一輪簡單機械ppt課件

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第十二章 簡單機械,1,天津中考考點1,2,天津中考考點2,3,4,定義：如圖所示，一根硬棒，在力的作用下能繞_________轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿. 五要素（如圖） _____：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點O _____：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1 _____：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2 動力臂：從支點O到_______________的距離l1 阻力臂：從支點O到_______________的距離l2,固定點O,支點,動力,阻力,動力F1作用線,阻力F2作用線,,杠桿,5,3.平衡狀態(tài)：杠桿_____或_____轉(zhuǎn)動。 4.杠桿的平衡條件：_______。,靜止,勻速,F1l1=F2l2,5.其他簡單機械：輪軸和斜面也屬于簡單機械，并且都是_____力機械，若使用輪軸或斜面能____力，則一定要____距離.,省,省,費,6,,,＝,,,＝,不費,不省,省力費距離,費力省距離,7,等臂,改變力的方向,不省力也不省距離,s＝h,省力,省力但不能改變力的方向,s＝2h,8,既省力又可以改變力的方向,s＝nh,9,10,三、機械效率 1.三類功： (1)有用功W有：為了達(dá)到目的必須要做的功。 (2)額外功W額：對達(dá)到某一目的沒有用又不得不做的功。 (3)總功W總：_______和_______的總和。,有用功,額外功,11,2.機械效率： (1)公式： 。 (2)規(guī)律：機械效率總_____1。 (3)提高滑輪組機械效率的主要方法： ①改進(jìn)_____,使它更合理、更輕巧。 ②同一機械,增大_____。 ③經(jīng)常_____,使機械處于良好的狀態(tài)。,,小于,結(jié)構(gòu),載重,保養(yǎng),12,方法指導(dǎo)：機械效率的計算.,13,物重G、動滑輪重G動、物體升高h(yuǎn)、速度Vo; 拉力F、繩子伸長長度S,速度V.,14,15,16,17,方法指導(dǎo) 杠桿作圖：,重難點突破,杠桿作圖(難點)(10年4考),18,(1)口訣：“一找點，二畫線，三作垂線段，四標(biāo)長和短”．具體如下所示： (2)力臂作圖規(guī)范 ①作圖必須用直尺、鉛筆，所作線要直； ②在作力或力臂時，要畫出垂足直角符號； ③力臂用實線，并在兩端加箭頭表示，在旁邊標(biāo)上字母.,19,類型一 畫指定力的力臂(10年3考) 例 1 (2016重慶B卷)如圖所示，杠桿OA在動力F的作用下可繞O點轉(zhuǎn)動，請畫出動力F的力臂l.,l,┐,20,例 2 (2015萊蕪)如圖所示，杠桿在力F1、F2的作用下(F2未畫出)處于平衡狀態(tài)．O為支點，l2是力F2的力臂，請在圖中畫出F1的力臂l1和力F2的示意圖．,┐,┐,F2,l1,21,類型二 畫最小力及其力臂(10年1考) 例 3 (2016玉林)如圖所示，小明用羊角錘拔鐵釘，請畫出在A點施加最小動力的示意圖及其力臂l.,l,F,┐,22,例 4 (2016棗莊)一重為G的均勻杠桿，可繞O點上下轉(zhuǎn)動，若讓杠桿靜止在如圖所示的位置，請畫出作用在A點的最小作用力和F的力臂L.,L,F,┐,23,命題點： 1. 實驗前杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)(左高向_____調(diào)，右高向____調(diào)．注意：平衡后的實驗過程中不能再調(diào)節(jié))[2014.18(1)] 2. 實驗開始需調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的(①使杠桿重心落在支點上，排除杠桿自重對杠桿平衡的影響②方便讀出杠桿的力臂) 3. 將砝碼換成彈簧測力計的好處(能直接測出拉力的大小，實驗操作更方便),實驗突破,左,右,探究杠桿的平衡條件(2014.18),實驗一,24,4. 彈簧測力計的使用和讀數(shù)(拉動方向：____________) 5. 測量多組數(shù)據(jù)的目的(_____________________________________) 6. 測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計示數(shù)的變化及原因(示數(shù)將變大，因為拉力的力臂變小) 7. 繪制記錄實驗數(shù)據(jù)的表格[2014.18(2)],避免偶然性，使得出的結(jié)論具有普遍性,沿豎直方向,25,8. 分析數(shù)據(jù)總結(jié)杠桿平衡條件(F1l1＝F2l2) 9. 杠桿平衡時，兩邊同時增減砝碼后杠桿是否平衡的判斷(若F1l1≠F2l2，則哪邊乘積大，杠桿就向哪邊傾斜) 10. 