第三章简单机械和功复习
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课件42张PPT。第三章简单机械和功复习功的定义：作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。功的计算公式：W＝Fs
功的单位：焦耳（J）两种常见的做功：
克服重力做功：W=GH一物体重1000N，匀速举高20M，人要做多少功？FG解，根据二力平衡，F=G
即W=FS=GH=1000X20＝20000J一物体重1000N，小明将其搬到3楼，人要做多少功？解：
W=GH=1000X8=8000J克服摩擦做功：W=fs一物体重1000N，受到地面的阻力是其0。2倍，匀速拉动20M，做多少功？Ff解：
由二力平衡得：F=f
即W=FS=fs＝200x20＝4000J功率的定义：单位时间内所做的功。
物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
功率的计算公式：P＝
单位：瓦特（W）P＝Fv如图所示，放在水平桌面上重为G＝4N的木块，在F＝3N的水平拉力作用下，5s内运动了2m，在这个过程中，重力G对物体做的功为______J，拉力F对物体做的功为______J，拉力F做功的功率为____W。如图所示，滑轮阻自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300N，在F＝4N的拉力作用下，物体以5m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为_______N；在10s内滑轮组对物体做的功是___J，拉力F的功率是____ W。机械效率的定义：有用功和总功的比值。
机械效率的计算公式：?＝测滑轮组的机械效率：器材、原理、步骤
影响滑轮组机械效率的主要因素：（竖直方向上）重物的重力和动滑轮的重力。 如图，用一个动滑轮，把重100N的物体匀速提高3m，作用在绳子自由端的拉力为60N，求：（1）动滑轮的机械效率；（2）若用该动滑轮来提升重为180N的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时，机械效率是多少？（不计绳重及摩擦）
（1）?＝＝＝＝83.3％＝一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率是多少？
（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。 L1L2二、杠杆的平衡条件杠杆平衡条件 动力x动力臂=阻力x阻力臂 或 F1·L1=F2·L2 或 F1 / F2 = L2 / L1等（公式转化）3. 杠杆的平衡条件
3. 杠杆的平衡条件
或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×L2F1/F2=L2/L1
巩固练习1： 1.一根 棒，在 的作用下，如果能绕着 转动，这根硬棒叫做 。这个固定点叫做 。
2.阻力是 杠杆转动的力。
3.动力臂是从 到动力 的距离。
4.作出下列各杠杆力臂（方法：首先找出支点o；然后再找两力及其作用点和作用线；最后才画出阻力臂和动力臂。）oF1F2oF1F2(1) (2)硬力固定点阻碍支点杠杆作用线支点 例1：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=______?
·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?
例1：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？
例1：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，动力的变化问题如图所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂 一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起 到水平位置过程中，力F大小的变化情况是( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大例2: 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例2: 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
例2: 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
最小力的问题 如图所示，要使杠杆平衡，在A点作用的力分别为Fl、F2、F3，则( ).
A.沿竖直方向的力Fl最小
B.沿垂直于杠杆OA方向的力F2最小 c.沿水平方向的力F3最小
D.无论什么方向，用的力一样大
如图所示的弯曲杠杆，AC =20cm ， BO=40cm，OC=30 cm，AC⊥CO，BO⊥CO，O为转轴.在B处挂一重为100 N的重物 ，要求在A处作用一个最小的力F使杠杆平衡.请在图上画出这个力的方向并求出这个力的大小.（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。 定滑轮和动滑轮固定在某处的滑轮——定滑轮随物体运动的滑轮——动滑轮 在日常生活中我们经常可以看到定滑轮和动滑轮，同学们能再举出一些例子吗？请说明它们分别是哪一类滑轮。（图一）定滑轮的应用（图二）动滑轮的应用图A图B图C图D以下是滑轮常见的几种应用：结论：
１定滑轮：(1) 可以改变力的方向
(2) 不省力
(3) 不省也不费距离
(4) 实质:Ｌ1＝Ｌ2,等臂杠杆 Ｆ1＝Ｆ2
２动滑轮 (1) 不改变力的方向
(2) 省一半力
(3) 要多移动距离
(4) 实质：Ｌ1＝Ｌ2,动力臂为阻力臂二倍
的杠杆 Ｆ1＝１／２Ｆ2，
例3:如何判断滑轮组的省力情况?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。 滑轮组竖直装配F=G物或F=
水平装配：F=f摩（G物+G′）动力作用点与阻力作用点移动距离的关系：S绳=nS物 如下图所示，重150N的物体在拉力F作用下匀速上升，拉力F=______________N.
??????????????????????????????? 如下图所示用动滑轮提起一水桶，已知桶及水共重250N，如要把水桶提高2m人需要用多大力?绳自由端应移动多大距离?(不计动滑轮重及绳与轮间的摩擦)
????????????????
如下图所示，在不计摩擦和动滑轮重的情况下，要将重物G用动滑轮匀速提起，拉力F为( )
A.G B.G/2 C.2G D.不能确定
???????????????????????? 如下图所示用动滑轮提起一水桶，已知桶及水共重250N，如要把水桶提高2m人需要用多大力?绳自由端应移动多大距离?(不计动滑轮重及绳与轮间的摩擦)
????????????????
