沪科版《第九章机械与人》复习ppt课件.ppt
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机械与人,(沪科版第九章),认识杠杆的五要素:
杠杆示意图:
F2阻力,L1动力臂,L2阻力臂,动力作用线,阻力作用线,O支点,杠杆绕着转动的固定点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,支点到动力作用线的距离,支点到阻力作用线的距离,F1动力,归纳五要素,作出动、阻力的作用线过支点向力的作用线作垂线,杠杆的五要素,支点,动力,阻力,动力臂,阻力臂,技能,甲,丙,乙,1.杠杆AB受到两个力F1、F2的作用。
如图:
力F1、F2的力臂画法正确的是(),丙,.在“探究杠杆平衡条件”实验中,应先调节杠杆平衡螺母,使杠杆在位置平衡,这样做是为了便于测量;如杠杆左端偏高,则可将右(左)端的平衡螺母向调节。
下图是三次实验的情景,每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中。
(1)请将表格中的实验数据补充完整。
(2)第3次实验存在错误,其错误是。
水平,力臂,左,力臂L1,15,2,杠杆的分类及应用,根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2,若L1L2,则F1F2;此杠杆为省力杠杆,省力杠杆特点:
省力但要费距离,根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2,若L1F2;此杠杆为费力杠杆,费力杠杆特点:
费力但可以省距离,杠杆的分类及应用,根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2,若L1=L2,则F1=F2;此杠杆为等臂杠杆,等臂杠杆特点:
不省力也不省距离,杠杆的分类及应用,2.如图中有下列工具:
钢丝钳、瓶盖起子、理发剪子、镊子。
其中属于省力杠杆的是(),试一试,找出支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂,O,F2,F1,L1,L2,某人分别用如图a、b所示的两种方法挑着同一物体行走,图a中肩受到的压力图b中肩受到的压力;图a中手施加的动力图b中手施加的压力。
(填“大于”、“小于”或“等于”),B,A,O,如图所示,用轻质杠杆把重物匀速提升的过程中,力F方向始终跟杠杆垂直,那么力F的大小()A.逐渐变小B.逐渐变大C.保持不变D.先变大后变小,思考,如图所示,要在A点施加力,使杠杆平衡,最小的力是(),A、F1B、F2C、F3D、F4,.如图所示的杠杆处于平衡。
把A端所挂重物浸没水中时,杠杆将失去平衡。
为使杠杆重新平衡,应(),A.将支点O向A端移近B.将支点O向B端移近C.支点O不动,在B端再加挂砝码D.支点O不动,将B端重物向支点O移近,BD,.下图中涉及到的物理知有:
浮力、杠杆、连通器,定滑轮的实质,定滑轮实质是等臂杠杆特点:
可以改变力的方向但不能省力,动滑轮的实质,动力臂是阻力臂两倍的杠杆,F,G,G,F,忽略绳重和摩擦,怎样计算拉力F呢?
F,滑轮组的使用,F1=1/2G,F1,F2,F3,F4,F2=1/3G,F3=1/4G,F4=1/5G,不计摩擦和绳重F=1/nG,奇动偶定,如图所示,用滑轮组提起重物。
若物重1000N,不计摩擦和滑轮重,要用多大的拉力?
用滑轮组提取重物
(1)在图37中画出最省力的绳子绕法。
(2)若假定重物被提高1米,则拉力使绳端移动_米。
如图所示一动滑轮拉放在水平地面上的物体,当物体以1米/秒的速度匀速移动时拉力F=30牛。
则物体与地面之间的摩擦力多大?
拉力F移动的速度是多少?
如图,物体的重G=40牛,当滑轮在F力的作用下匀速上升,作用力F多大?
(不计滑轮重和摩擦),轮轴,1、轮轴:
由(外围的)轮和(中间的)轴组成的能够绕共同的轴心O点转动的简单的机械。
2、工作原理:
不等臂杠杆,轮:
动力轴:
阻力省力杠杆,轮:
阻力轴:
动力费力杠杆,斜面,特点:
当高度一定时,斜面越长,拉力越小,越省力。
机械传动,作用:
实现机械之间动力和机械能的传递。
传动方式:
皮带传动,链传动、齿轮传动,皮带与齿间的摩擦力,齿与链、齿与齿间的啮合,三、做功,1、做功的必要条件2、机械功的定义3、功的公式4、功的单位,四、功率,1、怎样比较做功的快慢2、功率的定义3、功率的公式4、功率的单位5、功率的物理意义,吊车的作用力使货物上升了一段距离,我们就说吊车对货物。
汽车的牵引力使汽车移动一段距离,我们就说牵引力对汽车。
小孩用力推车,车未动,推力做功了没有?
功,1、什么叫机械功?
