第十二章第十二章 復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課一、簡(jiǎn)單機(jī)械一、簡(jiǎn)單機(jī)械1杠桿的五要素杠桿的五要素支點(diǎn)支點(diǎn)O、動(dòng)力動(dòng)力F1 、阻力阻力F2 、動(dòng)力臂動(dòng)力臂 l1 、阻力臂阻力臂 l2 圖示杠桿的力臂圖示杠桿的力臂杠杠 桿桿 例：例：畫出圖中力畫出圖中力F對(duì)對(duì)支點(diǎn)支點(diǎn)O的力臂的力臂l 。FOl2探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件 調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡 ； 獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 歸納結(jié)論。歸納結(jié)論。實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)次數(shù)數(shù)阻力阻力F2/ N阻力臂阻力臂l2/ m阻力阻力阻力臂阻力臂F2l2/Nm動(dòng)力動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1/m動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂F1l1/Nm110.150.1510.150.1521.50.100.15330. 050.1541.50.20.310.30.3520.150.3630.10.33杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件 動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂=阻力阻力 阻力臂阻力臂 F1l1=F2l2 1221FlFl 兩個(gè)力與它們的力臂成反比。兩個(gè)力與它們的力臂成反比。例例右圖所示杠桿平衡嗎？右圖所示杠桿平衡嗎？作如下變化，杠桿能平衡嗎？作如下變化，杠桿能平衡嗎？若左側(cè)加一個(gè)相同鉤碼；若左側(cè)加一個(gè)相同鉤碼；若右側(cè)減一個(gè)鉤碼；若右側(cè)減一個(gè)鉤碼；支點(diǎn)右移一格；支點(diǎn)右移一格；左側(cè)鉤碼組左移一格。左側(cè)鉤碼組左移一格。例例一塊截面積為矩形一塊截面積為矩形ABCD的均勻金屬塊重的均勻金屬塊重2 000 N，它的長(zhǎng)寬之比為，它的長(zhǎng)寬之比為4: :3，將它置于水平地，將它置于水平地面上如圖所示，若在面上如圖所示，若在A點(diǎn)用力點(diǎn)用力F抬起金屬塊的一抬起金屬塊的一端，則力端，則力F至少為至少為 N。 ABDCGl2Fl112lGFl 8004杠桿分類杠桿分類 省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂。省力，但費(fèi)距離。省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂。省力，但費(fèi)距離。 費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂。省距離，但費(fèi)力。費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂。省距離，但費(fèi)力。 等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂。不省力也不費(fèi)力。等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂。不省力也不費(fèi)力。 例：?jiǎn)⑵科?、羊角錘起釘子、剪鐵皮的剪子例：?jiǎn)⑵科?、羊角錘起釘子、剪鐵皮的剪子例：釣魚桿、筷子、用大掃帚掃地、鑷子、食品夾例：釣魚桿、筷子、用大掃帚掃地、鑷子、食品夾例：天平例：天平一、簡(jiǎn)單機(jī)械一、簡(jiǎn)單機(jī)械 2動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪 動(dòng)滑輪的杠桿示意圖；動(dòng)滑輪的杠桿示意圖； 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿。倍的杠桿。1定滑輪定滑輪 定滑輪杠桿示意圖；定滑輪杠桿示意圖； 定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，滑滑 輪輪F1F2l2l1OF1F2l2l1O3滑輪組滑輪組拉力大小與重力大小的關(guān)系：拉力大小與重力大小的關(guān)系： 動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承重，拉動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承重，拉力就是總重的幾分之一。力就是總重的幾分之一。 拉力與重物移動(dòng)距離的關(guān)系：拉力與重物移動(dòng)距離的關(guān)系： 繩子自由端移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)繩子自由端移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的距離的n倍。倍。s = nh1+FGGn 物物輪輪（）例例1小明站在地面上準(zhǔn)備用一個(gè)滑輪組提升重物，小明站在地面上準(zhǔn)備用一個(gè)滑輪組提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繞線的方法。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繞線的方法。 F二、機(jī)械效率二、機(jī)械效率1機(jī)械效率的概念機(jī)械效率的概念 有用功跟總功的比值。有用功跟總功的比值。 公式：公式： 用百分?jǐn)?shù)表示。總小于用百分?jǐn)?shù)表示?？傂∮?。WW 有有總總2測(cè)滑輪組的機(jī)械效率：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率：WGhWFs 有有總總 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 滑輪組的機(jī)械效率與滑輪軸摩擦、滑輪組的機(jī)械效率與滑輪軸摩擦、動(dòng)滑輪重、動(dòng)滑輪重、物重有關(guān)。物重有關(guān)。 動(dòng)滑輪重一定動(dòng)滑輪重一定, ,物重越大，機(jī)械效率越高。