九年級物理簡單機械與功2

1、簡單機械和功復習教學目的：1、回憶并掌握簡單機械的特點及作用2、會用杠桿平衡條件解題3、知道做功的兩個要素4、知道功率的意義、會用功率公式解題5、理解總功、有用功、額外功及相互關系6、會運用機械效率公式解題一、簡單機械一、簡單機械（一）杠桿（一）杠桿 1、杠桿五要素支點支點動力：動力： F1阻力：阻力：F2動力臂：動力臂：L1阻力臂：阻力臂：L2（注意點：支點一定在杠桿上?。ㄗ⒁恻c：支點一定在杠桿上！ ）2、作力臂的方法、作力臂的方法1.找支點找支點2.沿動力和阻力的方向畫出力的作用線，沿動力和阻力的方向畫出力的作用線，3.從支點作這些力的作用線的垂線。從支點作這些力的作用線的垂線。這個垂線就

2、是力臂。這個垂線就是力臂。F1F2L2L1例例1 1、如圖所示、杠桿、如圖所示、杠桿OAOA在力在力F1F1、F2F2的作的作用下處于靜止狀態(tài)，用下處于靜止狀態(tài)，L2L2是是F2F2的力臂，請在圖中的力臂，請在圖中畫出力畫出力F1F1的力臂的力臂L1L1和力和力F2.F2.FIL2OL1F2注意：由于L1L2,杠桿平衡，所以F1F23 3、探究杠桿的平衡條件、探究杠桿的平衡條件(1)(1)什么叫杠桿的平衡？什么叫杠桿的平衡？答：杠桿平衡答：杠桿平衡是指杠桿靜止不動或杠是指杠桿靜止不動或杠桿勻速轉動。桿勻速轉動。(2)(2)杠桿平衡條件是什么？杠桿平衡條件是什么？答：答：F F1 1.L.L1

3、1=F=F2 2.L.L2 2答:使杠桿的重力不影響杠桿的平衡(3)(3)實驗前為什么要調節(jié)杠桿兩端的螺實驗前為什么要調節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿在水平位置平衡？母使杠桿在水平位置平衡？ (3) (3)為什么在杠桿兩邊掛上不為什么在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調節(jié)鉤碼位置，同數(shù)量的鉤碼，調節(jié)鉤碼位置，使杠桿在水平位置重新平衡？使杠桿在水平位置重新平衡？答:便于測量力臂注意注意：杠桿平衡時，動力使杠桿：杠桿平衡時，動力使杠桿轉動的方向與阻力使杠桿轉動的轉動的方向與阻力使杠桿轉動的方向相反。方向相反。 (3)費力杠桿費力杠桿 動力臂動力臂阻力臂阻力臂, （省力、費距離）（省力、費距離） (2)等臂杠桿

4、等臂杠桿 動力臂動力臂=阻力臂阻力臂, 4、杠桿分類、杠桿分類:例例2、如圖所示的工具中，使用時屬、如圖所示的工具中，使用時屬于于費力費力杠桿的是杠桿的是 ( )例3、圖4是一種垃圾夾的結構示意圖.拉繩的一端固定在手把上，另一端穿過空心管桿后與兩夾爪的一端相連接.當用力捏手把時，夾爪在拉繩的作用下可夾持物體，同時彈簧被壓縮；當松開手把時，夾爪在彈簧的作用下恢復原狀.在使用過程中，手把和夾爪分別是 A省力杠桿 費力杠桿 B費力杠桿 省力杠桿 C省力杠桿 省力杠桿 D費力杠桿 費力杠桿（二）滑輪、滑輪組（二）滑輪、滑輪組定滑輪：定滑輪：特點：特點：（1）不能省力，不能省力，沒有摩擦時沒有摩擦時F=

5、G物物（2）不省距離）不省距離SF=h物物實質：等臂杠桿實質：等臂杠桿作用：改變施力方向作用：改變施力方向GF1F2F3動滑輪動滑輪作用：省力，不計摩擦時，作用：省力，不計摩擦時，F(xiàn)=1/2（G動動+G物）物）特點：費距離特點：費距離SF=2h物物實質：動力臂等于阻力臂兩實質：動力臂等于阻力臂兩 倍的杠桿倍的杠桿滑輪組的特點及作用滑輪組的特點及作用：既可省力，又可改變施力的方向既可省力，又可改變施力的方向FFGG12FG13FG不計繩重、動滑輪重及摩擦不計繩重、動滑輪重及摩擦輪軸輪軸實質：省力杠桿斜面作用：省力二、功1、做功的兩個必要因素：（1）有力作用在物體上；（2）物體在這個力的方向上移動

6、一段距離2、功的定義：力和物體在力的方向上移動距離的乘積3、功的計算：W=FS4、功的國際單位：J注意：使用任何機械都不省功！三、功率2、定義：單位時間內所做的功1、意義：表示做功快慢3、公式：P=W/t4、恒力F做功時功率：P=FV估測上樓時的功率：估測上樓時的功率：需要測哪些物理量？需要哪些器材？需要測哪些物理量？需要哪些器材？人從一樓登上三樓正常需要多少人從一樓登上三樓正常需要多少時間？時間？有用功有用功 ：對人們有利用價值的功對人們有利用價值的功有用W額外功額外功 ：無利用價值但又不得不做的功無利用價值但又不得不做的功額W總功總功 ：動力所做的功：動力所做的功 總W W總總=W有用有用

