苏科版初中物理九年级上册第十一章简单机械和功复习课件(共39张PPT)

(共39张PPT)
要 点 指 南
第二部分：功 功率
第一部分：四种机械
第三部分：机械效率
知识框架
简单机械和功
简单机械
功
功的计算
滑轮
杠杆
做功的两个必要因素
功
机械效率
功率
功的单位
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
动滑轮
定滑轮
第一部分：四种机械
杠杆
滑轮组
斜面
轮轴
杠杆
轮轴
斜面
一、杠杆
·江苏科技版
杠杆
定义
五
要
素
说
明
支点(O)
动力(F1)
动力臂(L1)
阻力(F2)
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力（方向判断）
阻力臂(L2)
从支点到阻力作用线的距离
杠杆绕着转动的固定点
从支点到动力作用线的距离
在 的作用下可绕一 转动的硬棒
力
固定点
1、动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点在杠杆上
2、动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反
一点、二力、二臂
易错点：
画力臂时，千万不要把支点到力的作用点的
连线误认为是力臂。（只有当力的方向与杠
杆垂直时，力臂在杠杆上）
1. 省力杠杆，费距离。
2. 费力杠杆，省距离。
3. 等臂杠杆 不省力也不费力，不省距离也不费距离
F1
F2
O
L1
L2
杠杆的分类
杠杆的平衡条件
1、杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转动。
答:避免杠杆自重对实验的影响；便于从杠杆上直接读出力臂。
2、为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？
3、如何调节平衡螺母使杠杆在水平条件下平衡？
答:左高左移，右高右移。
实验次数 动力
F1/N 动力臂
l1/cm 动力×
动力臂 F1l1/
（N·cm） 阻力
F2/N 阻力臂 l2/cm 阻力×
阻力臂 F2l2 /
（N·cm）
1
2
3
研究杠杆的平衡条件记录表格
问题：此实验中要改变弹簧测力计的位置、所挂钩码的数量和位置进行多次实验，其目的是什么？
答：一次数据具有偶然性，多次测量才能得到普遍规律。
杠杆的平衡条件也称 。
动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
F1L1 = F2L2
在杠杆平衡时动力最小问题中，阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：
⑴在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；
⑵动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
点 拨
杠杆原理
提醒： 杠杆的平衡不是力的“平衡”，
而是“力与力臂的乘积的平衡”
如图甲，将一根粗细均匀的木棒放在水平地面上，稍微抬起一端至少用力100N，则木棒的重力约是________N.图乙则是一根粗细不均匀的木棒，若稍微抬起一端，抬起______端所用力较大.（粗/细）若将乙图中木棒如图丙吊起，刚好在图示位置平衡，如果沿吊起处的虚线部分将木棒分割成粗、细两段，则_______段较重（粗/细）
200N，粗，粗.
1.定义：使用时， 固定不动的滑轮
2.实质： 。
3.特点： 。
定滑轮
F1
F2
l2
l1
O
轴的位置
等臂杠杆
不省力但可以改变施力方向
二、滑轮
动滑轮：
1.定义：使用时，轴的位置随被拉物体
一起运动的滑轮
2.实质： 。
3.特点：
，
动力移动距离是阻力移动距离的 。
动滑轮
F1
F2
O
l1
l2
动力臂是阻力臂两倍的杠杆
使用单个动滑轮最多可以省一半力
但不能改变施力方向
两倍
滑轮组：
1.定义：动滑轮与定滑轮的组合
2.每一类滑轮组绳子绕法有两种
3.特点：省力又可以改变施力方向
F=（G+G动）/n n是与动滑轮相连的绳子段数
滑轮组
如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图它由
4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端
绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可
以使晾衣架升降假设在升降过程中衣架横梁
保持水平，请回答下列问题：
(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是
50N，则静止时绳子拉力是 N；(各
种摩擦力忽略不计)
(2)要使衣架横梁上升1m，则绕进旋轮上的
绳子长度是 m；
(3)通过增加滑轮，可以使此装置更省力，
请画出正确的绕线方法。
(1)12．5 (2)4
三、斜面
1.作用：省力
（推力F总小于物重G，在高度相同的条件下斜面越长越省力）
2.特点：可以省力，但不能省功
3.原理：利用功的原理工作（Fs=Gh+fs）
第二部分：功 功率
该同学上楼功率是
几十瓦还是几百瓦？
人骑自行车的功率
大约是多少？
该同学上楼功率是
几十瓦还是几百瓦？
该同学上楼功率是
几十瓦还是几百瓦？
人骑自行车的功率
大约是多少？
1.功等于 跟物体在力的方向上通过的 的乘积。
距离
功
力
公式：
W＝Fs
3.做功的两个必要条件：
对物体要有力的作用
物体要在力的方向上通过一定的距离
W =Gh
1、概念： 叫做功率。
3、公式： 。
4、单位：
国际单位： ，符号 。
常用单位： 、 。
2、意义：功率是表示 的物理量。
＝
P =
W
t
F s
t
F v
=
功率
功与做功所用时间的比
物体做功快慢
瓦特
W
千瓦（KW ）
兆瓦（MW ）
质量为45kg 的某同学在跳绳时重心高度随时
间变化的关系如图所示．根据图象可估算出
该同学在1 分钟内克服重力做功的平均功率
为 ( )
A． 45W B．135W
C．169W D．270W
B
第三部分：机械效率
模型一 杠杆
模型二 滑轮组
模型三 斜面
1.有用功（W有用）： 为达到目的必须做的功
2.额外功（W额外）：为达到目的不需要做但不得不做的功（ 做功）
3.总功（W总）： 为达到目的实际做的功
W总= W有用+W额外
4.机械效率（η）：有用功与总功的比值
公式： 。
克服摩擦和机械重力
有用功、额外功、总功、机械效率
W有
W总
η ＝
×100%
水平拉动物 体
竖直提升物体
利用斜面提升物体
·江苏科技版
钩码提升的高度h
、 ，
、 .
