第九章　机械和功单元复习(共55张PPT)课件

(共55张PPT)
《简单机械和功》复习
简单机械
简单机械和功
杠杆
种类
平衡条件
F1·L1=F2·L2
滑轮
定滑轮
动滑轮
特点及实质
滑轮组
省力情况：
F=
1
n
（G物+G动）
功、功率及机械效率
做功的两个必要因素
功的计算
W=FS
做功快慢
功率的定义
功率的计算
P= ＝FV
W
t
做功效率
机械效率的定义、测量及计算
η= ×100％
W有
W总
（一）杠杆
1. 定义
一根硬棒，在力的作用下能绕着
固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
2.几个名称:
支点：杠杆绕着转动的点。
动力：使杠杆转动的力。
阻力：阻碍杠杆转动的力。
动力臂：从支点到动力作用线的距离。
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
O
O
O
F1
F1
F1
F2
F2
F2
O
L1
L2
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
F2
3. 杠杆的平衡条件
4. 杠杆的种类
（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆。
例如：起子、扳子。
（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆。
例如：镊子、钓杆。
（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆。
例如：天平。
省力杠杆省力，但费距离，费力杠杆费力，
但省距离。
F1·L1=F2·L2
1、在下列机械中， ①羊角锤②钓鱼竿③天平④钢丝钳⑤筷子⑥理发剪刀⑦普通剪刀⑧铁匠剪刀⑨缝纫机的脚踏板(10)铡草用的铡刀 (11)镊子(12)铁锹(13)道钉撬(14)定滑轮(15)动滑轮，它们中属于省力杠杆的是 属于费力杠杆的是________ 属于等臂杠杆的是 .
①④⑧(10)(13)(15)
②⑤⑥⑨(11)(12)
③⑦(14)
2、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：
⑴左右力臂L1:L2=______
·
L1
L2
⑵在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆____（填“能或不能”）平衡？ _____边下降
2、 在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：
⑶若使杠杆再次平衡，可在 ___边的钩码下再挂 ___ 个钩码？
·
2、 在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：
⑷若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则 ___ 边将下降
·
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c点受到石块的压力是1500n，且ab＝1.5m，bc＝0.3m,cd=0.2m，则要撬动石块所用力应不小于（提示：注意考虑作用在a点动力的方向） （ ）
a．500n
b．300n
c．200n
d．150n
D
如图所示施力时，动力F/多大？
F/
F
4、如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ）
A．大小不变
B．由小变大
C．先变大后变小
D．先变小后变大
G
O
G
O
L2
G
L2’
4、如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ）
A．大小不变
B．由小变大
C．先变大后变小
D．先变小后变大
4、 如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ）
A．大小不变
B．由小变大
C．先变大后变小
D．先变小后变大
G
G
O
L2’
C
（二）滑轮
1. 定滑轮
（1）定义：
轴固定不动的滑轮叫定滑轮
（2）实质：
定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，
但能改变力的方向。
2. 动滑轮
（1）定义：
轴可以随物体一起移动的滑轮
叫动滑轮。
（2）原理：
动滑轮实质是动力臂为阻力臂
2倍的杠杆。动滑轮省一半力。
2．动滑轮
动滑轮的杠杆示意图；动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆。　
1．定滑轮
定滑轮杠杆示意图；
定滑轮实质是等臂杠杆，
滑 轮
F1
F2
l2
l1
O
F1
F2
l2
l1
O
3．滑轮组
拉力大小与重力大小的关系：
动滑轮和重物由几段绳子承重，拉力就是总重的几分之一。
拉力与重物移动距离的关系：
绳子自由端移动的距离是重物移动距离的n倍。
　　　　　　s=nh
例：小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，请在图中画出绕线的方法。
解析：
　　
n应为整数n=4
　　应用两“动”两“定”滑轮组，绳子固定端在定滑轮下最多能提起：
例：一根绳子最多能承受300N的拉力，要提起1000N的重物，应用什么样的滑轮组？（动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少）用这个滑轮组最多能提起多重的物体？
F
1．如图12－9所示，在竖直向上大小为10 N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（　　）
A．20N　0.4m/s
B．20N　0.1m/s
C．5N　0.4m/s
D．5N　0.1m/s
图12—9
D
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：
1J=1N·m
典型不做功的三种情况
做功的快慢
功率
单位：
1W=1J/s
P=Fv
能量
物体能够对外做功
如果一个力作用到物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，W=Fs。
功
1．做功的两个必要因素
2.三种不做功的情况
①作用在物体上的力F
②物体在力的方向上通过的距离s
①有力，但在力的方向上通过的距离为零；
②通过了距离，但在距离的方向上没有力的作用；
③有力且通过距离，但力和距离的方向相互垂直。
例：下列关于物体是否做功的说法中正确的是（　 ）。
A．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功。
B．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功。
C．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功。
D．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功。
D
1．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）。
举重运动员举着杠铃不动
工人将货箱从地面搬到桌上
修理工用力推汽车，车没动
大力士支撑着大轮胎静止不动
A
B
C
D
B
功与时间的比叫功率，　　　。
功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间内所做的功。
功率
物体匀速运动时的功率
功率定义式
匀速运动时
导出公式：P=Fv
例：某汽车的功率为30kW，若以54km/h的速度匀速前进，求：牵引力多大？
解：P=30kW=30000 W　υ =54m/h=15m/s
∵ ∴
1. 关于功率下列叙述中正确的是（ ）。
A．做功的时间越短，功率越大。
B．做功的时间越长，功率越大。
C．用的力越大，做功时间越短，功率越大。
