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单击此处添加副标题 第十一章简单机械与功 杠杆 01 1、动力臂指支点到动力作用点的距离 判断对错 Ⅹ √ Ⅹ √ Ⅹ √ 2、杠杆不一定是直的,但一定是硬的 3、五要素中,力臂一定在杠杆上 4、支点可以在杠杆中间,也可以在两端 5、两力臂之和一定等于杠杆长 6、当动力和阻力在支点的同侧,两力方向相反; 两侧时,两力方向相同 1、杠杆平衡条件: 杠杆平衡相关填空 2、如图杠杆是否平衡: (是/否) 3、要使杠杆水平位置平衡,向哪调节平衡螺母? 4、使杠杆保持水平平衡的目的: 5、杠杆的重心作为支点的目的: 6、多次实验的目的: 7、弹簧测力计由竖直逐渐斜拉,拉力怎么变化? 原因是: 如图哪个位置拉力最小? 从①到③,测力计示数怎么变化? F1L1=F2L2 是 右 便于测量力臂 避免杠杆自身重力对实验的影响 寻找普遍规律,避免实验偶然性 变大 其力臂变小 ② 先变小后变大 小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为550N,地面对手的支持力为 N,其力臂为 m。 杠杆计算 解析:根据F1L1=F2L2 得:F支·OF=G人·OA 由图知:OF=0.9m+0.6m=1.5m 330 1.5 类型1.力始终与杠杆垂直 杠杆动态平衡问题 力F先变大后变小 杠杆动态平衡问题 类型2.力始终水平 力F变大 杠杆动态平衡问题 类型3.力始终竖直 力F不变 如图,杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩),且杠杆在水平位置平衡,杠杆知重不计,如果两人同时以大小相等的速度向支点移动,则杠杆将( ) A.仍能平衡 B.不能平衡,大人那端下沉 C.不能平衡,小孩那端下沉 D.条件不够,无法判断 杠杆动态平衡问题 大人先到支点,其力臂变为0 F大人×L大人 < F小孩×L小孩 =0 右边大 C 作图步骤: 最小动力问题 1.找支点; 2.找杠杆上离支点最远的点; 3.两点连线即最大动力臂,作出最长动力臂的垂虚线(判断力的方向:同侧异向,异侧同向) 例题、在图中画出使杠杆OA平衡时的最小动力F1 滑轮 02 名称 定滑轮 动滑轮 类型 省力特点 F= F= 距离关系 s= s= 速度关系 υ绳= υ绳= 滑轮必会六大模型 G物 h υ物 2h 2υ物 名称 动滑轮反拉 滑轮组 类型 省力特点 F= F= 距离关系 s= s= 速度关系 υ绳= υ绳= 滑轮必会六大模型 nh nυ物 名称 水平滑轮组 滑轮组+浮力 类型 省力特点 F= F= 距离关系 S绳= s= 速度关系 υ绳= υ绳= 滑轮必会六大模型 1/n*f nS物 nh nυ物 nυ物 动滑轮上的绳子段数 n=2 n=3 n=4 n=5 n=4 n=5 功与功率 03 例1.如图所示,三个物体的质量大小关系为ma>mb>mc,三个物体在同样大的力F的作用下,都沿着力F的方向移动了相同的距离s,比较力F对三个物体所做的功,则( ) A.对a做的的多 B.对b做的功多 C.对c做的功多 D.对三个物体做的功相同 功的大小比较经典坑题 W与物体质量无关(W=Fs) D 例2.小李同学先后用同样太小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动相同的距离,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功的大小的下列说过正确的是( ) A. W甲=W乙>W丙 B. W甲>W乙>W丙 C. W甲=W乙=W丙 D. W乙>W甲>W丙 功的大小比较经典坑题 W与接触面粗造程度无关(W=Fs) C 例3。如图所示,AB、AC、AD为三个光滑面,其中AD为曲面。分别用不同的拉力将同一个物体从最低点拉至最高点A,拉力做的功分别为WAB、WAC、WAD,则三者的大小关系为 。 功的大小比较经典坑题 WAB =WAC=WAD 因为光滑,所以没有摩擦力,克服摩擦力做功为0,拉力做的功=克服重力做功:WAB =WAC=WAD=W物重=Gh 例4.F=10N,s=5m,克服f做了多少功? 功的计算 例5.拉力做了多少功? 解析: ∵ 物体匀速直线运动,F=f ∴ 克服f做的功大小等于拉力做的功:Wf=Fs =10N×5m=50J 解析: ∵ 物体匀速直线运动,F=G∴ 拉力做的功大小等于重力做的功:WF=Gh =20N×10m=200J 例6.拉力做了多少功?重力做了多少功? 功的计算 解析: WF =Fs =15N×5m=75J WG=Gh=20N×3m=60J 例7.工人用如图所示的装置将重物提高5m,已知物重为800N,人对绳的拉力为500N,求此过程中工人做的功和重力做的功。 解析: h=5m,n=2,s=2h=10m W人=Fs=500N×10m=5000J WG=Gh= 800W×5m=4000J 1.基础公式: 功率的计算 2.单位时间做功越多(少)= 3.推导公式: 例8.某车运送游客时,以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6km,此时该车的输出功率为800W。求:此过程中该车受到的阻力为多大?牵引力所做的功为多少? 解:υ=8km/h =5m/s 由P=Fυ得:汽车受到的牵引力: ∵ 汽车做匀速直线运动,f=F=160N s=3.6km= 3600m W=Fs= 160N×3600m=5.76×105J 生活应用:汽车上坡时,需要减速来增大爬坡的牵引力。(输出功率一定) 做功越快(慢)=功率越大(小) 测人爬楼梯的功率 功率的测量 1、原理: 2、需测物理量: 3、实验器材: 人的质量m、 上楼高度h、上楼所用时间t 磅秤、米尺、秒表 测跳绳的功率呢? 测做俯卧撑的功率呢? 机械效率 04 A.做的总功越多,机械效率越高 B.做的有用功越多,机械效率越高 C.做的额外功越少,机械效率越高 D.总功一定时,有用功多的机械效率高 E.额外功在总功中所点的比例越少,机械效率越高 F.有用功在总功中所占的比例越多机械效率越高 G.越省力的机械,机械效率越高 H.机械效率高的机械省功 机械效率易错概念 × × × × × √ √ √ 易错概念: 1.任何机械都不省功; 2.机械效率与省力情况无关; 3.机械效率与W有、W总都有关, 判断关系时注意控制变量。 在其它条件一定时: ①G物:G物越大, ; ②G动:G动越小, ; ③绳重及摩擦:绳重及摩擦越大, 。 滑轮组机械效率的影响因素 注意:滑轮组机械效率与绳子段数n、物体上升高度h无关。 机械效率越大 机械效率越大 机械效率越小 注意:克服斜面对物体的摩擦力所做功是额外功。 斜面和杠杆做功相关 W有=Gh W额= fs W总=Fs 难点:求f: 杠杆呢? 水平滑轮组做功相关 注意:克服地面对物体的摩擦力所做功是有用功。 2、功的关系: 3、机械效率: 4、难点:求f: 1、力的关系: W有=f*S物 W总=F*S绳 W额=W总-W有=F*S绳-f*S物 THANKS