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第十一章 简单机械和功

第十一章 简单机械和功. 定滑轮. 费力杠杆. 等臂杠杆. 动 滑轮. 省力杠杆. 简单机械. 做功的两个必要因素. 功的单位. 杠杆. 滑轮. 功的计算. 机械效率. 功. 功. 功率. 知识框架. 简单机械和功. F 2. 一点、二力、二臂. 支点 ( O ) ：. 杠杆绕其转动的点. 动力 ( F 1 ) ：. 使杠杆转动的力. 阻力 ( F 2 ) ：. 阻碍杠杆转动的力（方向判断）. 动力臂 ( L 1 ) ：. 从支点到动力作用线的垂直距离. 阻力臂 ( L 2 ) ：. 从支点到阻力作用线的垂直距离.

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第十一章 简单机械和功

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Presentation Transcript

  1. 第十一章 简单机械和功

  2. 定滑轮 费力杠杆 等臂杠杆 动滑轮 省力杠杆 简单机械 做功的两个必要因素 功的单位 杠杆 滑轮 功的计算 机械效率 功 功 功率 知识框架 简单机械和功

  3. F2 一点、二力、二臂 支点(O)： 杠杆绕其转动的点 动力(F1)： 使杠杆转动的力 阻力(F2)： 阻碍杠杆转动的力（方向判断） 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

  4. 杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 杠杆的平衡条件：

  5. O L1 F2 L2 F1 三．杠杆的分类 1. 省力杠杆，费距离。 2. 费力杠杆，省距离。 3. 不省力也不费力。

  6. l1 l2 O F1 F2 定滑轮 定滑轮： 1.定义：使用时，轴的位置固定不动的滑轮 2.实质：等臂杠杆 3.特点：不省力但可以改变动力方向

  7. F1 l1 O l2 F2 动滑轮 动滑轮： 1.定义：使用时，轴的位置随被拉物体 一起运动的滑轮 2.实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆 3.特点：省一半力但不可以改变动力方向， 动力移动距离是阻力移动距离的两倍

  8. 滑轮组 滑轮组： 1.定义：动滑轮与定滑轮的组合 2.每一类滑轮组绳子绕法有两种 3.特点：省力又可以改变动力方向 F=（G+G动）/n n是与动滑轮相连的绳子段数

  9. 功 1.做功的两个要素： 作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离 2.公式： W=FS 3.单位：J（两个鸡蛋举高1m，做的功大约是1J）

  10. 功率 1.功率：表示做功快慢的物理量 2.定义：单位时间完成的功 3.公式：P=W/t 4.单位：W

  11. 机械效率 1.有用功：为达到目的必须做的功 2.额外功：为达到目的不需要做但不得不做的功 3.总功：为达到目的实际做的功W总= W有+W额 4.机械效率：有用功与总功的比值η= W有/ W总

  12. 探究活动 研究杠杆的平衡条件 为什么挂钩码前要把杠杆调在水平位置平衡？ 如何调节平衡螺母使杠杆在水平条件下平衡？ 此实验中要改变所挂钩码的数量和位置多次实验，其目的是什么？ 杠杆的平衡条件： F1L1 = F2L2

  13. 探究活动 测滑轮组机械效率 W有=Gh(h为重物提升高度） W总=FS(S为绳子自由端的伸长）W额=G动h S=nh(n为吊着动滑轮的绳子段数） 1.实验器材： 2.要测的物理量： 3.操作注意点：竖直向上匀速拉动弹簧测力计 4.相同的滑轮组，绕绳方法虽不同，当提升相同的重物时，机械效率是相同的；用同样的滑轮组提升不同的重物，重物越重滑轮组的机械效率越大

  14. Gh G G+ G动 W有用 ×100% W总 Gh ＝ ×100% Ｆs G ＝ ×100% η nＦ Gh+ G动h W有用＝Gh W总＝Ｆs 测滑轮组的机械效率 　　若不计拉线质量和滑轮轴间摩擦，则：　　W额外＝ G动h 1.实验器材： 2.要测的物理量： 3.机械效率表达式: 　　滑轮组的机械效率： G动 η＝

  15. 例题选解 例1. 如图所示，画出下图中各力的力臂

  16. 例题选解 例2.如图所示，一个轻质直杆可绕0点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ） A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆 C. 先是省力的，后是费力的 D．先是费力的，后是省力的 C

  17. 例题选解 例4. 如图所示，物体M放在水平桌面上，现通过一滑轮（质量和摩擦均忽略不计）拉着物体M向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N。若在物体M上加放一个物块m,可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子自由端施加一个拉力F，则（ ） A．物体M运动时受到向左的摩擦力 B．加放m前，M受到10N的摩擦力 C.加放m前，M受到20N的摩擦力 D．加放m后，力F保持10N不变 C

  18. C B D 0 A FD FC FB G 例题选解 例3．如图要使杠杆AOD保持平衡，应选择B、C、D中哪一点为动力的作用点，且力的方向如何时将最省力？

  19. 例题选解 例5.一个人把重为80N的水桶从井里匀速提升到地面。已知水桶被提起的高度为8m，水桶到地面后，人又提着水桶沿着水平地面匀速前进20m,求人对水桶一共做了多少功？

  20. nGh = P t 例题选解 例6. 引体向上是体能测试项目之一，引体向上时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。现要测量人引体向上时功率的大小，请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程，说明所需测量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时人做功的功率的表达式，并算出具体数据（g=10N/kg） 体重G, 上升高度h, 时间t ,次数n 需要测量的物理量： 表达式：

  21. 例题选解 例7.某同学准备做“测定滑轮组的机械效率”的实验，选择器材有：弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。 （1）他所选的器材少了___________ （2）补足器材后，该同学进行了如下实际操作 A．将滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计 B．记下钩码和弹簧测力计的起始位置 C.向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数 D．测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离 E.将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。 上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需补正的内容是______________________________ 刻度尺 C 步骤中，匀速向上提起弹簧测力计

  22. 例题选解 (3)补正后，按正确的操作方法完成了实验，并记录了如下实验数据，请帮助完成下表： （4）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况在图中画出

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