学校跳绳比赛中，王红同学1分钟跳 120次，每次跳起高度5cm,已知她的 质量是40千克，那么王红本次跳绳做功是多少？第34页/共35页谢谢您的观看！第35页/共35页