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1、第十一章 簡單機械和功 第1課時 杠桿和滑輪 一、知識梳理： （一）杠桿 1、定義：在力的作用下能繞 _______的硬棒稱做杠桿。 2、杠桿的五要素是： 、 、 、 、 。作力臂的方法：先找到支點，再畫出力的作用線，作支點到力的作用線的垂線，再畫出垂直的符號即可。 3、杠桿的平衡條件是： ，用公式可表示為： 。根據(jù)動力和阻力的關系，可知它們使杠桿轉(zhuǎn)動的方向是 的，若動力使杠桿做順時針轉(zhuǎn)動，則阻力就使杠桿做 轉(zhuǎn)動。 4、

2、三種杠桿： （1）省力杠桿：動力臂 阻力臂，動力 阻力；這種杠桿，省了 ，費了 。 （2）費力杠桿：動力臂 阻力臂，動力 阻力；這種杠桿，費了 ，省了 。 （3）等臂杠桿：動力臂 阻力臂，動力 阻力；這種杠桿，既 也 。 （二）滑輪 1、定滑輪實質(zhì)上是 杠桿；使用定滑輪不省 ，但能改變 。 2、動滑輪實質(zhì)上是個動力臂是阻力臂 倍的杠桿；使用動滑輪能省 ，但不能改變 。（

3、3）使用滑輪組既可以 ，又可以 ；使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物體和動滑輪總重的 ，表達式是：F＝1／n(G物＋G動)。 3、奇動偶定原理： 使用滑輪組時，直接承擔重物的繩子段數(shù)為n。若n為偶數(shù)時，則繩子的固定端掛在 滑輪上；若n為奇數(shù)時，則繩子的固定端掛在 滑輪上。 4、確定繩子的股數(shù)：數(shù) 上繩子的根數(shù)。 二、例題精講： 1、在圖中畫出羊角錘釘釘子時的動力F1,動力臂L1，阻力F2和阻力臂Ｌ2。比較動力臂和阻力臂的長短，發(fā)現(xiàn)由于Ｌ１ Ｌ２，因此使

4、用羊角錘拔釘子的好處是　　　　 2、如圖3所示是收費站欄桿的示意圖，當在A處施加一個動力時，可將欄桿拉起來，它是一根（ ） A．省力杠桿 B．費力杠桿 C．等臂杠桿 D．無法確定 3、2008年5月12日，四川波川發(fā)生 8.0級地震．救援隊員利用各種器材展開搶險救災工作． (1)利用如圖所示的鋼絲鉗，救援隊員把鋼筋剪斷，鋼絲鉗是 （省力／費力）杠桿． (2)使用撬棒，救援隊員把滾落在公路上的石塊撬起，如圖所示，若救援隊員在撬棒D點沿DM方向用力撬起石塊 1,撬棒的支點是 點；若救援隊員在撬棒D點沿DN方向用力撬起石塊

5、1,撬棒的支點是 點． (3)利用生命探測儀，救援隊員可以找到被埋在廢墟中的幸 存者．生命探測儀有多種：“熱紅外生命探測儀”利用紅外熱成像原理，通過探測受困者與周圍溫度的差異，形成人體圖像，在黑夜，該儀器使用效果 （較好／較差）；“可視生命探測儀”利用光纖把細小的攝像探頭深人廢墟的縫隙中，光信號在光纖內(nèi)經(jīng)多次 （反射／折射）傳送回來，救援隊員在顯示屏上就可以把廢墟深處的情況看得清清楚楚． 三、反饋練習： 第14題圖 1.如圖所示，杠桿AC(刻度均勻，不計杠桿重)可繞支點O自由轉(zhuǎn)動，在B點掛一重為G的物體。使杠桿平衡，應在杠桿上的

6、 點施加一個作用力，才能使作用力最小，該最小作用力與物重G的比值是_______. 2.如圖中的起瓶器，它屬于 杠桿(填“省力”或“費力”)， 它的支點是 (填A、B 、C或D)；若沿豎直方向用力開啟瓶蓋，在圖中 點用力最小(填A、B 、C或D)． 3.請你在圖中畫出使用剪刀時，杠桿AOB所受動力F1的示意圖及動力臂L1、阻力臂L2。 4．如圖所示，杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止狀態(tài)，l2是力F2的力臂，在圖中畫出F1的力臂和力F2。 5.在下圖中，畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖（要求保留作圖痕跡）。

7、 6.以下是小麗和小宇同學在研究“杠桿平衡條件”的實驗出現(xiàn)的情況： ⑴、在進行此實驗時，他們應先調(diào)節(jié)杠桿使它在 位置靜止，在這一位置靜止的好處是 。若杠桿被支起后，左端高右端低，則應進行的操作是 。 ⑵、小麗在實驗時，忘了一部分數(shù)據(jù)的記錄，請你幫助完成下表： 次數(shù) 動力F1/N 動力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 0.01 1 2 0.03 4 0.06 圖11 （3）、當小宇同學在拉著彈簧測力計使杠桿在如圖