實驗評估與評價 11. 生活中的杠桿的應(yīng)用以及杠桿類型的判斷,26,例 (2016河源)甲、乙兩位同學(xué)一起做探究杠桿的平衡條件的實驗，以杠桿中點為支點，如圖甲、乙所示．(1)若杠桿右端低左端高，為使其在水平位置上靜止，應(yīng)將左端的平衡螺母向___調(diào)節(jié)． (2)如圖甲所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)．根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù)，甲同學(xué)立即分析得出杠桿的平衡條件，這種做法的不足是：_____________________________．,左,實驗次數(shù)太少，具有偶然性,27,3)如圖乙所示，乙同學(xué)設(shè)計了兩種實驗方案：第一種彈簧測力計沿豎直方向拉，其讀數(shù)為F1；第二種彈簧測力計傾斜拉，其讀數(shù)為F2.第___(選填“一”或“二”)種實驗方案更方便．在同等條件下，兩次彈簧測力計讀數(shù)F1____(選填“＜”、“＝”或“＞”)F2. (4)乙同學(xué)用圖丙裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)杠桿水平平衡時，與甲同學(xué)得出的杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是：________________．,一,,杠桿自重的影響,28,【解析】(1)杠桿右端低，左端高，此時應(yīng)將平衡螺母向左移動來調(diào)節(jié)平衡； (2)應(yīng)該多測量幾組數(shù)據(jù)來避免偶然性的出現(xiàn)，因此甲同學(xué)的做法是存在不足的； (3)豎直向下拉動彈簧測力計時，力臂剛好在水平方向上，便于力臂的測量，第一種實驗方案更方便，傾斜拉動力臂時，力臂沒有在水平方向上且變小，因為杠桿左端的力與力臂沒有發(fā)生變化，右端力臂變小時，F(xiàn)2變大； (4)丙裝置中由于受到杠桿自身重力的影響，所測的結(jié)果和甲裝置有區(qū)別．,29,補充設(shè)問 (1)測量多組數(shù)據(jù)的目的是：_______________(選填“減小實驗誤差”或“便于得到普遍規(guī)律”)．,便于得到普遍規(guī)律,30,(2)小紅調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，在杠桿的兩端掛上鉤碼，杠桿的狀態(tài)如圖1所示，為此，小紅又通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿重新回到水平位置平衡．然后正確記錄下鉤碼重、動力臂OA和阻力臂OB的值．分析實驗數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，得不到教材中的“杠桿的平衡條件”，小紅的哪一步操作存在問題？________________________________． (3)操作過程中，當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)達(dá)到量程仍不能使杠桿水平平衡，你認(rèn)為接下來合理的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________(寫出一條即可)．,測力計拉力的位置向右移；換用較大量程的測力計；減少左側(cè)鉤碼的數(shù)量；左側(cè)鉤碼的位置向右移；不使用測力計在右端直接掛鉤碼等,掛上鉤碼后，小紅又調(diào)節(jié)了平衡螺母,31,(4)若杠桿在例題圖甲所示位置平衡后，向兩邊各加了一個鉤碼，則杠桿將向______(選填“左側(cè)”或“右側(cè)”)下降． (5)將下表的實驗數(shù)據(jù)補充完整．,右側(cè),動力F1/N,10,32,33,例 1 (2016威海)如圖所示，把重力為600 N的物體勻速推到斜面頂端，斜面長為3 m，高為0.9 m，實際推力為 300 N，那么物體與斜面之間的摩擦力是________N，斜面的機械效率是________．,120,60%,機械效率的相關(guān)計算(難點)(10年7考),一,重難點突破,34,例 2 (2016遂寧)用如圖所示的滑輪組，將重力為16 N的物體以0.2 m/s的速度勻速提升，滑輪組的機械效率為80%，若不計繩重及摩擦，拉力F為_____N，拉力的功率為___W，動滑輪的重力為____N.,10,4,4,35,例 3 小明同學(xué)利用如圖所示滑輪組拉動物塊A運動，已知拉力F的大小為8 N，物塊A在10秒內(nèi)向右勻速運動了5 cm，物塊在運動過程中受到摩擦力為18 N，則繩子自由端移動的距離為_____cm，滑輪組的機械效率為______．,15,75%,36,例 4 如圖所示，在測定杠桿機械效率的實驗中，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛線位置，測力計的示數(shù)F為________N，測力計上升的高度s為0.2 m．