5.3.3认识简单机械3-8课时[上学期]

课件61张PPT。第三节 认识简单机械（第3课时）1、如图所示的开瓶器实质是一个杠杆，画出杠杆的五要素，它是一个 杠杆。
2．如图为切纸刀正在切纸的示意图，F1为动力，F2为阻力，其中正确的是图
3、如图是羊角锤拔钉子示意图，请在图上画出这个杠杆的五要素。4、杠杆处于　　　　　　 　状态叫作杠杆的平衡，杠杆在 时能处于平衡状态。静止或匀速转动F1L1=F2L25、乒乓球、保龄球等表面都是光滑的，为什么高尔夫球的表面上布满小坑呢？经有关科学家研究发现：两个等大的球，一个表面布满小坑，另一个光滑，在空中高速飞行时，表面布满小坑的球受到的空气阻力较小.现将质量与体积均相等的两个小球A（表面布满小坑）与B（表面光滑）分别利用细绳悬挂在等臂杠杆的两端，使杠杆水平平衡，如图所示.当从两球正下方同时以相同速度（足够大）的风对准它们竖直向上吹时，则以下的说法中正确的是 （ ）
A．杠杆左端下降 B．杠杆右端下降
C．杠杆仍然在水平方向处于平衡状态
D．无法判断杠杆的转动情况（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）6.属于省力杠杆的是： 。7.图5为电工常用的克丝钳，它的设计和使用应用了很多物理知识。其中，钳把包了一层胶皮是为了____________钳子的刀口做得比较薄是为了____________＿钳把做的比钳口长是为了____________＿。
（2005年河北省课程改革实验区初中毕业生学业考试）8.如图所示，OA＝25厘米，OB＝20厘米，OC＝20厘米，AC＝15厘米，B点所挂物体重为45牛，当杠杆水平平衡时，弹簧秤的示数为（ ）
A.36牛 B.45牛
C.50牛 D.60牛9．画出图中作用在A 点最小的力的方向 。　　　　　 　　　　　　　　　
10．在一直径是100 厘米,质量是40千克的均匀圆柱体放在水平地面上, 靠在10厘米的台阶边,如图所示, 为使它滚上台阶,那么在圆柱体边缘的哪一点, 沿什么方向施力时, 才能使用力最小?在图上画出此力, 并求出此力的大小。
11．如图所示, 杠杆两端分别挂甲、乙两实心铝块, 杠杆平衡, 若：
（1）把它们都向支点移相同的距离；
（2）把它们都背着支点移相同的距离；
（3）把它们各去掉相同的质量；
（4）给它们各增加相同的质量；
（5）将它们同时浸没在水中；
（6）将甲浸没在水中，乙浸没在酒精中；
则杠杆是否继续保持平衡？动动脑：1.现在有一根约30多千克的均匀铁棒，一杆最大称量为20千克的杆秤。在学过杠杆的平衡原理之后，你能想出一个办法用这杆秤来称量铁棒的质量吗？o2.传说中山神庙的老和尚让他的三个弟子到山下去挑水。但徒弟们都很懒，你推我，我推你，谁也不想下山。无奈之下，老和尚就叫他们三个一起下山去抬水。但到了山下，他们犯难了，如何能三个人一起抬一桶水，每个人既不吃亏又不占便宜呢？你帮忙想个办法给他们出出主意。 12.“塔吊”是现在建筑工地上常见的起重设备，用“塔吊 可将重物方便地安放到工作区内，如图甲所示。现有一“塔吊”，他有一水平臂AD，水平臂AD可分为AB和BD两部分，AB叫平衡臂，BD叫吊臂。A端装有配重体，它的质量m=5吨。C处装有可在水平臂BD上移动的滑轮组，C移动的范围是从B点到D点。已知：AB=10米，BD=50米。若“塔”身的宽度和铁架、滑轮组的重力及摩擦均不及，请计算并回答下面的问题：（1）当C移动到D点时，计算该“塔吊”能吊起重物的最大质量；
（2）今想用此“塔吊”起吊质量为2吨的物体。那么，为安全起吊，C最远可以移动到离B点多远的地方；13.如图所示是锅炉的保险阀门。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会自动打开。如果OB=2米，OA=0.5米，阀门的底面积S=1厘米2，锅炉内气体的安全压强值（即内外压强差）P=6×105帕，则B处所挂的G重为________牛。14.如图所示，硬质均匀木条OA的长为80厘米，左端与竖直墙壁连接，可以绕O点自由转动；木条的A端以细绳悬于B点，木条恰好水平，且AB与木条垂直，一个质量为800克的小物块M在木条上从O点以v=0.2米/秒的速度向右作匀速运动，经2.5秒到达C点时，细绳恰好断裂，则细绳能承受的最大拉力是______牛（木条质量及物块的体积大小均可忽略不计）。
