八年級(jí)物理新人教版《第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械》課件

第十二章復(fù)習(xí)由動(dòng)滑輪和定滑輪組成即可以省力，又可以改變方向F1·R=F2·r實(shí)質(zhì)上是一種連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的省力杠桿，一、簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿定義：平衡狀態(tài)：平衡條件：分類費(fèi)力杠桿：省力杠桿：等臂杠桿：滑輪定滑輪特點(diǎn)：實(shí)質(zhì)：滑輪組特點(diǎn)：實(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪組成：特點(diǎn)：說明：輪軸：斜面：實(shí)質(zhì)上是一種省力機(jī)械，F(xiàn)·L=G·hF1·L1=F2·L2靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)不省力，但可改變動(dòng)力方向省一半力，但不可改變動(dòng)力方向等臂杠桿動(dòng)力臂等于阻力臂的二倍的杠桿能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫做杠桿。L1<L2，F(xiàn)1>F2，費(fèi)力省距離。L1>L2，F(xiàn)1<F2，省力費(fèi)距離。L1=L2，F(xiàn)1=F2.不省力不省距離F=G/n，S=nh知識(shí)結(jié)構(gòu)W總=Fs

（F為施加的外力，s為在力的方向上移動(dòng)的距離）

W有用=Gh（機(jī)械沿豎直方向上提升重物。G為重物重，h為重物上升的高度。）

任何實(shí)際機(jī)械的機(jī)械效率η?1

且η是一個(gè)沒有單位的量。二、機(jī)械效率1、有用功和總功利用機(jī)械做功時(shí)，對(duì)人們有用的功，叫有用功（W有）。對(duì)人們沒有用但又不得不做的功叫額外功（W額）。有用功和額外功的總和叫總功（W總）。（1）有用功和總功的比值叫機(jī)械效率，用η表示。

（2）公式：機(jī)械效率=有用功/總功

即：η=

W有/

W總

2、機(jī)械效率ηW有W總

=ηGhFL=ηGhFS=GhFh=GF=ηGhFS=GhF2h=G2F=ηGhFS=GhFnh=GnF=斜面滑輪組動(dòng)滑輪定滑輪η=Gh/(Gh+fL)一、畫杠桿力臂的方法（三步驟）：（1）找支點(diǎn)。（2）畫線（力的作用線）。（3）定距離（力臂的長(zhǎng)）。①力的作用線是指通過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的虛直線。注意：②力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。③杠桿的力臂不一定在杠桿上。重點(diǎn)復(fù)習(xí)F1OL1L2F3F2L3例1畫出各力的力臂針對(duì)練習(xí)找出下列各圖中動(dòng)力和阻力，并畫出杠桿力臂。OF1F2L2L1畫出圖中力F1、F2對(duì)支點(diǎn)O的力臂l。F2Ol2針對(duì)練習(xí)F1l1

1.確定杠桿的支點(diǎn)。

3.確定各個(gè)力的力臂。2.分析杠桿受到的動(dòng)力和阻力，明確各力的大小和方向。

4.根據(jù)杠桿的平衡條件F1·L1=F2·L2列出關(guān)系式求解，必要時(shí)要對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。二、杠桿平衡條件的應(yīng)用杠桿的平衡條件①動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂

F1×l1=F2×l2

②兩個(gè)力與它們的力臂成反比。例2一塊截面積為矩形ABCD的均勻金屬塊重2

000

N，它的長(zhǎng)寬之比為4:3，將它置于水平地面上如圖所示，若在A點(diǎn)用力F抬起金屬塊的一端，則力F至少為

N。

ABDCGl2Fl1800F·L1=G·L2例3

如圖所示杠桿平衡嗎？作如下變化，杠桿能平衡嗎？（1）若左側(cè)加一個(gè)相同鉤碼；（2）若右側(cè)減一個(gè)鉤碼；（3)支點(diǎn)右移一格；(4)左側(cè)鉤碼組左移一格。1.將一圓錐體推上臺(tái)階，現(xiàn)分別在A、B、C點(diǎn)用力，力的方向如圖，則最小的推力是（）

A、FA

B、FB

C、FC

D、一樣大ABCB跟蹤練習(xí)2.O為杠桿AC的支點(diǎn)，在B處掛一個(gè)球，AO＝OB＝CB，為使杠桿在水平位置平衡，畫出施加在杠桿上最小動(dòng)力F1的力臂L1，并標(biāo)出F1的方向。C

B

OAF1L1跟蹤練習(xí)3.護(hù)城河上安裝使用的吊橋是一個(gè)杠桿，由圖可知它的支點(diǎn)在_____點(diǎn)，在勻速拉起時(shí)，它屬于一個(gè)______杠桿（“省力”或“費(fèi)力”），并在圖中畫出動(dòng)力臂。ABCCL1省力跟蹤練習(xí)F三、滑輪組

