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(共23张PPT)
简单机械（第二课时）
——杠杆的应用
复 习：
1、什么是杠杆？
2、什么是杠杆的的力臂？
3、画一画下列杠杆力臂：
我们已经知道杠杆平衡的条件为：
动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂
即：F1l1＝F2l2。
课堂小练
1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( )
A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
D.力臂较长的那个力比较小
D
2.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡．若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是（　 ）
A．变小 B．变大
C．不变 D．无法确定
B
课堂小练
1、省力杠杆（动力臂大于阻力臂）
F1＜Ｆ2
l1 ＞ l2
省力杠杆特点：省力，费距离。
F1 · l1 = F2 · l2
2、费力杠杆（动力臂小于阻力臂）
F1 · l1 = F2 · l2
F1＞Ｆ2
l1 ＜ l2
费力杠杆特点：费力，省距离。
3、等臂杠杆（动力臂等于 阻力臂）
F1＝Ｆ2
l1 ＝ l2
F1 · l1 = F2 · l2
等臂杠杆特点：不省力也不省距离。
F1
F2
Ｌ１
Ｌ2
判断杠杆的类型的依据是？
比较动力臂与阻力臂的大小
如图3-41所示，赛艇上的桨属于哪类杠杆？
属于费力杠杆。水对桨的阻力的阻力臂大于手对船桨的动力的动力臂。
判断下列杠杆是哪类杠杆？并说说理由。
食品夹
二、杠杆的应用:
1、日常生活中的费力杠杆:
钓鱼竿
食品夹
2、日常生活中的省力杠杆:
3、日常生活中的等臂杠杆:(共24张PPT)
简单机械（第三课时）
——滑轮和滑轮组
认识滑轮
滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮，利用绳索或链条绕过它的槽，可提升重物或克服其他阻力。
框
轴
轮
要求：利用铁架台，滑轮和细线将钩码提起来，可以怎样操作？
滑轮的类型
定滑轮：
动滑轮：
定滑轮的轴固定不变。
动滑轮的轴随钩码一起移动。
用弹簧测力计测出钩码的重，G＝　 。通过定滑轮用弹簧测力计匀速拉动钩码，弹簧测力计的读数F＝　　　。同时注意观察F拉过距离与重物上升高度间的关系。
G
F
定滑轮的特点探究
不省力但可改变力的作用方向
用弹簧测力计测出钩码和滑轮的总重，G总＝　 。通过动滑轮用弹簧测力计匀速向上拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F＝　　　。同时注意观察F拉过距离与重物上升高度间的关系。
（注意：使用动滑轮拉力方向要竖直向上。）
动滑轮的特点探究
可以省一半的力但不能改变力的作用方向
分析论证滑轮的本质——
杠杆原理
F1
G
F2
F3
O
F1=F2=F3
1.特点：不省力，但可以改变力的方向
2.本质：等臂杠杆
3.力的方向改变，
力的大小不变。
4.移动距离：S绳=h物
定滑轮
G
F1
O
L1
L2
F2
F3
F11、特点：省一半力，但不能改变力的方向
2、实质：动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆
3、力的方向改变，
力的大小改变，
竖直方向最省力。
4、移动距离：S绳=2h物
动滑轮
用弹簧秤测量滑轮两侧绳子的拉力大小，并比较？
思考：
G
F
不论是使用动滑轮还是定滑轮，同一条绳子各段上拉力大小相等。
课堂小练
在下图所示各个图中，物G重都为12N，当物体静止时，拉力F各是多少？(不记摩擦和机械重) ：
F1= 　　　N ，
F2= 　　　N ，
F3= 　　　N
3
12
6
省力且能改变力的作用方向——
滑轮组
F1
G
G
F2
两股绳子承担，拉力为总重的二分之一，绳子自由端移动距离是物体移动距离的2倍。
三股绳子承担，拉力为总重的三分之一，绳子自由端移动距离是物体移动距离的3倍。
动算定不算
F1
F2
F3
F4
判断：分别有几股绳子承担动滑轮和重物的总重
2股
3股
4股
5股
滑轮组的省力情况由承担动滑轮和重物的绳子股数决定
f＝0时，绳子的股数有几股，用几分之一的力就可拉动绳子。
例1
缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛，用它连接成如图的滑轮组，能否提升重为600牛的重物？（已知动滑轮重20牛，摩擦及绳的重力不计）
F
解：总重：G＝600牛＋20牛＝620牛
因为所需要的拉力大于绳子所能承受的最大拉力，所以不能用来提升600牛的重物。
＝310牛
G=100N，不计滑轮重及摩擦，当绳自由端的拉力F=30N.求:
下面的绳子对重物的拉力大小？
地面对物体的支持力大小？
练习1
绳子自由端移动距离？
F
F=
（G物+G动）
n
1
省力，不省功
S绳=nh物
物体与绳子自由端的移动速度关系？
v绳=nv物
竖直方向上的滑轮组
工人利用如图所示的滑轮组将重300N的物体向上匀速提起2m用时5s。所用拉力为110N。（不计绳重和摩擦力）
求：
1.动滑轮的重力；
2.绳子自由端的移动速度；
3.拉力的功率。
练习2
水平方向上的滑轮组
F=
f
n
S绳=nS物
v绳=nv物
如图,A物体质量为2kg，在力F作用下以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计读数为5N，则拉力F= N,
A受的摩擦力为____N.绳子自由端在10s内移动 m。（不计滑轮轴间摩擦)
5
10
4
例2
如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，一直弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），求在此过程中：
1.物体M与地面间的摩擦力；
2.水平拉力F做功的功率。
练习3
如图所示，用 10 N 的水平拉力 F 拉滑轮，使足够长的物体 A 以 0.2 m/s 的速度在水平地面上匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为 3 N。若不计滑轮、弹簧测力计和绳的重量以及滑轮摩擦，则下列说法正确的是（　　）