15.如图所示，一支均匀的直尺放在水平桌面上，一端伸出桌面，已知伸出桌面的部分是全尺的1/3。当在B端挂一5牛的重物时，直尺的A端刚刚开始翘起，则此木尺的重量是______牛。16.如图所示，在杠杆AB的中点O处挂一个重物G，杠杆B处受一个水平方向力F的作用，绕A点沿图示方向转动。当杠杆匀速转动时，力F将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．杆秤是我国常见的称量工具。为了研究杆秤的刻度是否均匀，取一把刻度尺来研究，在最左端加上配重，使刻度尺的重心G0距提纽O左边L0的地方，如图所示，用质量为m1的钩码做秤砣，把它挂在离提纽O为x的地方；逐次增加待测物体的质量mx，调节秤砣的位置，使刻度尺保持平衡。记录下每次平衡时的待测物体的质量mx与秤砣离提纽O的距离x，以x为横坐标，mx为纵坐标，做出如图所示图线。
（1）图线显示是一条直线说明了什么？▲；
（2）图线中x0=▲（用所给量表示）
（杭州外国语学校2005年高中招生试卷）第三节 认识简单机械（第5课时）1.什么叫做定滑轮？定滑轮的特点、实质？复习回顾2.什么叫做动滑轮？动滑轮的特点、实质？特点：能改变力的方向但不能省力实质：等臂杠杆特点：能省力，但不能改变力的方向实质：动力臂为2倍阻力臂的省力杠杆3. 会画定滑轮和动滑轮的杠杆五要素练习：
（1）G=100牛，不计动滑轮重力和绳子与滑轮的摩擦力弹簧秤A、B、C的读数分别为多大？
（2）G1=100牛，G2=30牛，此时 G1刚好在桌面上做匀速直线运动，不计动滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，则大物体G1和桌面之间的摩擦力为多大？若动滑轮重20牛，则大物体G1和桌面之间的摩擦力为多大？
（3）上图中的三个滑轮拉同一物体沿水平地面做匀速直线运动，所用拉力分别是F1，F2，F3，比较三者的大小。
新 课使用简单机械能否省功？建筑施工和装修房子时，要将水泥等运到楼上。对水泥所做的功是我们所需要的，叫做 。为了达到运水泥的目的，还必须对装水泥的桶和其他工具做功。在工作中，额外的但又不得不做的功叫 ,这两个功之和就是 。1、有用功(W有)：必须要做的功 四、机械效率2、额外功（w额）：虽然不需要，但又不得不做的功3、总功（w总= W有+w额）4、机械效率：η=有用功和额外功是根据人们的需要来命名的。同一个物理过程，由于我们的主观需要不同，功的名称也不同。
（1）用桶在井中打水，什么功是有用功？什么功是额外功？
（2）在井中捞桶，有用功和额外功又分别是什么？
（3）用滑轮组提升重物，有用功是什么？用滑轮组水平拉动重物，有用功是什么？例1：如图所示，有几段绳子拉着动滑轮？若不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力F= G。若物体上升1米，绳子拉过的距离为多大？s=nh拉住动滑轮的绳子的段数物体上升的距离绳子拉过的距离若物体重100牛，不用任何机械直接用手把物体提升10厘米，做的功是多少？
若用如图所示的滑轮组来提升，不计动滑轮本身的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦，F= 牛，在重物上升10厘米时，绳子拉过的距离是 厘米，做的功是多少？
实际情况，做的功应该在什么范围？（1）提重物：（一）滑轮组的机械效率W有=Ghw总=Fs=Fnh机械效率：η=若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦：机械效率：η=例题1：如图所示，用力F将滑轮匀速上提，若物重G=20牛顿，并匀速跟随滑轮上升1米，（滑轮重及摩擦均不计）则作用在滑轮上的力F= ，滑轮上升的距离h= ，绳子拉过的距离s= 。