物塊重G為1.5 N，物塊上升的高度h為0.3 m，則杠桿的機械效率為________%.在豎直向上勻速拉動彈簧測力計的過程中，力F對O點的力臂________．,變小,2.5,90,37,命題點： 1. 測量器材(彈簧測力計和________) 2. 彈簧測力計的使用和讀數(shù) 3. 滑輪組繞線a. 確定承擔(dān)動滑輪及重物的繩子股數(shù)n：n＝s/h b. 滑輪組繩子繞線法則：奇動偶定(當(dāng)n為奇數(shù)時，繩子以動滑輪上的鉤為起點；當(dāng)n為偶數(shù)時，繩子以定滑輪上的鉤為起點),實驗突破,刻度尺,實驗一,測量滑輪組的機械效率(近10年未考),38,4. 彈簧測力計勻速豎直拉動的目的(_____________________________) 5. 機械效率的計算 6. 控制變量法的應(yīng)用 a. 探究滑輪組的機械效率與______________大小的關(guān)系(控制滑輪組的繞線方式相同，改變滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量) b. 探究滑輪組的機械效率與動滑輪重力大小的關(guān)系(控制滑輪組______________相同，改變動滑輪的數(shù)量或換重力不同的動滑輪),所吊重物重力,保證拉力等于彈簧測力計的示數(shù),所吊鉤碼的數(shù)量,39,7. 表格內(nèi)容的補充或錯誤判斷 8. 數(shù)據(jù)的分析與處理 9. 提高機械效率的方法 (①使用同一滑輪組，吊起數(shù)量不同的鉤碼，數(shù)量越多，滑輪組的機械效率越高； ②鉤碼的數(shù)量相同，用重力或數(shù)量不同的動滑輪將鉤碼吊起，動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高),40,例 (2016西寧)某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表中．,41,(1)實驗中，使用滑輪組提升重物時，應(yīng)豎直向上____拉動彈簧測力計． (2)第二次實驗中， 2 s內(nèi)鉤碼上升的高度為0.1 m，則它運動的速度為____m/s. (3)第三次實驗中，繩端移動的距離為______m，滑輪組的機械效率為______．,勻速,0.05,0.45,80%,42,(4)分析比較第一、二兩次實驗數(shù)據(jù)，有用功W1有____W2有，滑輪組的機械效率η1____η2 (兩空均選填“＞”“＝”或“＜”)．由此可知，可采用____________________的方法來提高滑輪組的機械效率．,增加鉤碼重(增加物重),＜,＜,43,補充設(shè)問 (1)實驗中需要的測量工具是刻度尺和__________，若可以去掉一個測量工具便可提高實驗的精度，則可以去掉________．,刻度尺,彈簧測力計,(2)根據(jù)第一次實驗數(shù)據(jù)，計算第一次做的額外功是________，若忽略繩與滑輪組之間的摩擦，則動滑輪重________．,0.14 J,1.4 N,44,(3)有同學(xué)認(rèn)為“機械越省力，它的機械效率越高”，他的結(jié)論是否正確________，請說明你的判斷依據(jù)：______________________________________________ (4)在測拉力時，某同學(xué)覺得很難使測力計做勻速直線運動，不便于讀數(shù)，就讓彈簧測力計處于靜止?fàn)顟B(tài)時才讀數(shù)，該同學(xué)的讀數(shù)與實際相比_____(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)，測得機械效率_______(選填“偏高”、“偏低”或“不變”)，說明滑輪組的機械效率還與___________有關(guān)．,影響機械效率的因素有物重、動滑輪重等,不正確,偏小,偏高,運動狀態(tài),45,(5)如圖1甲是小強實驗中的情景，小紅在小強實驗的基礎(chǔ)上多使用一個滑輪也做了實驗，如圖乙所示． ①小紅多使用一個滑輪，目的是為了改變____________． ②這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，它們的機械效率________(選填“相同”或“不相同”)，理由是：_____________________________________________________________． ③如果這兩位同學(xué)用彈簧測力計拉著物體加速上升，測得滑輪組的機械效率將會_______(選填“偏高”“偏低”或“不變”)．,動滑輪重力相同，提升重物也相同 由,拉力的方向,相同,可知機械效率相同,偏低,46,④若小紅多使用一個滑輪進(jìn)行了如圖丙的實驗，若提升相同的重物它的機械效率將________(選填“大于”“小于”或“等于”)圖乙實驗的機械效率，理由是：______________________________．,動滑輪重力增大使額外功增大,小于,47,練習(xí)鞏固：優(yōu)化設(shè)計,48,