右图，重为30 N的物体B在水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，测力计示数为6 N，若不计摩擦，F= N，物体B受到地面的阻力= N。例4 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？ 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右图，重为30 N的物体B在水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，测力计示数为6 N，若不计摩擦，F= N，物体B受到地面的阻力= N。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。功的计算公式：W＝Fs
功的单位：焦耳（J）两种常见的做功：
克服重力做功：W=GH一物体重1000N，匀速举高20M，人要做多少功？FG解，根据二力平衡，F=G
即W=FS=GH=1000X20＝20000J一物体重1000N，小明将其搬到3楼，人要做多少功？解：
W=GH=1000X8=8000J克服摩擦做功：W=fs一物体重1000N，受到地面的阻力是其0。2倍，匀速拉动20M，做多少功？Ff解：
由二力平衡得：F=f
即W=FS=fs＝200x20＝4000J功率的定义：单位时间内所做的功。
物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
功率的计算公式：P＝
单位：瓦特（W）P＝Fv如图所示，放在水平桌面上重为G＝4N的木块，在F＝3N的水平拉力作用下，5s内运动了2m，在这个过程中，重力G对物体做的功为______J，拉力F对物体做的功为______J，拉力F做功的功率为____W。如图所示，滑轮阻自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300N，在F＝4N的拉力作用下，物体以5m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为_______N；在10s内滑轮组对物体做的功是___J，拉力F的功率是____ W。机械效率的定义：有用功和总功的比值。
机械效率的计算公式：?＝测滑轮组的机械效率：器材、原理、步骤
影响滑轮组机械效率的主要因素：（竖直方向上）重物的重力和动滑轮的重力。 如图，用一个动滑轮，把重100N的物体匀速提高3m，作用在绳子自由端的拉力为60N，求：（1）动滑轮的机械效率；（2）若用该动滑轮来提升重为180N的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时，机械效率是多少？（不计绳重及摩擦）
（1）?＝＝＝＝83.3％＝一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率是多少？
（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。 L1L2二、杠杆的平衡条件杠杆平衡条件 动力x动力臂=阻力x阻力臂 或 F1·L1=F2·L2 或 F1 / F2 = L2 / L1等（公式转化）3. 杠杆的平衡条件
3. 杠杆的平衡条件
或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×L2F1/F2=L2/L1
巩固练习1： 1.一根 棒，在 的作用下，如果能绕着 转动，这根硬棒叫做 。这个固定点叫做 。
2.阻力是 杠杆转动的力。
3.动力臂是从 到动力 的距离。
4.作出下列各杠杆力臂（方法：首先找出支点o；然后再找两力及其作用点和作用线；最后才画出阻力臂和动力臂。）oF1F2oF1F2(1) (2)硬力固定点阻碍支点杠杆作用线支点 例1：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=______?
·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?
例1：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？
例1：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，动力的变化问题如图所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂 一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起 到水平位置过程中，力F大小的变化情况是( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大例2: 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例2: 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
例2: 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
最小力的问题 如图所示，要使杠杆平衡，在A点作用的力分别为Fl、F2、F3，则( ).
A.沿竖直方向的力Fl最小
B.沿垂直于杠杆OA方向的力F2最小 c.沿水平方向的力F3最小
D.无论什么方向，用的力一样大
如图所示的弯曲杠杆，AC =20cm ， BO=40cm，OC=30 cm，AC⊥CO，BO⊥CO，O为转轴.在B处挂一重为100 N的重物 ，要求在A处作用一个最小的力F使杠杆平衡.请在图上画出这个力的方向并求出这个力的大小.（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。 定滑轮和动滑轮固定在某处的滑轮——定滑轮随物体运动的滑轮——动滑轮 在日常生活中我们经常可以看到定滑轮和动滑轮，同学们能再举出一些例子吗？请说明它们分别是哪一类滑轮。（图一）定滑轮的应用（图二）动滑轮的应用图A图B图C图D以下是滑轮常见的几种应用：结论：
１定滑轮：(1) 可以改变力的方向
(2) 不省力
(3) 不省也不费距离
(4) 实质:Ｌ1＝Ｌ2,等臂杠杆 Ｆ1＝Ｆ2
２动滑轮 (1) 不改变力的方向
(2) 省一半力
(3) 要多移动距离
(4) 实质：Ｌ1＝Ｌ2,动力臂为阻力臂二倍
的杠杆 Ｆ1＝１／２Ｆ2，
例3:如何判断滑轮组的省力情况?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。 滑轮组竖直装配F=G物或F=
水平装配：F=f摩（G物+G′）动力作用点与阻力作用点移动距离的关系：S绳=nS物 如下图所示，重150N的物体在拉力F作用下匀速上升，拉力F=______________N.
??????????????????????????????? 如下图所示用动滑轮提起一水桶，已知桶及水共重250N，如要把水桶提高2m人需要用多大力?绳自由端应移动多大距离?(不计动滑轮重及绳与轮间的摩擦)
????????????????
如下图所示，在不计摩擦和动滑轮重的情况下，要将重物G用动滑轮匀速提起，拉力F为( )
A.G B.G/2 C.2G D.不能确定
???????????????????????? 如下图所示用动滑轮提起一水桶，已知桶及水共重250N，如要把水桶提高2m人需要用多大力?绳自由端应移动多大距离?(不计动滑轮重及绳与轮间的摩擦)
????????????????
右图，重为30 N的物体B在水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，测力计示数为6 N，若不计摩擦，F= N，物体B受到地面的阻力= N。例4 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？ 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右图，重为30 N的物体B在水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，测力计示数为6 N，若不计摩擦，F= N，物体B受到地面的阻力= N。