若滑轮自重5牛，（摩擦均不计）则F= ， h= ，s= ,在这个过程中，有用功W有= ，总功W总= , 机械效率为η=　　　。例题2：如图所示，用力F将滑轮匀速上提，若物重G=20牛顿，匀速上升1米，（滑轮重、绳重及摩擦均不计）则作用在滑轮上的力F= ，滑轮上升的距离h= ，绳子拉过的距离s= 。
若滑轮自重5牛，（摩擦及绳重不计）则F= ， h= ，s= ,在这个过程中，有用功W有用= ，总功W总= , 额外功W额= ，机械效率为η=　　　。
例题3：用滑轮组将重2.4×103牛顿物体在5秒内提升0.5米，而绳被拉动2米。（1）拉力做的有用功是 焦；（2）若滑轮组的机械效率是80%,则拉力做的功是 焦；（3）拉力为 牛；（4）拉力的功率是 瓦。
（5）额外功为 焦。（6）请画出这个滑轮组。（7）若不计摩擦和绳重，则动滑轮的重为 牛。第三节 认识简单机械（第6课时）复习回顾（1）提重物：（一）滑轮组的机械效率W有=Ghw总=Fs=Fnh机械效率：η=若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦：机械效率：η=例题1：重2540牛的货物。如图所示，滑轮组把它提升1.7米。若不考虑摩擦，也不考虑滑轮和绳子的物重，则：
（1）绳端拉力F是多少牛？
（2）绳端移动的距离是多少米？
（3）若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，须在绳端施力800牛，滑轮组的机械效率是多少？例题2：如图所示，用滑轮组提起重物。物体重6×104牛，滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率为2.5千瓦。要把重物匀速提升1米，求：
（1）有用功和额外功分别是多大？
（2）需用的拉力为多大？
（3）需用多长时间？ 例题3:在测定滑轮组的机械效率实验中，相同一绕绳方法的滑轮组先后两次将重力不同的两组钩码匀速提升相同的高度。第二次的钩码比第一次重。两次实验中摩擦均不计，试比较两次实验中有用功W有用甲 W有用乙；额外功W额甲 W额乙（填>、= 或 <）。由此可见，可采用 方法来提高滑轮组的机械效率。新课如图（1）（2）（3）所示，物体受到的摩擦力均为20牛，当物体被拖动10厘米时，（滑轮重、绳重及摩擦均不计）则作用在滑轮上的力分别为 ，力F通过的距离分别为 。 （2）水平拉物体：W有=fs物W总=Fs绳= Fns物机械效率：η= 例题1．如图，用60牛的拉力使物体A沿水平面向左做匀速直线运动，若不计滑轮重、绳重和摩擦，则物体A受的摩擦力为 牛，若A移动的速度为0.5米/秒，则拉绳的速度为 米/秒，拉力的功率为 瓦，滑轮组对A做功的功率为 瓦。 例题2．如上题图所示，物体A重600牛，当它沿水平路面做匀速直线运动时，所受的阻力是物重的0.2倍，若不计滑轮重力、绳重和摩擦，使物体A以1米/秒的速度匀速前进5秒。求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F所做的功。 （3）若实际拉力是60牛，求：总功、有用功、额外功和机械效率。 例题3．如图所示，滑轮组拉着物体A在水平面上做匀速直线运动，已知mA=500千克，F=612.5牛，滑轮组的机械效率为80%，则（1）物体A所受的摩擦力为多大？（2）若物体A的速度是0.1米/秒，滑轮组的有用功率为多大？第三节 认识简单机械（第7课时）（1）如图所示，用力F将滑轮匀速上提，若物重G=20牛顿，匀速上升1米，（滑轮重、绳重及摩擦均不计）则作用在滑轮上的力F= ，滑轮上升的距离h= ，绳子拉过的距离s= 。
