11.6 简单机械与功计算专题-2022-2023学年九年级上册物理同步备课讲义（苏科版）

6 简单机械和功计算专题 [学习目标] 1． 掌握简单机械的特点及作用； 2． 会用杠杆平衡条件解题； 3． 理解功和功率的概念，了解功和功率在实际生活和生产中的应用； 4． 知道有用功、额外功、总功间的关系，能计算机械效率； 5． 能在具体实际中找到提高机械效率的办法。 简单机械 有用功 总功 额外功 机械效率 杠杆 W有用=Gh W总=Fs W额=W总－W有用 滑轮组 W有用=Gh W总=Fs W总=Gh+G动h(不计绳重和摩擦) W额=W总－W有用 W额=G动h(不计绳重和摩擦) 斜面 W有用=Gh W总=Fl W总=Gh+fl (f为摩擦力) W额=W总－W有用 W额=fl (f为摩擦力) 要点一、杠杆平衡计算 1． 灵活运用杠杆平衡条件公式及其变形公式 ①　杠杆平衡条件公式公式F1L1＝F2L2 ②　求解动力，用变形公式F1＝F2L2/ L1 ③　求解动力臂，用变形公式L1＝F2L2/ F1 ④　掌握杠杆平衡条件公式中各个字母代表的物理量 2． 用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法 ①用杠杆提升物体做的有用功W有用=Gh ②用杠杆提升物体做的总功W总= Fs ③用杠杆提升物体做的额外功W额外=W总—W有用 其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离。h与s的关系可以根据相似三角形建立。 3． 杠杆机械效率的求解 ①用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。 ②杠杆机械效率公式：η＝(W有用/W总)×100％　 要点二、滑轮组计算 1． 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法 1　 有用功W有用=Gh 2　 总功W总=Fs 3　 额外功W额外=W总—W有用 4　 s=nh 其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离， n是动滑轮上的绳子段数。 5　 滑轮组机械效率的求解。用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。滑轮组机械效率公式： η＝(W有用/W总)×100％　 η＝(W有用/W总)×100％= (G / nF ) ×100％ 2． 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法 1　 有用功W有用= fs2 2　 总功W总= F s1 3　 额外功W额外=W总—W有用 4　 s1= ns2 其中 s1是动力F 移动的距离，s2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力， n是动滑轮上的绳子段数。 5　 滑轮组机械效率的求解。用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。滑轮组机械效率公式： η＝(W有用/W总)×100％　 η＝(W有用/W总)×100％= (fs2/ F s1) ×100％ 要点三、斜面计算 以斜面为载体的综合计算题，考查的知识点一般包括斜面的机械效率；速度公式及其应用；功率的计算．在解题时会用到速度公式v=s/t，功率P=Fv，根据W=Gh求出有用功，推力做的功W=Fs即总功，然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率． 1． 用斜面提升物体的模型图 2． 用斜面提升物体有用功、额外功和总功求法 ①有用功W有用= Gh ②总功W总= F s ③额外功W额外=W总—W有用 其中 s是动力F 沿着斜面移动的距离，h 是重物上升的高度，s和h的关系，通常可由解三角函数得到，一般斜面倾斜角给出。 3． 斜面机械效率的求解 ①用斜面提升物体时，有用功和总功的比值.称为斜面的机械效率。 ②斜面的机械效率：， 知识点一：杠杆计算 【探究重点】 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用字母表示为：；杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 【例题精讲】 1. (2020•株洲)一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上。墙壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示，现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G和F变化情况为( )。 A．G不变，F变小 B．G不变，F变大 C．G变化，F变小 D．G变化，F变大 【巩固训练】 2. 如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是( ) A．25s B．30s C．35s D．40s 知识点二：滑轮组 【探究重点】 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法 1． 有用功W有用= fs2 2． 总功W总= F s1 3． 额外功W额外=W总—W有用 4． s1= ns2 5． 其中 s1是动力F