第十一章簡單機(jī)械和功【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1回憶并掌握簡單機(jī)械的特點(diǎn)及作用2能熟練運(yùn)用杠桿平衡解決實(shí)際問題3知道做功的兩個要素4知道功率的物理意義、會進(jìn)行功率的運(yùn)算5理解總功、有用功、額外功及相互關(guān)系6會求機(jī)械的機(jī)械效率【預(yù)習(xí)探學(xué)】1物理學(xué)中，將在 的作用下可繞 轉(zhuǎn)動的 稱作杠桿。杠桿可以是直的， （可以/不可以）是彎的。2杠桿的五要素：（1）支點(diǎn)是指杠桿 的點(diǎn)，用字母 表示；（2）動力是指 杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母 表示；（3）阻力是指 杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母 表示；（4）動力臂是指 到 的距離，用字母 表示；（5）阻力臂是指 到 的距離，用字母 表示；3當(dāng)杠桿 或 時，我們就說此時杠桿處于平衡狀態(tài)。4杠桿平衡的條件是 。也叫 ，是 發(fā)現(xiàn)的。5在探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中：實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，應(yīng)將左端的平衡螺母向 （左/右）調(diào)節(jié)，或者將右端的平衡螺母向 （左/右）調(diào)節(jié)，使杠桿在 位置平衡，這樣做的目的是為了 ；在杠桿的左側(cè)掛上一定數(shù)量的鉤碼，用彈簧測力計在某一位置 拉住杠桿，仍要使杠桿在 位置平衡，這樣做的目的是為了 ；實(shí)驗(yàn)中改變鉤碼的個數(shù)和位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，目的是 。6杠桿的分類：種類省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿概念動力臂 阻力臂的杠桿動力臂 阻力臂的杠桿動力臂 阻力臂的杠桿特點(diǎn)省了力，但費(fèi)了 費(fèi)了力，但省了 不省力也不省距離實(shí)例撬棒、 、瓶起子釣魚竿、 、筷子天平、 7滑輪的軸固定不動，這樣的滑輪是 ，使用這樣的滑輪 （省/不?。┝?，但能 （即F= G，S繩= S物）。 8滑輪的軸隨重物一起移動，這樣的滑輪叫 ，使用這樣的滑輪能 （省/不?。┝Γ荒芨淖?（即F= G，S繩= S物）。9定滑輪的實(shí)質(zhì)是 杠桿；動滑輪的實(shí)質(zhì)是 杠桿。10動滑輪和定滑輪組合在一起構(gòu)成 ，使用這樣的裝置既可以 ，又可以 。在使用滑輪組提升重物時，若不計滑輪組自身的摩擦和繩重，動滑輪與物體的重力由n段繩子承擔(dān)，所用的拉力即為動滑輪和物體重力的 （即F= （G物+G動），S繩= S物）。11力與物體在力的方向上通過距離的乘積是稱為 ，簡稱 。12對物體做功的兩個必要條件：一是 ；二是 。13功的計算公式是 W= ，變形公式：F= ，S= 。功的國際單位是 ，通過公式推導(dǎo)還可得到功的單位是 。14功率是表示物體做功 的物理量， 叫做功率。15功率的公式：P= ，可以變形為：W= ，t= ；功率與速度的關(guān)系式是P= ，可以變形為：F= ，v= 。16功率的國際單位是 ，通過公式推導(dǎo)還可得到功的單位是 、 馬力也是功率的一種單位。某一機(jī)器的功率為50W，表示 。17在測估上樓時的功率實(shí)驗(yàn)中，需要測量的物理量是 、 、 ，需要的測量工具是 、 、 ，上樓時的功率的表達(dá)式為 。18利用機(jī)械工作時，是工作目的，所做的功叫 ，不是所需要的，但又不得不做的功叫 ，動力對機(jī)械所做的功叫 。19總功、有功和額外功之間的關(guān)系式是 。20在物理學(xué)中將 和 的比值叫做機(jī)械效率，用公式表示為 ，可以變形為：W有用= ，W總= 。21對于實(shí)際機(jī)械，由于 功的存在，總有W有用 W總，因此機(jī)械效率總 100，實(shí)踐表明，使用任何機(jī)械都不能 。22在測定動滑輪的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)中， 實(shí)驗(yàn)原理是 ；需要測量的物理量是 、 ；需要的測量工具是 、 ；實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計要沿 方向 拉動。用動滑輪水平拉動物體，機(jī)械效率表達(dá)式是 。23提高機(jī)械效率的方法有： ， 具體做法是 。 ， 具體做法是 。【合作互學(xué)、交流助學(xué)】例1. 如圖所示、杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，L2是F2的力臂，請在圖中畫出力F1的力臂L1和力F2.例2如圖所示的工具中，使用時屬與費(fèi)力杠桿的是（ ）例3. 如圖所示，當(dāng)手握啞鈴向上曲肘時，動力由肱二頭肌收縮提供，阻力是啞鈴對手的壓力此時，前臂骨骼可以看成一個（）A省力杠桿，支點(diǎn)是A點(diǎn)B省力杠桿，支點(diǎn)是B點(diǎn)C費(fèi)力杠桿，支點(diǎn)是A點(diǎn)D費(fèi)力杠桿，支點(diǎn)是B點(diǎn)例4 如圖，用10N的力F拉著物體在水平面上使物體勻速運(yùn)動，物體運(yùn)動速度為20cm/s,（1）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？（2）若考慮繩重及摩擦，實(shí)際拉力為12N，則滑輪組的機(jī)械效率為多大？F例5如圖所示的滑輪組，已知物重350N，動滑輪重40N(繩重及摩擦不計)，若重物勻速提升2m，求(1) 拉力F為多大？(2) 額外功是多少？(3) 滑輪組的機(jī)械效率是多大？(4) 提升重物再增加20N，那么該裝置的機(jī)械效率 又是多大？【總結(jié)提學(xué)】教師評價 批改日期