D．做功越多，做功时间越短，功率越大。
D
2．甲、乙两个同学体重之比是4： 5，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为8：7，那么甲、乙做功之比为_________，功率之比为__________。
4：5
7：10
3. 滑轮组
（1）定义：
由几个滑轮组合在一起使用
叫滑轮组。
（2）原理：
即利用了动滑轮省一半力又利用了
定滑轮改变动力的方向。
G
F=__G
G
F=___G
4.如何判断滑轮组的省力情况
3.如图所示，物体A重100N，A与水平面间的摩擦力为30N，不计滑轮与绳子间的摩擦，若用该滑轮组使A沿水平方向匀速运动，则拉力F为多少？
3.下列事例中对物体做了功的有 （ ）
a．用1000n的力拉车，车没有动
b．起重机吊着重物上升10m
c．举重运动员将杠铃稳稳的举在空中，停留了10s
d．用竖直方向的500n力提着水桶，沿水平方向移动了2m
B
（四）功率
1. 概念：单位时间里完成的功，叫做功率。
功率表示做功的快慢。
2.公式: p=w/t
3. 单位
瓦特W，W=1J/s
5.使用机械做功时，下面说法正确的是( )
（A）功率大的机器一定比功率小的机器做功多；
（B）功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少；
（C）功率小的机器一定比功率大的机器做功慢；
（D）以上说法都不对．
C
(五)、机械效率
1、有用功：无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。
（1）举高重物时：
W有=G物·h
W有=f摩擦·S
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
2、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：
W额外=G动滑轮·h
使用动滑轮或滑轮组时：
（2）克服机械间的摩擦做功：
使用斜面时：
W额外=f摩擦·L
3、总功：有用功和额外功的和，叫总功。
W总=W有用+ W额外
公式（1） ：
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
4、机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率。
公式：
5、机械效率公式：
2．测滑轮组的机械效率：
实验原理
滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、物重有关。
动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。
物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
直接测量量为G、F、h、s，
用公式计算中间量W有=Fs， W总=Gh。
计算机械效率
F拉
F
F
3．如图所示的滑轮组将重G＝12N的物体匀速提升20cm。所用的拉力F＝5N，所做的有用功为______J，机械效率为_________，当改为提升18N的重物时，该滑轮组的机械效率为_______。（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦）
2.4
80%
85.7%
F
G
4.判断：下面说法中是否正确．
(1)有用功越多，机械效率越高
(2)额外功越少，机械效率越高
(3)物体做功越慢，机械效率越低
(4)做总功越多，机械效率越低
(5)做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高
(6)做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高
(7)用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同
(8)因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
(9)做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高
(10)有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．
5.如图所示，建筑工地上，工人用一个动滑轮将重720N的重物匀速提升5m，工人所用拉力为450N，求：
（1）工人做的总功
（2）该动滑轮的机械效率
6.如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为 _______ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 ___________ J．
80%
1800
7.一块水田面积为2400m2 要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失，求：（1）所灌水的体积；（2）所灌水的质量；（3）若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？（4）若水泵的功率为 2.4kw，抽这些水要用多长时间？（ρ水＝1.0 x103kg/m3,g=10n/kg)
已知：
S= 2400m2 ,h1＝0.1m，h2＝2m
P＝2.4 kw＝2400 w
求：
（1）V= （3）m＝？（3）W= （4）t＝？
（1）v＝sh1=2400m2x0.1m= 240m3
（2）m＝ ρV ＝1.0 x l03 Kg/m3x240m3
解：
(3)W=Gh=mgh=2.4 x 105kg x 10 N/kg x 2 m
=4.8x 106 J
=2 x 103s
＝2.4 x105kg
(4)由p=
W
t
得： t＝
W
P
4.8 x106 J
2.4 x 103
=
W
讨论
（1）抽水机抽水所做的功是有用功还是总功？
（2）P＝2.4 kw 是什么功率？
8.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s＝3m，现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为_____N；若实际拉力F′＝1200N，则该斜面的机械效率是 %

900
75
9.如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体A以0.5m／s的速度在水 平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力做的功是_______J，滑轮的机械效率是_____(不计滑轮重力)。
5
80%
10.如图所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m／s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为________，在2s内拉力F做的功为__________J。
80%
5
11.小马用如图所示的滑轮组抬高重5n的小车，若不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题：（1）若不计动滑轮重，绳子自由端弹簧测力计的示数多大？
（2）若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5n，该滑轮组的机械效率多大？
（3）当动滑轮总重超过多少时，使用该滑轮组提该小车不再省力？
n=4
（3）分析：当 F＝G物时，不再省力，
（2）η＝
（1）F＝
1
n
G
1
4
×5N
=
＝1.25N
W有
W总
×100％
＝
Gh
FS
×100％
＝
Gh
F4h
×100％
＝
5N
4×2.5N
×100％
＝50％
F＝
1
n
G总
＝
1
4
（G物+G动）
5
＝
1
4
（5+G动）
G动
＝
20－5
15N
＝