北师大版八年级物理下册 第九章 机械和功 章末复习 课件(共28张PPT)

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章末复习
本章知识结构
机械和功
杠杆
滑轮
功
功率
使用任何机械都不能省功
机械效率
定义
平衡条件
分类
定滑轮
动滑轮
滑轮组
两个必要因素
公式：W=Fs
单位：J
比较做功快慢的两种办法
定义
公式：P=W/t
单位：W
有用功、额外功、总功
定义、公式
影响滑轮组机械效率的因素
知识回顾
一、杠杆
1.定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫作杠杆。
（1）支点：杠杆可以绕其转动的点O
（2）动力：使杠杆转动的力F1
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力F2
（4）动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1
（5）阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2
2.杠杆的五要素：
3.杠杆的平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
杠杆的分类 特点概念 实例
省力杠杆 省力费距离，l动大于l阻 1.用开瓶器开瓶盖
2.用指甲剪剪指甲
3.用羊角锤拔钉子
费力杠杆 费力省距离，l动小于l阻 4.用镊子夹砝码
5.用筷子夹东西
等臂杠杆 不费力也不省距离，l动等于l阻 6.天平
例1：如图所示，正常使用时属于费力机械的是（ ）。
C
例2：小强在探究“杠杆的平衡条件”时：
（1）为了便于测量力臂，他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在______位置平衡；
（2）下表是小强的实验记录，在这两组数据中，他发现实验序号为____的一组数据是错误的.经检查，结果是测量阻力臂时读错了，阻力臂的实际值应为____m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是___
________。
实验
序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 2 0.3 1 0.4
2 1 0.4 2 0.2
水平
1
0.6
F1l1=F2l2
例3：如图甲所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡。此状态下拉力F1=_____N。试作出F1的力臂l1。
l1
6
二、滑轮
1.定滑轮：
（1）定义：轴固定不动的滑轮。
（2）实质：等臂杠杆。
（3）特点：可以改变力的方向，但不省力也不费距离。
（4）F与G物的关系：F=G物（忽略绳重和摩擦）
（5）s与h距离关系：s=h
2.动滑轮：
（1）定义：轴随物体移动的滑轮。
（2）实质：动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
（3）特点：可以改变力的大小，但不改变力的方向也费距离。
（4）F与G物的关系：
（5）s与h距离关系：s=2h
2.动滑轮：
①忽略绳重和摩擦：
②忽略绳重、动滑轮重和摩擦：
3.滑轮组：
（1）定义：由定滑轮和动滑轮组合在一起。
（2）特点：既可以改变力的大小，也可以改变力的方向。
（3）F与G物的关系：
①忽略绳重和摩擦：
②忽略绳重、动滑轮重和摩擦：
（4）s与h距离关系：s=nh
3.滑轮组：
（5）承担总重的绳子股数n的判断：
①盖住定滑轮或在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将动滑轮和定滑轮分开，则滑轮组中承重绳子的股数，就是跟动滑轮直接接触的绳子股数。
②绳子的绕法(奇动偶定法)。
例4：如图所示，图中是一个____滑轮，如果物体在水平面上做匀速直线运动，拉力F为10N，物体受到的摩擦力大小为______，若F拉滑轮运动的速度是1m/s，则物体A移动的速度是______。
动
5N
绳子一端移动速度等于物体移动速度的2倍
2m/s
例5：如图所示，滑轮下挂重500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（杠杆上标度的间距相等）（ ）。
A.270N B.360N C.540N D.720N
G总·4l=F·3l
B
三、功和功率
物体在力的方向上移动的距离s
功
W=Fs
作用在物体上的力F
力的作用
显出成效
单位：
1 J=1 N·m
典型不做功的三种情况
做功的快慢
功率
单位：
1 W=1 J/s
P=Fv
例6：在如图的四种情境中，人对物体做功的是（ ）
A.提着水桶在水平地面上匀速前进
B.扛着米袋慢慢爬上楼梯
C.用力推汽车，汽车没动
D.举着杠铃原地不动
未在力的方向上移动距离
×
人扛着米袋爬上楼梯，米袋在力的作用下，斜向上运动，人克服米袋的重力做了功
√
×
×
B
例7：在雪地上，紧急刹车后，车向前滑行一段距离后最终停下，在这一过程中，汽车是否做了功？如果做了功，请指出是对什么做了功？如果没做功，请说明理由。
解：汽车做了功，汽车行驶一段距离停下来，汽车动能减小，车克服了地面的阻力做了功。
例8：一列质量为1×103t的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是 9×103N。
（1）火车的牵引力多大？
（2）火车行驶1min时间内，重力做了多少功？机车牵引力做了多少功？牵引力的功率多大？
解：（1）火车在平直轨道上匀速行驶
F牵 = f = 9×103N。
（2）火车在重力方向上没有移动距离，故 WG = 0 。
因为180km/h=50m/s，1min=60s，所以火车在1min时间内行驶的距离
s = vt =50m/s×60s=3×103m，
机车牵引力做的功：
W牵 = F牵 s = 9×103N×3×103m = 2.7×107J，
牵引力的功率
四、功的原理
人们使用机械，有的是为了省力，有的是为了省距离，但省力必然费距离，省距离一定费力，既省力又省距离是不可能的，也就是说使用任何机械都不省功。
大量实验表明：使用任何机械都不能省功。
五、机械效率
在用动滑轮提升重物时，动滑轮对物体所做的功是有用的，是必须做的，这部分功叫作________
___________。
（W有用）
有用功
提升重物时，不可避免地要对动滑轮本身做功和克服摩擦做功，这部分功叫作________________。
额外功（W额外）
有用功与额外功的总和叫作________________。
总功（W总）
W总=W有用+ W额外
五、机械效率
1.定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。
2.计算公式：
3.特点：
使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1，机械效率通常用百分数表示。
4.提高机械效率的方法：
五、机械效率
减轻机械自重;
减小机械间的摩擦(加润滑油);
允许情况下增加物重。
5.影响滑轮组机械效率的因素：
1.滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）
2.所提升的物重
（物重增加，机械效率也提高）
3.动滑轮的自重
（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）
五、机械效率
例9：用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物中360N、上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：
（1）滑轮组的机械效率η；
（2）货物上升3m过程中，克服摩擦力
做的功。
解：（1）手拉绳子的速度
v2=3v1=3×0.3m/s=0.9m/s
由于P=Fv，因此在绳子自由端的拉力
滑轮组的机械效率
（2）货物上升的高度 h = 3 m
绳子自由端拉下的长度 s = 3h =3×3m = 9m，拉力做的总功W总= Fs =200 N×9m = 1800 J，
滑轮组克服物重、动滑轮重做的功
WG=Gh=（360N+30N）×3m =1170 J，
滑轮组克服摩擦力做的功
Wf=W总-WG= 1800J-1170J =630 J
课堂小结
通过本节课的学习，你有什么收获？