第5章简单机械和功复习课件(共55张PPT)

(共55张PPT)
第5章
简单机械与功
复习课件
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简单机械与功
杠杆
杠杆的平衡条件
杠杠的类型
机械能
功与机械效率
斜面
功
做功的快慢
机械效率
滑轮
定滑轮
动滑轮
动能和势能
动能和势能的相互转化
1、斜面可省力。
2、斜面坡度越小越省力。
斜面省力程度与斜面粗糙程度有关。
斜面的应用
科学上规定：一个物体在力的作用下，沿着力的方向移动了一段距离，就说该力对这个物体做了机械功，简称功。
S
一、什么是功：
1、功等于力和物体在力的方向上通过的距离
的乘积。
（注意S是指在
F的方向上移动的距离）
3、功的单位：焦耳
（焦）
1焦耳=1牛顿·米
（意义：1牛的力使物体在力的方向上，通过1米的距离时所做的功为1焦。）
2、功的公式：
我领悟到了：
功=力×距离
W=F·S
3、有力有距离，但力的方向和距离的方向垂直。
（垂直无功）
什么情况下不做功？
1、有力无距离。（不动无功）
2、有距离无力。（不劳无功）
他们之间有哪些共同点？
推而不动
纹丝不动！
停在空中
射出去的箭
v
在地面滚动的足球
他们之间有哪些共同点？
举盘前进
吊着木头平移
提箱前行
载物平移
1、把一只鸡蛋举高2米所做的功大约为
1焦耳。
2、把一本《科学》书从地面捡起放回桌面所做的功大约为
2焦耳。
有一斜面长12米，高5米，一个重200牛的物体从斜面的顶端滑到底端，则重力对物体做功
焦。
5米
12米
1000
4、某人用100牛顿的力将重为10N的足球踢出，使足球在地面上滚动了50米后停下，
则人踢球时对球做的功为（
），
在球滚动过程中，人对球所做的功为（
），
重力对球做的功为（
）。
A、750焦
B、300焦
C、条件不足，无法确定
D、0
D
C
D
2、在图中，ma>mb>mc，三个物体在同样大的力Ｆ作用下，都沿着Ｆ的方向移动了相等的距离s，比较力Ｆ对三个物体所做的功，结论是
（
）
W=FS
D
A
B
C
A、W1=W2
B、W1>W2
C、W1D、不能确定
3、一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉
木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的
水平地面上前进相同的距离。拉力F做的功分
别为W1和W2
，则W1和W2的关系是
（
）
W=FS
A
举重运动员将60千克的杠铃举高2米，运动员对杠铃至少做多少功？（g取10牛/千克）
解：G=mg=60千克×10牛/千克=600牛
W=Gh=600牛×2米=1200焦
答：运动员对杠铃至少做1200焦的功。
练习：
1、如图滑轮重10N，货物重50N。不计摩擦，匀速提起货物时，F应为（
）
A、
30N
B、25N
C、35N
D、10N
2、滑轮重不计，摩擦不计，货物重50N，当匀速提升物体时，拉力为（
）
A、50N
B、25N
C、100N
A
C
3、物体重100N，受到地面摩擦力为20N，不计滑轮重与摩擦，匀速拉动物体前进的力是（
）
A、
50N
B
、10N
C、
60N
D、
40N
B
5、如图所示，物体重G=500N，滑轮重10N，不计摩擦，当物体G匀速上升时，则挂钩B承受拉力为______N，挂钩A承受______N的拉力，拉力F为______N，若绳子自由端向上拉动0.5米，则物体向上移动________米。
500
255
255
0.25
使用滑轮组时，重物与动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。
不计摩擦时
n＝2
n＝3
滑轮组使用规律：
使用滑轮组时，与动滑轮直接相连的绳子才计入段数。
奇动偶定
思考与讨论：怎样计算绳子的段数？
n＝4
n＝4
思考与讨论：怎样计算绳子的段数？
使用滑轮组时，与动滑轮直接相连的绳子才计入段数。
F=
N
G=500N
f=2OON
不计动滑轮重、绳重及绳子与滑轮间的摩擦。
例2：如图，通过滑轮组将重200N的物体在6秒内匀速提起6米，动滑轮重40N，不计摩擦及绳重，求：
（1）拉力大小；
（2）绳子移动的距离及速度；
（3）拉力所做的功及功率。
例3：如图，用300N的拉力恰能通过滑轮组将重
500N的物体在4秒内匀速提起2米，不计摩擦及绳重，求：
（1）动滑轮重力；
（2）物体和绳子移动速度；
（3）拉力所做的功及功率；
（4）滑轮组克服物体重力所做的功。
如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。
如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。
4、机械效率：任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件之间又存在摩擦。所以使用任何机械，除了有用功之外都不可避免地要做额外功。