若滑轮自重5牛，（摩擦及绳重不计）则F= ， h= ，s= ,在这个过程中，有用功W有用= ，总功W总= , 额外功W额= ，机械效率为η=　　。（2）如图所示，用力F将滑轮匀速上提，若物重G=20牛顿，匀速上升1米，（滑轮重、绳重及摩擦均不计）则作用在滑轮上的力F= ，滑轮上升的距离h= ，绳子拉过的距离s= 。
若滑轮自重5牛，（摩擦及绳重不计）则F= ， h= ，s= ,在这个过程中，有用功W有用= ，总功W总= , 额外功W额= ，机械效率为η=　　　。
如图（1）（2）（3）所示，物体受到的摩擦力均为20牛，当物体被拖动10厘米时，（滑轮重、绳重及摩擦均不计）则作用在滑轮上的力分别为 ，力F通过的距离分别为 。 例题4、有一合金锭，体积为0.01米3，密度为8000千克/米3某人通过滑轮组使它水平向左匀速移动，速度为0.2米/秒，所受滑动摩擦力为294牛，若手拉绳子的力为105牛，滑轮组的机械效率为70%。 （１）请你在图中画出滑轮组的装配。（要求所用滑轮个数最少并说明根据） （２）５秒内手拉出绳子长度为多少？ （３）手拉绳子的功率为多大？阅读材料，回答问题：
铭牌是指机器上的一个小牌子，上面标有机器的主要性能。例如有一台水泵，它的铭牌如下：型号 8B13 扬程 12.7
流量 270m3/h 允许吸上真空高度 5m
轴功率 11.3kW 转速 1450r/min
配套功率 17kW 效率 83%
出厂编号 重量 111kg
水泵厂 出厂日期 年 月 日 铭牌上的轴功率是指水泵在流量、扬程和转速都正常的情况下，水泵轴从动力机得到的功率；配套功率是指与这台水泵配套的动力机的功率。
如果用电动机带动这台水泵，就应选择功率是17kW的电动机。电动机的功率比17kW小，带不动水泵；比17kW大，是一种浪费。就像小马拉大车，拉不动；大马拉小车，又没有充分发挥马的作用一样。
在购买和选用机器时，要仔细看一看它的铭牌，了解它的性能是不是符合要求。型号 8B13 扬程 12.7
流量 270m3/h 允许吸上真空高度 5m
轴功率 11.3kW 转速 1450r/min
配套功率 17kW 效率 83%
出厂编号 重量 111kg
水泵厂 出厂日期 年 月 日（1）结合对应的数值，解释“允许吸上真空高度”的含义。
（2）农田秧苗需要灌溉，农田高出河水水面3米，需用水量1500吨，用上述水泵及其配套的电动机抽水需要多少时间？要消耗多少电能？36、产自广西河池市的岩滩红水河奇石闻名全国乃至世界，采石工人用如图所示的装置将一块奇石从5m深的水底提升到离水面1m高的船上。
已知石头在出水前人的拉力4.5 × 103N，石头出水后人的拉力7.0 × 103N ，不计摩擦及动滑轮重，求：
(1)石头的重力；
(2)石头的体积；
(3)拉力所做的功。
第三节 认识简单机械（第8课时）（二）斜面的机械效率W有用=GhW总=FL理想情况（斜面光滑）：FL=Gh 实际情况（斜面粗糙）：W总=W有用+W额 即FL =Gh+fL [例题1]如图所示，某人把重400牛的物体沿斜面匀速推上1.5米高处。已知斜面长4米，沿斜面方向的拉力F为200牛，求有用功、总功、额外功和机械效率。[例题2]沿着长5米、高1米的斜面，把重104牛的物体拉到车上去，做的有用功是多少？若用的拉力为2500牛，做的总功是多少？这个斜面的机械效率为多大？[例题3]用400牛的力在1分钟内可以将重1600牛的重物匀速推上长6米，高1.2米的斜面，求：
（1）物体在斜面上移动的速度；
（2）斜面的机械效率。[例题4]斜面长５米，高１米，在４０秒内，用平行于斜面的拉力将１０００牛重的物体拉到车上去：
（１）如果不考虑摩擦，需要的拉力多大？ （２）如果所用拉力是２５０牛，斜面的机械效率是多大？
（３）在两种情况下，拉力的功率之比是多大？[例题5] 要在高为500米的山顶上开发一个旅游景点，需要建设一条长2500米的盘山公路，设计成的公路路面摩擦阻力是车重的0.1倍。若有一辆重为6×104牛的载重货车，用8分20秒的时间从山脚匀速行驶到山顶，发动机做的有用功是多少？发动机的总功率是多大？此时斜面的机械效率为多大？（把盘山公路看成一个斜面）