章末复习,本章知识结构,机械和功,杠杆,滑轮,功,功率,使用任何机械都不能省功,机械效率,定义,平衡条件,分类,定滑轮,动滑轮,滑轮组,两个必要因素,公式：,W=Fs,单位：,J,比较做功快慢的两种办法,定义,公式：,P=W/t,单位：,W,有用功、额外功、总功,定义、公式,影响滑轮组机械效率的因素,知识回顾,一、杠杆,1.,定义：,在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫作杠杆。,（,1,）支点：杠杆可以绕其转动的点,O,（,2,）动力：使杠杆转动的力,F,1,（,3,）阻力：阻碍杠杆转动的力,F,2,（,4,）动力臂：从支点,O,到动力,F,1,作用线的距离,l,1,（,5,）阻力臂：从支点,O,到阻力,F,2,作用线的距离,l,2,2.,杠杆的五要素：,3.,杠杆的平衡条件：,动力,动力臂阻力,阻力臂,F,1,l,1,=,F,2,l,2,杠杆的分类,特点概念,实例,省力杠杆,省力费距离，,l,动,大于,l,阻,1.,用开瓶器开瓶盖,2.,用指甲剪剪指甲,3.,用羊角锤拔钉子,费力杠杆,费力省距离，,l,动,小于,l,阻,4.,用镊子夹砝码,5.,用筷子夹东西,等臂杠杆,不费力也不省距离，,l,动,等于,l,阻,6.,天平,例,1,：如图所示，正常使用时属于费力机械的是（）。,C,例,2,：小强在探究“杠杆的平衡条件”时：,（,1,）为了便于测量力臂，他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在,_,位置平衡；,（,2,）下表是小强的实验记录，在这两组数据中，他发现实验序号为,_,的一组数据是错误的,.,经检查，结果是测量阻力臂时读错了，阻力臂的实际值应为,_m,；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是,_,_,。,实验,序号,动力,F,1,/N,动力臂,l,1,/m,阻力,F,2,/N,阻力臂,l,2,/m,1,2,0.3,1,0.4,2,1,0.4,2,0.2,水平,1,0.6,F,1,l,1,=,F,2,l,2,例,3,：如图甲所示，不计重力的杠杆,OB,可绕,O,点转动，重为,6N,的物体,P,悬挂在杠杆的中点,A,处，拉力,F,1,与杠杆成,30,角，杠杆在水平位置保持平衡。此状态下拉力,F,1,=_N,。试作出,F,1,的力臂,l,1,。,l,1,6,二、滑轮,1.,定滑轮：,（,1,）定义：,轴固定不动的滑轮。,（,2,）实质：,等臂杠杆。,（,3,）特点：,可以改变力的方向，但不省力也不费距离。,（,4,）,F,与,G,物,的关系：,F,=,G,物,（忽略绳重和摩擦）,（,5,）,s,与,h,距离关系：,s,=,h,2.,动滑轮：,（,1,）定义：,轴随物体移动的滑轮。,（,2,）实质：,动力臂是阻力臂,2,倍的省力杠杆。,（,3,）特点：,可以改变力的大小，但不改变力的方向也费距离。,（,4,）,F,与,G,物,的关系：,（,5,）,s,与,h,距离关系：,s,=2,h,2.,动滑轮：,忽略绳重和摩擦：,忽略绳重、动滑轮重和摩擦：,3.,滑轮组：,（,1,）定义：,由定滑轮和动滑轮组合在一起。,（,2,）特点：,既可以改变力的大小，也可以改变力的方向。,（,3,）,F,与,G,物,的关系：,忽略绳重和摩擦：,忽略绳重、动滑轮重和摩擦：,（,4,）,s,与,h,距离关系：,s,=,nh,3.,滑轮组：,（,5,）承担总重的绳子股数,n,的判断：,盖住定滑轮或在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将动滑轮和定滑轮分开，则滑轮组中承重绳子的股数，就是跟动滑轮直接接触的绳子股数。,绳子的绕法,(,奇动偶定法,),。,例,4,：如图所示，图中是一个,_,滑轮，如果物体在水平面上做匀速直线运动，拉力,F,为,10N,，物体受到的摩擦力大小为,_,，若,F,拉滑轮运动的速度是,1m/s,，则物体,A,移动的速度是,_,。,动,5N,绳子一端移动速度等于物体移动速度的,2,倍,2m/s,例,5,：如图所示，滑轮下挂重,500N,的物体,G,，滑轮重,40N,，绳和杠杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的,A,点所加的竖直向上的力,F,应是（杠杆上标度的间距相等）（）。