定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。
5、机械效率公式：
5、重为100牛的物体，在拉力F=20N的作用下1秒钟移动了0.2米，若滑轮摩擦不计，则拉力做了__
焦耳的功，拉力移动的速度为
米/秒，拉力做功的功率是
瓦特。
2
0.1
2
如图所示的滑轮组，若用150牛的拉力将400牛的物体匀速提起2米，该滑轮组的机械效率多高？
W有用=GH=400牛×2米=800焦
W总=FS=150牛×8米=1200焦
=800焦/1200焦×100%
=66.7%
思考、讨论：
使用下面的滑轮组，用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L，有用功是多少？总功是多少？额外功是多少？
本题使用滑轮组的任务目的是拉动G水平移动L，所以机械克服G和地面的摩擦力做功是有用功。
使用滑轮组拉动G，必须施加动力F
额外功＝总功－有用功＝FnL-FL
杠杆的五要素：
支点：杠杆能够绕着它转动的固定点
动力：使杠杆转动的力
阻力：阻碍杠杆转动的力
动力臂：支点到动力作用线的距离
阻力臂：支点到阻力作用线的距离
F1
F2
L1
L2
O
力和力臂的画法
力臂：支点到力的作用线的距离
（力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的直线）
O
F1
F2
2、在图中，O为支点，动力臂最长的力是（
）
A、F1
　　B、F2
　C、F3　　
D、F4
B
F2
O
F2
F1
O
F2
F1
O
（A）
（C）
（B）
（D）
2、用开瓶器打开汽水瓶瓶盖的杠杆示意图，其中正确的是（
）
B
探究：杠杆的平衡条件
提出问题：杠杆满足什么条件时，能够平衡？
猜想与假设：
根据日常生活经验及用杆秤称梨头的体验。
杠杆的平衡与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等＿＿＿＿个因素有关
通常当杠杆在动力和阻力作用下静止
（或匀速转动），我们就说杠杆平衡了。
研究杠杆平衡的条件
F1
F2
o
L1
L2
1、在实验过程中，一定要保持杠杆水平
平衡的好处是
。
能直接从杠杆上读出力臂的大小
2、如果用弹簧测力计替换钩码完成实验，弹簧
测力计应向什么方向拉？为什么？应注意什么
问题？
答：竖直方向用力，方便读出力臂的大小。
实验前应调零。
杠杆的平衡条件是
F1·L1=F2·L2
强调：F1与F2、l1与l2必须具有相同的单位，等式才成立。
1、一大石头重1000N，用一根动力臂是阻力臂
10倍的撬棍撬起石头，则需多大力？
2、如图通过弹簧测力计竖直向上或斜向上拉杠杆都能使它水平平衡吗？若能平衡，弹簧测力计示数相同吗？
撬棍
0
条件：杠杆已平衡（如图）
1、两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？
2、将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？
问题探究
F3
F2
F4
F1
3、判断：动力和阻力可以人为规定。（
）
4、把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端，杠杆平衡时，两端的长度之比是＿＿＿＿。
5、各式各样的剪刀都是一对杠杆。要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适？　（
）
A
????B????C????D
√
3：1
B
省力杠杆（动力臂大于阻力臂）
F2
F1
L1
L2
O
省
力
费
距
离
F1＜Ｆ2
L1
＞
L2
生活中的省力杠杆
费力杠杆（动力臂小于
阻力臂）
F2
F1
L1
L2
O
费
力
省
距
离
F1
＞Ｆ2
L1
＜
L2
生活中的费力杠杆
等臂杠杆（动力臂等于
阻力臂）
F2
F1
L1
L2
O
什么时候使用等臂杠杆呢？
L2
＝
L1
Ｆ2
＝
F1
三种杠杆
省力杠杆
费力杠杆
动力臂大于阻力臂
（L1＞L2）
动力臂小于阻力臂
（L1＜L2）
省力，但费距离
费力，但省距离
等臂杠杆
动力臂等于阻力臂
（L1＝L2）
不费力，不省力
分类
结构特点
使用特点
飞机与小鸟
1962年11月，赫赫有名的“子爵号”飞机正在美国马里兰州伊里奥特市上空平稳地飞翔，突然一声巨响，飞机从高空栽下来。后来发现酿成这场空中悲剧的罪魁祸首就是在空中慢慢翱翔的天鹅。
小小飞鸟为何能击落飞机？
归纳：飞鸟和飞机都在运动，都具有能量。
A
B
C
O
1、如图所示，绳的一端拴一小球，另一端系于固定点O处，用手将小球拉至A点放手，小球便会摆动起来，这说明能可以互相＿＿＿。小球从A运动至B的过程＿
＿能转化为＿
＿能；小球在＿点时动能最大，在
点时动能最小。
2、汽车匀速上坡过程中，动能＿＿，重力势能＿＿，机械能＿＿。
转化
势
动
B
A、C
不变
增大
增大
练习
谢
谢