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第11章 簡單機械和功 復習課 西張堡初中理化組呂忠選 簡單機械 簡單機械和功 杠桿 種類 平衡條件 F1 L1 F2 L2 滑輪 定滑輪 動滑輪 特點及實質 滑輪組 省力情況 功 功率及機械效率 做功的兩個必要因素 功的計算 W FS 做功快慢 功率的定義 功率的計算 做功效率 機械效率的定義 測量及計算 一 杠桿 1 定義 一根硬棒 在力的作用下能繞著固定點轉動 這根硬棒就是杠桿 2 幾個名稱 支點 杠桿繞著轉動的點 動力 使杠桿轉動的力 阻力 阻礙杠桿轉動的力 動力臂 從支點到動力作用線的距離 阻力臂 從支點到阻力作用線的距離 L1 L2 3 杠桿的平衡條件 4 杠桿的種類 1 省力杠桿 動力臂大于阻力臂的杠桿 例如 起子 扳子 2 費力杠桿 動力臂小于阻力臂的杠桿 例如 鑷子 釣桿 3 等臂杠桿 動力臂等于阻力臂的杠桿 例如 天平 省力杠桿省力 但費距離 費力杠桿費力 但省距離 F1 L1 F2 L2 1 在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼 每個質量相等 杠桿仍然平衡 如圖 則 左右力臂L1 L2 在兩邊鉤碼下同時加掛一個同樣的鉤碼 杠桿 填 能或不能 平衡 邊下降 2 如圖所示 用一根自重可以忽略不計的撬棒撬動石塊 若撬棒C點受到石塊的壓力是1500N 且AB 1 5m BC 0 3m CD 0 2m 則要撬動石塊所用力應不小于 提示 注意考慮作用在A點動力的方向 A 500NB 300NC 200ND 150N D 如圖所示施力時 動力F 多大 F F G 3 如圖所示杠桿 在A端施一個始終與杠桿垂直的力F 當杠桿由如圖實線位置勻速轉動到虛線位置時 F大小的變化情況是 A 大小不變B 由小變大C 先變大后變小D 先變小后變大 4 鋼絲鉗是日常生活中常用到的工具 使用鋼絲鉗時涉及到許多物理知識 請寫出三個 1 2 3 老虎鉗是省力杠桿 刀口很鋒利是為了增大壓強 橡膠是很好的絕緣體 二 滑輪 1 定滑輪 1 定義 軸固定不動的滑輪叫定滑輪 2 實質 定滑輪實質是等臂杠桿 不省力 但能改變力的方向 2 動滑輪 1 定義 軸可以隨物體一起移動的滑輪叫動滑輪 2 原理 動滑輪實質是動力臂為阻力臂2倍的杠桿 動滑輪省一半力 6 如何判斷滑輪組的省力情況 3 滑輪組 1 定義 由幾個滑輪組合在一起使用叫滑輪組 2 原理 即利用了動滑輪省一半力又利用了定滑輪改變動力的方向 5 如圖所示 物體A重100N A與水平面間的摩擦力為30N 不計滑輪與繩子間的摩擦 若用該滑輪組使A沿水平方向勻速運動 則拉力F為多少 三 功 1 功包括兩個必要因素 1 作用在物體上的力 2 物體在力的方向上通過的距離 2 功的計算 W FS 3 功的單位 焦耳 J1J 1N m 4 功的原理 使用機械時 人們所做的功都等于不用機械而直接用手所做的功 也就是使用任何機械都不省功 6 下列事例中對物體做了功的有 A 用1000N的力拉車 車沒有動B 起重機吊著重物上升10mC 舉重運動員將杠鈴穩(wěn)穩(wěn)的舉在空中 停留了10sD 用豎直方向的500N力提著水桶 沿水平方向移動了2m B 四 功率 1 概念 單位時間里完成的功 叫做功率 功率表示做功的快慢 2 公式 p w t 3 單位 瓦特W W 1J s 比較做功快慢的方法有哪些 7 使用機械做功時 下面說法正確的是 A 功率大的機器一定比功率小的機器做功多 B 功率大的機器一定比功率小的機器做功時間少 C 功率小的機器一定比功率大的機器做功慢 D 以上說法都不對 C 8 在學習了功率知識后 三位同學想比較爬桿時誰的功率大 以下是他們討論后得出的三套方案 其中可行的是 用相同的時間爬桿 測量各自的體重和爬上桿的高度 即可比較功率的大小 都爬到桿頂 測量各自的體重和爬桿的時間即可比較功率的大小 測量出各自的體重 爬桿用的時間和爬上桿的高度 即可比較功率的大小 A 只有 B C D D 五 機械效率 1 有用功 無論采取那種方法都必須做的功 即 為達到目的所必須做的功 1 舉高重物時 W有 G物 h W有 f摩擦 S 2 在粗糙水平面上移動物體時 2 額外功 并非人們需要但又不得不做的功 1 克服機械自重做功 W額外 G動滑輪 h 使用動滑輪或滑輪組時 2 克服機械間的摩擦做功 使用斜面時 W額外 f摩擦 L 3 總功 有用功和額外功的和 叫總功 W總 W有用 W額外 公式 1 公式 2 W總 F動力 S動力 作用在機械上的動力 動力作用點移動的距離 4 機械效率 有用功跟總功的比值叫機械效率 公式 5 機械效率公式 9 如圖所示 在50N的水平拉力F作用下 重800 的物體沿水平地面做勻速直線運動 物體與地面間滑動摩擦力為120 則滑輪組的機械效率為 若物體的速度為0 2m s 則1min內拉力做的功為 J 作業(yè)一 10 在 測定動滑輪機械效率 的實驗中 用同一滑輪進行了兩次實驗 實驗數(shù)據(jù)如下 實驗中應拉彈簧測力計 第一次實驗測得滑輪組的機械效率為 第二次實驗時滑輪組的機械效率 選填 大于 小于 或 等于 第一次實驗時的機械效率 若不計摩擦 該動滑輪的重為 11 如圖所示是小亮同學測定斜面機械效率的裝置圖 下表是小亮同學設計的記錄表格 分析表中的實驗數(shù)據(jù) 你能得到哪些結論 要求寫兩條 1 同一斜面 傾斜程度越高 拉同一物體所用拉力越大 2 同一斜面 傾斜程度越高 拉同一物體機械效率越高 12 工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上 如圖所示 汽車車廂底板高度h 1 5m 斜面長度s 3m 現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G 1800N的重物勻速拉到車上 若不計摩擦 拉力F為 N 若實際拉力F 1200N 則該斜面的機械效率是 13 如圖所示是工廠里用來吊運貨物的行車滑輪組 某次作業(yè)時 行車在鋼絲繩的自由端用2000N的力 將重6000N的貨物勻速豎直提升3m 接著又在水平方向移動6m 則行車在水平移動貨物的過程中 貨物重力所做的功是J 在豎直提升貨物的過程中 貨