资源简介

(共18张PPT)
必备知识
方法技巧
知识1　简单机械
一、杠杆
1.杠杆的五要素(画法)
五要素 概念 画法
支点O 杠杆绕着转动的点 假设杠杆转动,杠杆上固定的点即支点。如图甲所示
动力F1 使杠杆转动的力 从动力作用点沿动力的方向作一条带箭头的线段,其所在直线
为动力的作用线,如图乙所示
阻力F2 阻碍杠杆转动的力 从阻力作用点沿阻力的方向作一条带箭头的线段,其所在直线为阻力的作用线,如图乙所示
五要素 概念 画法
动力臂l1 支点到动力作用线的距离 从支点向动力的作用线作垂线段,支点到垂足间的距离为动力臂,动力臂用虚线(或实线)表示并用大括号标明,在旁边标上字母l1,如图丙所示
阻力臂l2 支点到阻力作用线的距离 从支点向阻力的作用线作垂线段,支点到垂足间的距离为阻力臂,阻力臂用虚线(或实线)表示并用大括号标明,在旁边标上字母l2,如图丙所示
2.杠杆平衡
⑴概念:杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态,我们就说杠杆处于平衡状
态。
⑵条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。即:F1·l1=F2·l2。
⑶类型
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
省力杠杆 l1>l2,F1费力杠杆 l1F2(动力>阻力) 省距离 费力 钓鱼竿、筷子
等臂杠杆 l1=l2,F1=F2(动力=阻力) 既不省力也不省距离 天平
二、滑轮的省力情况判断
1.定滑轮
实质:定滑轮实质上是一个等臂杠杆,如图所示,定滑轮的中心轴可以看作杠杆的支点。人施加的
拉力为动力F1,被提升物体的重力为阻力F2,动力臂l1和阻力臂l2都是定滑轮的半径,因此它是一个等
臂杠杆。

2.动滑轮
⑴实质:动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。如图所示,不计动滑轮的重力,动滑轮在
绳子固定端一侧的O点是支点,而所施加的拉力和被提升物体的重力分别是动力和阻力,则动力臂
和阻力臂分别是动滑轮的直径和半径。因此它是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,能省一半
力(不计绳重、摩擦和动滑轮重),但费距离。
⑵用动滑轮提升重物时,若考虑动滑轮的重力,且不计绳重和摩擦,则需要克服的阻力应是物重和
动滑轮的重力之和,即F= (G物+G动)。
3.滑轮组
⑴使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体用的力就是物重的几分之一,即F= G物。
此式成立的条件:忽略滑轮的重力以及绳、轮的摩擦。若忽略摩擦但考虑动滑轮的重力时,此式变
为F= (G物+G动),其中G动为动滑轮的重力,n为吊起动滑轮绳子的段数。
⑵判断滑轮组用几段绳子吊着物体的方法——切割分离法:在动滑轮与定滑轮之间画一条水平虚
线,与动滑轮相连的绳子的段数即承担重物的绳子的段数。
⑶物体上升的距离与绳子自由端移动的距离关系为h物= s绳。
三、机械效率
1.有用功:我们需要的、有利用价值的、必须要做的功,用W有表示。
2.额外功:使用机械时,并非我们需要又不得不做的功,用W额表示。
3.总功:有用功与额外功之和,用W总表示;W总=W有+W额。
4.机械效率:有用功和总功的比值叫作机械效率,用符号η表示。计算公式为η= = 。
利用简单机械做功的几种情况(忽略绳重和绳与轮、轮与轴间摩擦)
疑点难点
条件 W有 W额 W总 η
物体匀速移动,拉力F、物 体上升高度h、物重G、动 滑轮重G动、拉力F移动距离s W有=Gh W额=G动h W总=Fs或 W总=W有+W额或 W总=Gh+G动h η= = =
=
物体匀速移动,拉力F、物体 上升高度h、物重G、动滑轮 重G动、拉力F移动距离s W有=Gh W额=G动h W总=Fs=F·nh= Gh+G动h η= = = =
或
η= =
注:n为承担物重的绳子股数即与动滑轮相连的绳子股数
条件 W有 W额 W总 η
拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面间的摩擦力f、物体移动距离s物、拉力F移动距离s W有=f·s物 — W总=F·s=F·ns物
η= = = =
注:n为承担摩擦力的绳子股数即与动滑轮相连的绳子股数
拉力F、物重G、斜面长l、斜面高
h、物体匀速移动时与斜面间摩擦
力为f W有=Gh W额=fl W总=Fl或 W总=Gh+fl
η= = 或
η=
知识2　功、功率
1.功
⑴定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力做了功,用
W表示。
⑵做功的两个因素:①作用在物体上的力;②物体在这个力的方向上移动的距离。
⑶公式:W=Fs。
⑷单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号为J,1 J=1 N·m。
⑸不做功的三种情况:①不劳无功,即F=0但s≠0;②有劳无功,即F≠0但s=0;③垂直无功,即F≠0且s
≠0,但F⊥s。
2.功率
⑴定义:功与做功时间之比,用P表示。
⑵意义:表示做功快慢的物理量。
⑶公式:P= 。
⑷单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号为W,1 W=1 J/s。
功和功率之间的关系
1.功率表示做功的快慢,不表示做功的多少。做功的快慢由功和时间两个因素共同确定。
2.讨论P= 时要控制变量。W一定时,t越小,P越大,P与t成反比;t一定时,W越大,P越大,P与W成正
比;P一定时,W与t成正比。
疑点难点
方法　提高滑轮组机械效率的方法
1.影响滑轮组机械效率的因素
用同一滑轮组提升重力为G的物体升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F
做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连的绳子的股数),则滑轮组的机械效率η= =
= ;若不计摩擦力,而动滑轮的重为G',那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效
率还可表示为η= = = 。讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G'一定),提升
的重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越
高。
2.提高滑轮组机械效率的方法
⑴减小额外功在总功中所占的比例:可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如在滑轮的转
轴中加润滑油以减小摩擦阻力或减小滑轮组中动滑轮的自重等。即在有用功一定的情况下,减小
额外功,提高效率。
⑵增大有用功在总功中所占的比例:可使滑轮组在满载情况下工作。在额外功不变的情况下,增大
有用功,提高效率。
例　如图所示,用滑轮组竖直向上提升重物,不计绳重和摩擦,下列措施能提高滑轮组机械效率的
是 (　 )
A.增大动滑轮的重力
B.增大重物的重力
C.减小定滑轮的重力
D.增大重物上升的高度
B
变式　分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5 s内将重为50 N的物体匀速提升2 m,每个滑轮重
均为10 N。不计绳重及摩擦,此过程中 (　 )

A.F甲小于F乙 B.甲的机械效率小于乙的机械效率
C.F甲做的功大于F乙做的功 D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
D

展开更多......

收起↑