练习4
A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．绳子拉物体A的功率为2W
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
F
F
F
G
G
F=G/3
G
F=G/4
F=G/5
画出绕法，不计滑轮重、绳重和摩擦
绕线：钩子开始、奇动偶定、从里向外
① 一动：n=2
n=3
②两动：n=4
n=5(共19张PPT)
简单机械（第四课时）
——机械效率
知识回顾
做功的两个必要条件？
1.有力F
2.在力的方向上通过一段距离S
使用任何机械都不能省功
用如图所示的滑轮组提升重为400N的物体，动滑轮重20N，需要多大的拉力？（不计机械间的摩擦及绳子的重力）
当重物上升2米时，求绳子自由端移动的距离？
求拉力所做的功？
求提升重物所做的功？
求提升动滑轮所做的功？
1.有用功（W有用）：为了达到工作目的，必须做的功
2.额外功（W额外）：为了达到工作目的，并非我们所
需要但又不得不做的功
3.总 功（W总）： 动力所做的所有功
即有用功与额外功的总和
W总 = W有用 + W额外
概念整理
请你概括拉动 竖直方向 与 水平方向 滑轮做的总功、有用功和额外功
情境应用
1.用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功
他的目的是：提水
提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。
2.从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功
提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。
（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位.
1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η）
（2）机械效率总小于1 .
（因为有用功总小于总功）
2. 公式：
%
3. 特点：
概念整理
用一动滑轮将400N的货物匀速提高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功、总功.和动滑轮的机械效率各是多少？
W额外= W总 —W有用 =1000J－800J=200J
练习1
思考：
1、起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60%
2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40％
有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。
2、机械功率与机械效率有什么区别？
机械功率是描述做功快慢的科学量，他的单位是瓦特；
而机械效率是描述有用功占总功的比值，无单位。
1、下面说法中是否正确？
1）有用功越多，机械效率越高（ ）
2）额外功越少，机械效率越高（ ）
3）物体做功越慢，机械效率越低（ ）
4）做总功越多，机械效率越低（ ）
5）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）
6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）
7）机械效率越高，越省力（ ）
√
√
×
×
×
×
×
课堂练习
用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功、机械效率各是多少？
解：
练习2
减轻动滑轮自重
减小滑轮转轴间的摩擦力
增加提升的物重。
减轻绳重
3、如何提高动滑轮的机械效率？
简单机械（第四课时）
——斜面
活动：
测量斜面的机械效率
1．如图所示，将1块长木板的一端
垫高，构成一个斜面，用刻度尺测
出斜面的长s 和斜面的高度h。
2．用弹簧测力计测出小车的重力。
3．用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端匀速拉到顶端，读出弹簧测力计的读数。
4．改变斜面的倾斜程度，重复上述步骤2次。
5．将测量结果记录在下面的表格中。
注意： ①要匀速拉动物体;
②拉力要与斜面平行;
③及时记录数据。
得出结论：对光滑程度相同的斜面，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。
斜面的倾斜程度 小车重力G（牛） 斜面高度h（米） 沿斜面拉力F（牛） 斜面长s（米） 有用功 W有用（焦） 总功W总（焦） 机械效率η
较缓
较陡
最陡
1.斜面机械效率跟斜面的粗糙程度有关
在使用倾斜程度相同的斜面，斜面越光滑，斜面的机械效率越大。
2.斜面机械效率跟斜面的倾斜程度有关
在使用光滑程度相同的斜面，斜面越陡（倾斜程度越大），斜面的机械效率越大。
η=W有用/W总= G物h/FS
斜面机械效率
例：斜面高10cm，长为50cm，把一质量为100kg的物体，沿斜面拉上顶部，所用时间是４s，需用的拉力为300Ｎ，求：
（1）此过程做的有用功多大？总功多大？
（2）所做有用功的功率是多大？
（3）斜面的机械效率？
Ｆ
100J ; 150J
(2) 25W(3) 66.7%
有用功
无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。
（1）举高重物时：
W有用=G物·h
W有用=f摩擦·S物
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
额外功
（1）克服机械自重做功
W额外=G动滑轮·h
使用动滑轮或滑轮组时：
（2）克服机械间的摩擦做功
使用斜面时：
W额外=f摩擦·L
总功
动力对机械所做的功。（有用功和额外功的和等于总功。）
W总=W有用+ W额外
公式（1） ：
公式（2） ：
W总=F·S
F：作用在机械上的动力
S：动力作用点移动的距离

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