8、位置平衡，讀出測力計的示數(shù)，并從杠桿上直接讀出對應的力臂，結果發(fā)現(xiàn)：動力×動力臂≠阻力×阻力臂，于是小宇說，杠桿平衡條件在此種情況不成立，你知道其中的原因嗎？ 第2課時 功和功率、機械效率 一、知識梳理： （三）功 1、做功的兩個必要條件：一是： ，二是： 。 2、功的公式： ，功的單位分別是 。

9、 1J= N.m. 3、使用任何機械都不能省 ，這個結論叫做 。 （四）功率 1、功率：表示物體做功 的物理量。定義： 2、功率的計算公式 ,如果物體做勻速直線運動，還可以用公式 計算。 3、單位：瓦特（W），1MW= Kw＝ W。如物體運動的功率為25W，含義指 。 （五）機械效率 1、有用功是 （通常W有用=Gh），額外功是 ，

10、但又 的功，總功是 即 做的功（通常W總=FS）。 2、機械效率是 跟 的比值。機械效率的公式是： 。 3、影響滑輪組機械效率的主要因素：（豎直方向上）重物的 ___和動滑輪的 ______。對于實際機械，由于額外功的存在，總有W有用 W總，因此機械效率總 100%。 二、例題精講： 1、用如圖所示的滑輪組勻速提升重為480N的物體G，所用拉力F為200N，將重物提升3 m所用的時間為10s．求：(1)重物上升的速度．(2)

11、拉力所做的有用功． (3)拉力的功率．(4)滑輪組的機械效率． 2、 一輛汽車不小心開進了泥潭中，司機取來一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出，如下圖所示。若車重為8×104N，汽車受到的阻力為車重的0.03倍，滑輪組的機械效率為80％，問：（1）該司機至少需用多大的力才能將汽車從泥潭中拉出？（2）若拉動汽車時，汽車前進的速度為0.1m/s，則司機做功的功率是多少？ 三、反饋練習： 1．小明利用如圖所示的裝置沿水平方向?qū)⒁粋€重2000Ｎ，底面積為0.5m2的物體A向左勻速拉動2 m,物體A受到的摩擦力為600

12、Ｎ，作用在繩端的拉力為250Ｎ，則物體A對地面的壓強是　　　　Pa；拉力做的功為_________J；該裝置的機械效率是　　　　。 2．用定滑輪和動滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度， 不計繩重與摩擦，且動滑輪重G動小于乙物體的物重G，則所用的拉力F甲 F乙，其機械效率η甲 η乙(兩空均選填“>”、“<”或“：”)． 3．如圖所示，小明用滑輪組勻速提起一個重為600N的物體A，物體上升的速度為0.1m／s，人拉繩的力為250N，不計繩重和摩擦，人拉繩做功的功率為__________W，滑輪組的機械效率為_____，動滑輪重_____N． 4．體能

13、競賽中，小強在20s內(nèi)就完成了10個引體向上動作，已知小強的體重為500N，每個動作身體向上移動的距離約為50cm，則小強在整個過程中做功的功率約為 W。 甲 乙 5.如圖所示，要粗測小明同學做“引體向上”時的功率。下面所列的物理量中，不需要測量的是（　?。? A．他的質(zhì)量　 　 B．單杠的高度 　　C．每次身體上升的高度 D．做“引體向上”的時間 6．如圖，兩個滑輪組由每個質(zhì)量相同的滑輪組成.用它們分別將重物G1、G2提高相同高度（ ） A.若G1 = G2，拉力做的額外功相同 B.若G1 = G2，拉力做的總功相

14、同 C.若G1 = G2，甲的機械效率大于乙的機械效率 D.用同一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變 7．如圖所示的滑輪組，在拉力F的作用下使物體升高了2m，拉力F 所做的功為800J，滑輪組的機械效率為70％，則物體受到的重力是( ) A．280N B．28N C．160N D．16N 8.一個體重為500N的同學騎自行車上學，在水平路面上以4m/s的速度勻速行駛，有關數(shù)據(jù)如下表所示。求：⑴在車行駛過程中，車對地面的壓強是多大？ ⑵該同學騎車沿直線勻速行駛10min做了多少功？ 自行車凈重 200N 行駛過程中輪胎與地面接觸的總面積 1×10－2m2 勻速行駛過程中的總阻力 30N 車輪直徑 0.61m 輪胎承受的最大氣壓 1.2×105Pa 9.工人利用如圖所示的滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升O.5m，工人對繩的拉力為600N，則滑輪組對重物所做的有用功多大?該滑輪組此時的機械效率多少?若另一名力氣較小的工人只能用400N的力拉繩，則他最多能提起多重貨物?