(共14张PPT)
你会选哪种方法呢?
砂子重100N,体重400N,动滑轮重10N
桶重20N,口袋重5N
某人用动滑轮将重为G1的米袋提升h高度。设动滑轮重G2,不考虑绳子重及滑轮摩擦,人所做的功为:
W=Fs=
=G1h+G2h
=W1+W2
有用功 :使用机械时,对人们有用的功
额外功 :人们不需要但又不 得不做的功
总功 :有用功与额外功的总和,即
W总=W有+W额
注:通常总功指对机械所施加的动力所做的功
一、有用功、额外功、总功
W总=Fs
W有=Gh
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少?
砂子重100N
体重400N
动滑轮重10N
桶重20N
口袋重5N
每层高3米
用哪种方法好?
1、有用功跟总功的比值叫机械效率
公式:
二、机械效率
起重机的机械效率是60%
它表示什么意思?
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%,也可以说有用功在总功中占有60%,另外的40%是额外功.
例1 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上,所用力是120N,求有用功、总功机械效率各是多少?
解:
答:有用功是1800J,总功是2160J,机械效率是83.3%
机械效率的定义 : 有用功跟总功的比值
小结:
有用功 :对人们有用的功
额外功 :人们不需要但又不 得不做的功
总功 :有用功与额外功的总和
公式:
∴ 永远小于1
如何提高机械效率
1.减小动滑轮自重来减少额外功
F
3.增加提升物体的重力来增加有用功
2、减小机械间的摩擦力来减少额外功
斜面
L
h
G
F
A
C
B
FL
W动力=
W斜面克服阻力
=Gh
FL
=Gh
2.斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。
3. 同一物体升高相同的高度,斜面越长越省力。
1.使用斜面可以省力.
斜面
斜面的应用
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.有用功总小于总功,所以机械效率总小于1
7.做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高
判断:下面说法中是否正确.(共11张PPT)
1、什么叫杠杆
支点
动力
动力臂
阻力
阻力臂
3、画出杠杆的五要素
2、杠杆的五要素:
o
F1
F2
L1
L2
其他杠杆练习
如果是大人和小孩能一起玩跷跷板吗?
二、杠杆的平衡
提问:
什么是杠杆的平衡?
归纳结论:
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或作匀速转动时,我们说杠杆平衡了。
F1
F2
o
L1
L2
杠杆在什么条件下平衡?
杠杆
平衡
螺母
杠杆的平衡条件是
F1·L1=F2·L2
这是阿基米德发现的杠杆原理。
A
O
B
C
F2
F1
如图所示,用撬棒撬石头,手握在撬棒的末端B端,其中AO=0.1米,AB=1米,OC=0.7米,要撬起石头需要500牛的力,求在B端要用多少向下的力才能撬起石头?
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
L1>L2
F1(动力<阻力)
省力
费距离
省距离
费力
既不省力也不省距离
L1F1>F2
(动力>阻力)
L1=L2
F1=F2
(动力=阻力)
二、杠杆的种类
省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
一、杠杆平衡条件:
F1 l1= F2 l2
动力 动力臂=阻力 阻力臂(共31张PPT)
第一课时-杠杆
这些能给我们提供方便的工具都称为机械.
复杂机械都是由简单机械组成的
最简单的机械——杠杆
这是最常用的工具,它是根据杠杆原理制造的 。
中国古代对杠杆也有广泛的使用
它们都是杠杆,有什么共同特点?
上例中的共同点:
①都是硬棒.(软的不行,直的弯的都可以)
②工作过程中都在转动,转动过程中有一点是不动的.
③除固定不动的点外,还要受到两个力的作用(一个能使它转动,另一个阻碍它转动).
支 点(o):杠杆绕着转动的点
动 力(F1):促使杠杆转动的力
阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力
1、在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒
一、杠杆:
提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?
