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(共34张PPT)
神奇物理秘笈之省力大法
方法一：塔吊
方法二：起重机
方法三：多功能随车吊
思考1：塔吊中利用了哪些物理原理？
杠杆
方法一：塔吊
思考2：杠杆有哪些要素？
支点O
动力F1
阻力F2
动力臂l1
阻力臂l2
种类 省力杠杆(F1为动力) 费力杠杆(F1为动力) 等臂杠杆
示意图
力臂的关系 ________ l1＜ l2 l1＝l2
力的关系 F1＜F2 ________ F1＝F2
特点 省力费距离 ________________ _________________
l1>l2
F1>F2
费力省距离
既不省力也不省距离
思考3：杠杆分为哪些类型？都有什么特点？
思考4：塔吊保持平衡的条件是什么？
实验一：探究杠杆的平衡条件
实验器材：
杠杆、若干钩码
【设计与进行实验】
1.将质量分布均匀的杠杆的中点作为支点，其目的是
避免________对实验的影响。
2.杠杆在图①所示的位置静止，此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。接下来应向_______调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是_______________。
杠杆自重
平衡
左
便于测量力臂
【分析与论证】
3.改变钩码数量和位置进行多次实验，并将实验中所得的数据记录在下表中：
①分析发现表格设计存在缺陷，请指出：________________。
②分析实验数据可得出杠杆的平衡条件：___________________________
_____________。
4.小明在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了_________________
_____________。
序号 动力F1 动力臂L1 阻力F2 阻力臂L2
1 6 5 5 6
2 5 10 10 5
3 4 15 6 10
物理量未带单位
F1L1＝F2L2(或动力×动力臂＝阻力×阻力臂)
多次测量，使结论更具有普遍性
【交流与反思】
5.如图②所示，杠杆上的刻度均匀，调节杠杆平衡后，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂____个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格，则杠杆____________(选填“仍能保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”).
6
右端下沉
6.将图③中杠杆右端的钩码换成弹簧测力计进行实验，当弹簧测力计由竖直向下拉转至向右斜拉的过程中，杠杆始终保持在水平位置平衡，则测力计的示数将_______(选填“变大”“不变”或“变小”)，分析可知，力臂________(选填“是”或“不是”)支点到力的作用点的距离．
变大
不是
思考：起重机中利用了哪些物理原理？
滑轮组
方法二：起重机
思考：滑轮分哪些类型？它们有什么特点？
滑轮 图示 实质 特点 拉力F与重力G的关系(不计绳重及摩擦) 绳端移动距离(s)和物体上升高度(h)的关系
定滑轮 ____杠杆 可以__________ _____,但______ ______________ ________ ________
等臂
改变力的
力也不省距离
F＝G
s＝h
方向
不省
滑轮 图示 实质 特点 拉力F与重力G的关系(不计绳重及摩擦) 绳端移动距离(s)和物体上升高度(h)的关系
动滑轮 ____杠杆 可以_____，但_______ F＝ (G＋G动) ________
省力
省力
费距离
s＝2h
F= (G＋G动)或
滑轮 图示 实质 特点 拉力F与重力G的关系(不计绳重及摩擦) 绳端移动距离(s)和物体上升高度(h)的关系
滑 轮 组 可以____ (力的方向改变与否和绕线方法有关) ____________________________ ____________
省力
F= (G＋G动)
s＝2h或s=3h
或
思考：如何判断滑轮组中连接动滑轮的绳数？
n=5
1
2
3
n=3
3
1
2
4
n=4
3
1
2
4
3
1
2
4
5
n=4
在动滑轮与定滑轮之间画一条线，只算绕在动滑轮上的绳子段数
思考：滑轮组的机械效率如何计算？
实验二：测量滑轮组的机械效率
【设计与进行实验】
1.除了如图所示器材和弹簧测力计外，还需要的测量性器材是_______.
2.实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计．
3.小明发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力
计示数不稳定，应该静止读数. 你认为他的想法
________(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有
考虑到________对滑轮组机械效率的影响．
刻度尺
匀速
不正确
摩擦力
实验器材：
滑轮组、若干钩码
【分析与论证】
4.小明按照题图所示装置进行实验，正确操作并将数据记录在表中．分析表中数据可知第4次实验是用图________(选填“乙”“丙”或“丁”)装置做的实验．
丁
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.2 0.3 83%
4 8 0.1 2.5 0.4 _____
①请将表格中所缺数据补充完整．
②分析表中数据可知，第3次实验所做的额外功为________J.
③通过比较________两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关．(填实验次数的序号).
0.16
1、2
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.2 0.3 83%
4 8 0.1 2.5 0.4 _____
80%
④通过比较2、3两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”).
⑤通过比较3、4两次实验数据可得出结论：_________________________
_______________________________________________________________.
高
不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.2 0.3 83%
4 8 0.1 2.5 0.4 _____
80%
【交流与评估】
5.同学小华分析实验数据时，发现通过比较第2、4两次实验数据，也能得出滑轮组机械效率与物重的关系. 请你对此观点进行科学性评估：______________________________________________________________________________________________________________________________.
不合理；第2、4次实验中，动滑轮的重力不同、物重也不同，存在两个变量，根据控制变量法，不能得出滑轮组机械效率与物重的关系
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.2 0.3 83%
4 8 0.1 2.5 0.4 _____
80%
6.在第2次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会________(选填“变大”“变小”或“不变”).
变小
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.2 0.3 83%
4 8 0.1 2.5 0.4 _____
80%
7.(多选)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可以提高机械效率的是________．(填字母)
A. 增大绳重
B. 减轻动滑轮重
C. 加快提升重物的速度
D. 给滑轮组加润滑油
BD
①竖直提升物体
额外功:克服动滑轮自重及绳和轮间摩擦力做功
有用功:提升重物所做的功W有=Gh
总功:利用机械时动力做的功W总 =Fs
滑轮组
②匀速水平拉物体
有用功W有=fs物
总功W总=Fs绳=nFs物
思考：多功能随车吊中，除了滑轮组，还利用了哪些物理原理？
斜面
思考：斜面的机械效率如何计算？
方法三：多功能随车吊
有用功:W有 =Gh
额外功:克服斜面与物体之间的摩擦力所做的功W额=fl
总功:W总=Fl
斜面
思考：利用所学的物理知识，你还能想到其他办法来帮助工人叔叔吗？
分类及特点
测量滑轮组的机械效率
机械效率的计算
定义
五要素
杠杆的分类
平衡条件
简单机械
滑轮
斜面
杠杆
1.(2023安徽)如图1，爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡．将其简化成图2所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为15 kg，则爸爸的质量为________kg.
60
链接中考
2.(2023河南)如图所示，在200 N的拉力F作用下，用滑轮组将重为300 N 的货物匀速提升，在20 s内货物竖直上升了2 m．不计绳重及滑轮上的摩擦．下列说法正确的是(　　)
A. 滑轮组做的有用功为400 J
B. 拉力F做功的功率为30 W
C. 滑轮组的机械效率为 75%
D. 此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越大
C
3.(2023安徽)如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6 m，物体上升的高度为0.3 m，弹簧测力计的示数为4 N．求此过程中
(1)做的有用功；
解：(1)该装置做的有用功为
W有用＝Gh＝6 N×0.3 m＝1.8 J(2分)
(2)该装置的机械效率．
(2)该装置做的总功为
W总＝Fs＝4 N×0.6 m＝2.4 J(2分)
则该装置的机械效率为
η＝ ×100%＝ ×100%＝75%(2分)
谢谢观看

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