拉力F
绳的自由端移动的距离s
钩码重力G
弹簧测力计、刻度尺
弹簧测力计
必须 ，拉动弹簧测力计使钩码升高，以保证测力计示数大小不变。
竖直方向上匀速拉动
测滑轮组机械效率
【说明】 不影响滑轮组机械效率。
重物提升高度
W有
W总
η ＝
×100%
×100%
提高机械效率的方法：
第一是减小 ，
（ 、 ）；
第二是增加 。
减小机械自重
减小机械之间的摩擦
同一个滑轮组提起不同重力的重物时，重物的重力越大，机械效率越高。
不同的滑轮组提起相同重力的重物时，滑轮组中动滑轮的重力越大，机械效率越低。
额外功
有用功
一台起重机将重3600N的货物提高4m。如
果额外功是9600J，起重机做的有用功是
多少？总功是多少？机械效率是多少？
工人利用图所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起
2m。所用拉力为250N，滑轮组的机械效率是多少？ 若
用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力
在这一过程中所做的功是多少？(不计绳重和摩擦的力)
小明的解题过程是：
解：W有=Gh=400N×2m=800J
W总=FS=250N×2m×2=1000J
η= W有/W总=800J/1000J=0.8=80%
W有= Gh=900N×2m=1800J
W总= W有/η=1800J/80%=2250J
答：滑轮组的机械效率是80%，拉力在这一过程中所做的功是2250J。
上述解答是否有错误？如有错误，指出错误的原因，并对错误加以订正。

某同学准备做“测定滑轮组的机械效率”的实验，选择器材有：弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。
（1）他所选的器材少了___________
（2）补足器材后，该同学进行了如下实际操作
A．将滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计
B．记下钩码和弹簧测力计的起始位置
C.向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数
D．测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离
E.将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。
上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需补正的内容是______________________________
刻度尺
C 步骤中，匀速向上提起弹簧测力计
实验中可少用一种器材，少测两个数据也能测出滑轮组的机械
效率。分析一下，去掉的器材是什么？少测哪两个数据？
实验次数
物理量 l 2 3
钩码重G／N 4 4 6
钩码上升高度
h／m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F／N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离
s／m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74％ 57％ 83％
n=5
n=3
甲
乙
甲
1、根据 的关系选择实验所用的滑轮组.
h和s
总结：
2、使用不同的滑轮组提升相同的重物时．动滑轮越重，滑轮组的机械效率 。
3、使用同一滑轮组， 方法，
可以提高滑轮组的机械效率。
增加物体重力
越低
如图,滑轮组将重100牛的物体匀速提升2米，拉力做功250焦，不计绳重和摩擦，
(1)此时滑轮的机械效率是多大？
（2）如匀速提升200牛的重物，
拉力的功率为22.5瓦，则重物
上升的速度多大？
如图，物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动，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：
⑴ 额外功时多少？
⑵ 拉力F是多少 ？
⑶ 物体所受的摩擦力是多大？
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期中复习（一）：功、功率问题
选择3 、 6、11、12
填空18、19、20、22 、 26
期中复习（一）：斜面问题填空24
斜面的机械效率
　小明学过机械效率后，提出了一个问题：
“影响斜面机械效率的因素有哪些？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：
F
s
h
G
例题分析：斜面的机械效率
实验次数 倾斜程度 物体重G/N 物上升h/m 拉　　　力F/N 物移动s/m 有用功W/J 总功W/J 机械效率
1 较缓 5 0.1 1.6 0.5 0.5 0.8 63%
2 较陡 5 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68%
3 最陡 5 0.25 3.1 0.5
1.25
1.55
81%
1.请将第三次实验数据填全。
　2.通过对上述数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论：
____________________________
____________________________
　3.小明还探究了斜面机械效率与物重的关系，实验时应控制哪些条件不变？_____________________________。
　4.小明通过实验获得了以下数据：
在其他条件不变的情况下， 斜面越陡，机械效率越高。
斜面倾斜程度
例题分析：斜面的机械效率
实验次数 倾斜程度 物体重G/N 物上升h/m 拉　　　力F/N 物移动s/m 有用功W/J 总功W/J 机械效率
4 较缓 5 0.15 1.6 0.75 0.75 1.2 63%
5 同上 10 0.15 3.2 0.75 1.5 2.4 63%
6 同上 15 0.15 4.8 0.75 2.25 3.6 63%
通过对上述数据的分析，得到的实验结论：
__________________________________。
斜面的机械效率高低与物体的重力无关