拉力大小與重力大小的關(guān)系：動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承重，拉力就是總重的幾分之一。

拉力與重物移動(dòng)距離的關(guān)系：

繩子自由端移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的n倍。

s=nh1.根據(jù)題目條件，如繩子能承受的拉力或要承擔(dān)的物重，計(jì)算出需要幾段繩子來承擔(dān)（如有小數(shù)時(shí)，用收尾法），若需要的繩子段數(shù)是奇數(shù)，則從動(dòng)滑輪的掛鉤上開始按順序由內(nèi)向外繞；若需要的繩子段數(shù)是偶數(shù)，則從定滑輪的掛鉤上開始按順序由內(nèi)向外繞。也可根據(jù)題目的要求，用反繞法。關(guān)于滑輪組的繞線2.與動(dòng)滑輪連接的繩子的段數(shù)，就是承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)。

當(dāng)滑輪組平放時(shí)，這時(shí)滑輪組不是承擔(dān)物重，承擔(dān)的是拉動(dòng)物體所需要的力，當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它等于物體受到的摩擦力。在判斷承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)不習(xí)慣，可將滑輪組轉(zhuǎn)動(dòng)到熟悉的豎直方向來分析。三、關(guān)于滑輪組的繞線例4

小明站在地面上準(zhǔn)備用一個(gè)滑輪組提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繞線的方法。F解析：

n

應(yīng)為整數(shù)n=4應(yīng)用兩“動(dòng)”兩“定”滑輪組，繩子固定端在定滑輪下。例5一根繩子最多能承受300N的拉力，要提起1000N的重物，應(yīng)用什么樣的滑輪組？(動(dòng)滑輪重力不計(jì)要求向下拉且滑輪個(gè)數(shù)最少)用這個(gè)滑輪組最多能提起多重的物體？F

最多能提起：1、如圖，地面上一物體重100牛頓，當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體與地面的摩擦力是60牛頓，則拉力F=

牛頓。f=60Nf=60NF20跟蹤練習(xí)2、不計(jì)滑輪摩擦，當(dāng)水平向右拉力F＝5N時(shí)，物體m恰能勻速向右運(yùn)動(dòng)，求：物體所受地面的摩擦力大小。mF＝5NF=5Nmf=______f=______f2.5Nf10N跟蹤練習(xí)3、搬運(yùn)工人常用的一種搬運(yùn)重物的方法，從圖中能看出搬運(yùn)工人運(yùn)用了哪些物理知識(shí)？F①動(dòng)滑輪省力；②以滾動(dòng)代替滑動(dòng)減小摩擦。跟蹤練習(xí)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率：實(shí)驗(yàn)原理滑輪組的機(jī)械效率與滑輪軸摩擦、動(dòng)滑輪重、物重有關(guān)。

動(dòng)滑輪重一定,物重越大，機(jī)械效率越高。物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率低。直接測(cè)量量為G、F、h、s

，用公式計(jì)算中間量W有=Fs

，

W總=Gh。計(jì)算機(jī)械效率四、機(jī)械效率F拉FF例6

1．農(nóng)村用來舂米的工具是一個(gè)杠桿，下圖是它的結(jié)構(gòu)示意圖。O為固定轉(zhuǎn)軸，在A端連接著石球，腳踏B端可以使石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下?lián)舸虻竟取Ｈ羰蛑?0N，要將石球抬起，腳至少用多大豎直向下的力？(摩擦和杠桿自重均忽略不計(jì))F2l1=1m

l2=0.4mF1OBA達(dá)標(biāo)檢測(cè)20N2．杠桿由圖中位置到水平位置的過程中，力F如何變化？力F始終與杠桿垂直力F的方向始終水平力F的方向始終豎直達(dá)標(biāo)檢測(cè)3．質(zhì)量是6

kg的物體A放在水平桌面上，利用下圖裝置使物體以0.2

m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2

N，不計(jì)繩子的伸長(zhǎng)和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則（g取10N/kg） （1）作用在繩端的拉力F為＿＿＿N

（2）水平桌面對(duì)物體A的摩擦力是＿＿＿N

（3）在10s內(nèi)拉力作用點(diǎn)移動(dòng)＿＿＿mAF266達(dá)標(biāo)檢測(cè)4．如圖所示的滑輪組將重G＝12N的物體勻速提升20cm。所用的拉力F＝5N，所做的有用功為

J，機(jī)械效率為

，當(dāng)改為提升18N的重物時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率為