物重越大，機(jī)械效率越高。 物物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率低。重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率低。直接測(cè)量量為直接測(cè)量量為G、F、h、s ，用公式計(jì)算中間量用公式計(jì)算中間量W有有= Gh ， W總總= Fs 。WW 有有總總計(jì)算機(jī)械效率計(jì)算機(jī)械效率WF lFWFsnF 有有摩摩摩摩總總WF hFFWFsnFFG 有有拉拉拉拉拉拉拉拉動(dòng)動(dòng)總總F拉拉FF例例 1農(nóng)村用來(lái)舂米的工具是一個(gè)杠桿，下圖是它的結(jié)農(nóng)村用來(lái)舂米的工具是一個(gè)杠桿，下圖是它的結(jié)構(gòu)示意圖。構(gòu)示意圖。O為固定轉(zhuǎn)軸，在為固定轉(zhuǎn)軸，在A端連接著石球，腳踏端連接著石球，腳踏B端可以使石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下?lián)舸虻竟?。端可以使石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下?lián)舸虻竟取?若石球重若石球重50 N，要將石球，要將石球 抬起，腳至少用多大豎直抬起，腳至少用多大豎直 向下的力？向下的力？(摩擦和杠桿摩擦和杠桿 自重均忽略不計(jì)自重均忽略不計(jì))F2l1=1m l2=0.4mF1OBA練一練練一練2杠桿由圖中位置到水平位置的過(guò)程中，力杠桿由圖中位置到水平位置的過(guò)程中，力F如如何變化？何變化？力力F始終與杠桿始終與杠桿垂直垂直力力F的方向始終的方向始終水平水平力力F的方向始終的方向始終豎直豎直3質(zhì)量是質(zhì)量是6 kg的物體的物體A放在水平桌面上，利用下圖放在水平桌面上，利用下圖裝置使物體以裝置使物體以0.2 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2 N，不計(jì)繩子的，不計(jì)繩子的伸長(zhǎng)和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則（伸長(zhǎng)和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則（g取取10 N/kg）（1）作用在繩端的拉力）作用在繩端的拉力F為為N（2）水平桌面對(duì)物體）水平桌面對(duì)物體A的摩擦力是的摩擦力是N（3）在）在10 s內(nèi)拉力作用點(diǎn)移動(dòng)內(nèi)拉力作用點(diǎn)移動(dòng)mAF2664如圖所示的滑輪組將重如圖所示的滑輪組將重G12 N的物體勻速提的物體勻速提升升20 cm。所用的拉力。所用的拉力F5 N，所做的有用功為，所做的有用功為 J，機(jī)械效率為，機(jī)械效率為 ，當(dāng)改為提升，當(dāng)改為提升18 N的重物時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率為的重物時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率為 。（忽略繩重和滑輪與軸的摩擦）（忽略繩重和滑輪與軸的摩擦） 2.480%85.7%FG5如圖所示，每個(gè)滑輪均重如圖所示，每個(gè)滑輪均重12 N，用滑輪組拉著，用滑輪組拉著重重1 000 N的物體的物體A沿水平方向以沿水平方向以0.2 m/s的速度勻速的速度勻速向左移動(dòng)，拉力向左移動(dòng)，拉力F的功率為的功率為32 W。（不計(jì)繩重及。（不計(jì)繩重及機(jī)械內(nèi)部摩擦）求：機(jī)械內(nèi)部摩擦）求：（1）拉力）拉力F的大??；的大?。?（2）滑輪組的機(jī)械效率。）滑輪組的機(jī)械效率。 AF 1FFGn 動(dòng)動(dòng)摩摩WF hFFWFsnFFG 有有摩摩摩摩摩摩動(dòng)動(dòng)總總摩摩1圖為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)圖為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重驗(yàn)裝置，鉤碼總重6 N。 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上_拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，由圖可知拉力拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，由圖可知拉力大小為大小為_(kāi)N，若鉤碼上升的，若鉤碼上升的高度為高度為8cm,則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)_cm,該滑該滑輪組的機(jī)械效率為輪組的機(jī)械效率為_(kāi)。（2）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組有機(jī)械效率）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組有機(jī)械效率將將_（選填：（選填：“增大增大”、“減小減小”或或“不不變變”）緩慢緩慢2.42483.3%增大增大 練一練練一練2在在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 此實(shí)驗(yàn)所用滑輪的個(gè)數(shù)至少是此實(shí)驗(yàn)所用滑輪的個(gè)數(shù)至少是_個(gè)，其中動(dòng)滑個(gè)，其中動(dòng)滑輪有輪有_個(gè)。個(gè)。第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)，第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率_第一次的機(jī)第一次的機(jī)械效率（選填械效率（選填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”）次次數(shù)數(shù)鉤碼重鉤碼重/N鉤碼上升高鉤碼上升高度度/cm彈簧測(cè)力計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)移彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離動(dòng)距離/cm12100.8402551.5203262.5%大于大于