,A.270N B.360N C.540N D.720N,G,总,4,l,=F3,l,B,三、功和功率,物体在力的方向上移动的距离,s,功,W=Fs,作用在物体上的力,F,力的作用,显出成效,单位：,1 J=1 Nm,典型不做功的三种情况,做功的快慢,功率,单位：,1 W=1 J/s,P=Fv,例,6,：在如图的四种情境中，人对物体做功的是（）,A.,提着水桶在水平地面上匀速前进,B.,扛着米袋慢慢爬上楼梯,C.,用力推汽车，汽车没动,D.,举着杠铃原地不动,未在力的方向上移动距离,人扛着米袋爬上楼梯，米袋在力的作用下，斜向上运动，人克服米袋的重力做了功,B,例,7,：在雪地上，紧急刹车后，车向前滑行一段距离后最终停下，在这一过程中，汽车是否做了功？如果做了功，请指出是对什么做了功？如果没做功，请说明理由。,解：汽车做了功，汽车行驶一段距离停下来，汽车动能减小，车克服了地面的阻力做了功。,例,8,：一列质量为,110,3,t,的火车，以,180km/h,的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是,910,3,N,。,（,1,）火车的牵引力多大？,（,2,）火车行驶,1min,时间内，重力做了多少功？机车牵引力做了多少功？牵引力的功率多大？,解：（,1,）火车在平直轨道上匀速行驶,F,牵,=,f,=910,3,N,。,（,2,）火车在重力方向上没有移动距离，故,W,G,=0,。,因为,180km/h=50m/s,，,1min=60s,，所以火车在,1min,时间内行驶的距离,s,=,vt,=50m/s60s=310,3,m,，,机车牵引力做的功：,W,牵,=,F,牵,s=910,3,N310,3,m=2.710,7,J,，,牵引力的功率,四、功的原理,人们使用机械，有的是为了省力，有的是为了省距离，但省力必然费距离，省距离一定费力，既省力又省距离是不可能的，也就是说使用任何机械都不省功。,大量实验表明：,使用任何机械都不能省功。,五、机械效率,在用动滑轮提升重物时，动滑轮对物体所做的功是,有用的,，是,必须做的,，这部分功叫作,_,_,。,（,W,有用,）,有用功,提升重物时，,不可避免地,要对动滑轮本身做功和克服摩擦做功，这部分功叫作,_,。,额外功（,W,额外,）,有用功,与,额外功,的,总和,叫作,_,。,总功（,W,总,）,W,总,=,W,有用,+,W,额外,五、机械效率,1.,定义：,物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号,表示。,2.,计算公式：,3.,特点：,使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于,1,，机械效率通常用百分数表示。,4.,提高机械效率的方法：,五、机械效率,减轻机械自重,;,减小机械间的摩擦,(,加润滑油,);,允许情况下增加物重。,5.,影响滑轮组机械效率的因素：,1.,滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦,（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）,2.,所提升的物重,（物重增加，机械效率也提高）,3.,动滑轮的自重,（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）,五、机械效率,例,9,：用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重,30N,，货物中,360N,、上升速度是,0.3m/s,，拉力,F,的功率是,180W,（不计绳重）。求：,（,1,）滑轮组的机械效率,；,（,2,）货物上升,3m,过程中，克服摩擦力,做的功。,解,：,（,1,）手拉绳子的速度,v,2,=3,v,1,=30.3m/s=0.9m/s,由于,P,=,Fv,，因此在绳子自由端的拉力,滑轮组的机械效率,（,2,）货物上升的高度,h,=3 m,绳子自由端拉下的长度,s,=3,h,=33m=9m,，拉力做的总功,W,总,=,Fs,=200 N9m=1800 J,，,滑轮组克服物重、动滑轮重做的功,W,G,=,Gh,=,（,360N+30N,）,3m=1170 J,，,滑轮组克服摩擦力做的功,W,f,=,W,总,-,W,G,=1800J-1170J=630 J,课堂小结,通过本节课的学习，你有什么收获？,