请指出撬棒的支点、动力、阻力及力的方向。
思考:将手下移靠近0点,F1产生的效 果是否不变
o
F1
F2
动力臂(L1):从支点到动
力作用线的垂直距离
阻力臂(L2):从支点到 阻
力作用线的垂直距离
(力的作用线:通过力的作用点,沿力的方向所画的直线)
力的作用效果还与力臂有关。
o
F1
F2
L2
L1
杠杆“五要素”
(动力的作用线)
动力臂
阻力臂
动力
阻力
(阻力的作用线)
o
支点
2、杠杆的五要素:
支点
动力
动力臂
阻力
阻力臂
杠杆绕着转动的固定点,用O表示。
使杠杆转动的力,用F1表示。
从支点到动力作用线的距离,用L1表示。
阻碍杠杆转动的力,用F2表示。
从支点到阻力作用线的距离,用L2表示。
这些概念很重要
(1)辨认杠杆;
(2)先找支点O;
(3)画出动力和阻力;
(4)画出力的作用线;
(5)过支点0作力的作用线的垂线段L,即为力臂。
画力臂的方法是:
画出下列杠杆的五要素
有关力臂的问题?
2 杠杆是否都是直的?
力臂是__到________距离。
思考讨论:
1 力臂是一定在杠杆上吗?
3 若一力作用在杠杆上,作用点不变,但作用方向改变,力臂是否改变?
答:不是
答:杠杆可以是直的,也
可以是弯的
答:要改变
想一想
支点
力的作用线的垂直
3、人身上的杠杆
O
F2
F1
1、杠杆:在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒
2、杠杆的五要素:
支点
动力
动力臂
阻力
阻力臂
3、画杠杆的五要素:(共20张PPT)
复习引入
画出下面杠杆的力臂:
O
F1
F2
L1
L2
O
A
B
G
F
如图,OA=AB,请计算出F=___G。
想一想
民工要把钢材、木料、水泥等运到楼上通常会怎样做呢?
常见滑轮
一、滑轮:
周边有槽,可以绕着中心轴转动的轮子。
问题:利用一只滑轮来提升物体,你有几种方法?并通过实验,研究你所使用的滑轮有什么特点?
二、滑轮的探究
做一做
1、对定滑轮的探究实验
你发现了什么?
A、F1=F2
B、可以使作用力的方向改变
C:不省力也不费力
2、对动滑轮的探究实验
你发现了什么?
A:F1=2F2
B:不能使作用力的方向改变
C:省力
一、定滑轮:
转轴固定不动的滑轮。
1、特点:
不能省力,但可改变了力的方向。
2、实质:
等臂杠杆。
二、动滑轮:
转动轴 与重物一起移动的滑轮。
1、特点:能省力一半,但不能改变力的方向。
2、实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
思考题:
1:使用定滑轮的好处是________。
2:使用动滑轮的好处是____。
能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来,使它们即省力又方便呢?
能。把它们组合成滑轮组。
改变用力的方向
省力
三、滑轮组
由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
F
F
F
G
G
G
实验结果:
1
2
F=
G
1
3
F=
G
1
2
F=
G
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
n=2
n=2
n=3
使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重和动滑轮的几分之一即
1
n
F=
G
思考题:
在左图所示的滑轮组中,
(a)若动滑轮重G/不计,拉力F是多少?
(b)若动滑轮重G/不能忽略,那么图中的拉力F应等于多少?
G/
G
F
1
5
F=
G
1
5
F=
(G+G/)
分析:图中吊起动滑轮的绳子股数为5
如图所示,拉力F的大小等于____。
F
.
三、滑轮组
1
3
F=
f
f
N
G
T
小结
一、定滑轮:
转轴固定不动的滑轮。
1、特点:
不能省力,但可改变了力的方向。
2、实质:
等臂杠杆。
二、动滑轮:
转动轴 与重物一起移动的滑轮。
1、特点:能省力一半,但不能改变力的方向。
2、实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重和动滑轮的几分之一
三、滑轮组
巩固练习:
1:如下图(a)所示,物体B重100N,在力F作用下匀速上升时,F应等于___N。(不计摩擦)
图(a)
F
2: 如上图(b)所示,物体A重为100N,挂重物的钩子承受的拉力是__N.人匀速拉绳子的力是__N(动滑轮自重不计)
图(b)
100
100
50
3:如图所示的四个滑轮组中,图__可省一半力,图__最费力,图___和图__用力大小一样。
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(a)
(d)
如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于____N.
(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计)
A
F
.
f
N
T
G
1:竖直方向上有一对平衡力N和G
2:水平方向上有一对平衡力T和f
G=N=80N
f=T=120N
因为
T=2F=120N
120N