7、+W額額四、機械效率機械效率定義：有用功與總功的比值叫機械機械效率定義：有用功與總功的比值叫機械效率效率.表達式表達式: 沒有！因為有用功總小于總功，所以沒有！因為有用功總小于總功，所以機械效率總小于機械效率總小于1 有沒有機械效率為有沒有機械效率為100%100%的機械？為什么？的機械？為什么？總有WW 100%提高滑輪組機械效率的方法：提高滑輪組機械效率的方法：（1）增大物重；）增大物重；（2）減小動滑輪重；）減小動滑輪重；（3）減小繩重及摩擦）減小繩重及摩擦1、滑輪、滑輪組提升重物：、滑輪、滑輪組提升重物：W有用有用=Gh滑輪、滑輪組的機械效率2、滑輪、滑輪組滑輪、滑輪組平移重物平移重物

8、 f指水平面對物體的摩擦力指水平面對物體的摩擦力 有用功有用功W有用有用=f.S物物 SF=nS物物 例例4、如圖，用、如圖，用10N的力的力F拉著物體在拉著物體在水平面上使物體勻速運動，物體運動速度水平面上使物體勻速運動，物體運動速度為為20cm/s,（1）若不計繩重及摩擦，求物體受到地面的）若不計繩重及摩擦，求物體受到地面的摩擦力為多大？拉力的功率為多大？摩擦力為多大？拉力的功率為多大？(2)若考慮繩重及摩擦，實際拉力為若考慮繩重及摩擦，實際拉力為12N，則，則滑輪組的機械效率為多大？滑輪組的機械效率為多大？F解；(1)不計繩重及摩擦，不計繩重及摩擦，f=3F=3X10N=30N P=F.

9、VF=FX3V物物=10NX3X0.2m/s=6w(2)=W有用有用/W總總 =f.S物物/F.SF=f/3F=30N/3X12N=83.3%答：物體受到地面的摩擦力為答：物體受到地面的摩擦力為30N,拉力的功率拉力的功率為為6W.滑輪組的機械效率為滑輪組的機械效率為83.3%例例5如圖所示的滑輪組，已知物重如圖所示的滑輪組，已知物重350N，動滑輪，動滑輪重重40N(繩重及摩擦不計繩重及摩擦不計)，若重物勻速提升，若重物勻速提升2m，則，則拉力拉力F為多大？額外功是多少？滑輪組的機械效率為多大？額外功是多少？滑輪組的機械效率是？提升重物再增加是？提升重物再增加20N，那么該裝置的機械效率，那

10、么該裝置的機械效率將將是是多大？多大？解：解：F=(G動動+G物）物）/3=(40N+350N)/3=130NW額外額外= G動動.h=40NX2m=80J=W有用有用/W總總=課堂練習課堂練習2、 如圖是自卸車的示意圖，車廂部分視為如圖是自卸車的示意圖，車廂部分視為杠桿，則下列分析正確的是（杠桿，則下列分析正確的是（ ） B點是支點，液壓桿施的力是動力，貨物重點是支點，液壓桿施的力是動力，貨物重是阻力是阻力 BB點是支點，物體點是支點，物體A放在車廂前部可省力放在車廂前部可省力CC點是支點，物體點是支點，物體A放在車廂后部可省力放在車廂后部可省力 DC點是支點，物體點是支點，物體A放在車廂前

11、部可省力放在車廂前部可省力 3、如圖所示，一根重木棒在水平動力（拉力）、如圖所示，一根重木棒在水平動力（拉力）的作用下以的作用下以 點為軸，由豎直位置逆時點為軸，由豎直位置逆時針勻速轉到水平位置的過程中，若動力臂針勻速轉到水平位置的過程中，若動力臂為為l，動力與動力臂的乘積，動力與動力臂的乘積為為 ，則（，則（ ）A增大，增大，增大，增大，增大增大 B增大，增大，減小，減小，減小減小 C增大，增大，減小，減小，增大增大 D減小，減小，增大，增大，增大增大 4、如圖6所示，長1.6m、粗細均勻的金屬桿可以繞O點在豎直平面內自由轉動，一拉力位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡。該傳感

12、器顯示其拉力F與作用點到O點距離x的變化關系如圖7所示。據圖可知金屬桿重 A5 N B10 N C20 N D40 N5、下列說法正確的是、下列說法正確的是( )A、機械效率高的機械，功率一定大、機械效率高的機械，功率一定大B、做功多的機械，功率一定大、做功多的機械，功率一定大C、做功快的機械，功率一定大、做功快的機械，功率一定大D、做功時間長的機械，功率一定大、做功時間長的機械，功率一定大6、提高機車的額定功率是鐵路進一步提速要解決的一個重要課題。機車的輸出功率等于牽引力與速度的乘積。若列車所受阻力與速度成正比，那么，列車提速前后分別以最高時速120 km和180 km在平直軌道上勻速行駛時

13、，機車的輸出功率之比為A23 B32 C49 D947跳繩是一種簡便易行的鍛煉方式.圖7描繪了某同學某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖像.由圖像可知，他的重心移動的最大高度為 cm.若該同學的體重為500N，則他1min內克服重力做功的功率為 W.8如圖17所示，小馮分別用甲、乙兩滑輪把同樣的桶從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1，機械效率為1；用乙滑輪所做的總功為W2，機械效率為2，若不計繩重及摩擦，則AW1=W2，1=2 BW1=W2，12CW12 DW1W2，12 例例5、如圖所示，用一動滑輪拉一物體、如圖所示，用一動滑輪拉一物體A以以0.5m/s的速度在水平面上勻速運動，物體的速度在水平面上勻速運動，物體A重為重為20N，受到的摩擦力是物重的受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力倍，水平拉力F為為2.5N，求：拉力求：拉力F的功率是多少？在的功率是多少？在2S內拉力做的功是內拉力做的功是多少，滑輪的機械效率是多少？