怎样计算?
2、功的单位是什么?
怎样得来的?
3、做功必须具备什么要素?
功的概念,做功的两个必要因素,判断下面几种情况,力对物体做功的是()A.用力提着物体不动B.用力推汽车,汽车没有被推动C.用力提物体在水平方向移动,重物的高度始终保持不变D.沿着斜面将木箱拉到顶端E.由于惯性物体在光滑的水平面上做匀速直线运动,D,作用在物体上的力物体在力的方向上通过的距离,功的原理,功的原理,使用机械时,动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功,有用功,额外功,机械克服有用阻力所做的功,机械克服摩擦等额外阻力所做的功,有用功加额外功,机械效率,有用功跟总功的比值,W有用=Gh,W总=Fs,1,帮帮忙,功的计算,一工人用100牛的水平拉力将200牛重的货物沿水平方向匀速移动了8米,然后用肩膀将货物匀速扛上4米高的楼上,接着在水平走廊上匀速走了5米,问在这过程中,工人对货物做了多少功?
解:
F2=G=200牛W=W1+W2=F1S1+F2S2=100牛8米+200牛4米=1600焦答:
工人对货物做1600焦的功。
做功有没有快慢呢?
请比较,做功有快慢,比较做功快慢的方法有哪些?
做相同的功比时间长短,相同的时间比做功的多少,功率,1、定义是什么?
表示做功的快慢,2、怎样计算?
单位是什么?
物理学中用什么物理量表示做功的快慢呢?
反映物体做功快慢的物理量。
定义:
单位时间内物体做的功。
P=W/t=Fv物理意义:
P=200瓦该机器1秒钟做功200焦。
功率的概念,一辆匀速行驶的汽车,速度为10m/s,牵引力为5103N,则汽车的功率为_kW。
如图,在水平拉力F作用小,小球在时间t内运动了,求拉力的功率.,功率与生活,优秀自运行车运动员长时间运动的功率是70w,短时间运动的功率可达1000w.,马拉车长时间的功率约为450w.,蓝鲸游动的功率可达350kw.,上海桑塔纳小轿车功率约为66kw.,韶山型电力机车的功率约为4200kw.,万吨级远洋货轮的功率为700023000kw.,试试看,1、在水平地面上,用60N的水平拉力拉重100N的木箱,使木箱沿拉力方向前进5m,拉力所做的功等于J,重力所做的功等于J。
2、使用机械做功时,下面说法正确的是:
(A)功率大的机器一定比功率小的机器做功多;(B)功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少;(C)功率小的机器一定比功率大的机器做功慢;(D)以上说法都不对,3、一台机器,功率是1.5kW,它表示示机器在1s内做了多少功,2s内做多少功,1、用弹簧测力计将钩码匀速提升一定高度(图a)2、用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的钩码匀速提升相同高度。
(图b),比较弹簧测力计哪次做功较多些?
说明了什么?
五、机械效率,1、有用功、总功、额外功2、机械效率3、影响机械效率的因素4、机械效率总小于1,4、如图,一个边长为80cm的正方体重640N,放在水平地面上,一个人站在地上想利用滑轮组将重物匀速提起来。
求:
(1)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强是多大?
(2)要想使人所用的拉力最小,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。
(3)如果人对绳子的实际拉力是320N,滑轮组的机械效率是多少?
5.小明在测滑轮组机械效率”的实验中,如图所示的实验装置,她们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
(1)小明_向上拉动弹簧测力计,并由弹簧测力计读出拉力为0.5N;同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:
图14,
(2)测得滑轮组的机械效率为100,小明意识到出现了错误,请你帮助找出原因_。
(3)该滑轮组的机械效率实际为_(4)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将_。
起重机的机械效率是60%,它表示什么意思?
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%,也可以说有用功在总功中占有60%,另外的40是额外功,离心式水泵60%80%,柴油机28%37%,汽油机22%27%,一些机械的机械效率,喷气发动机50%60%,机械能,一个物体能够做功,这个物体就具有能(量)。
动能,势能,重力势能,弹性势能,物体由于运动而具有的能,由于被举高而具有的能,由于发生弹性形变而具有的能,能的单位是:
焦耳(J),物体的质量和运动速度,物体质量和被举高的高度,看看这两个实验,小球撞击实验,弹簧振子,实验现象:
运动的小球能够推动静止放置在水平木板上的木块前进。
被压缩的弹簧能够使静止的弹珠运动。
解释:
1.运动的小球,能够对木块产生一个水平向右的推力,在这个推力的作用下,木块向右运动。
也就是说,运动的小球能够对静止的木块做功。
2.被压缩的弹簧,能对静止的弹珠产生一个水平向右的弹力,在这个弹力的作用下,弹珠向右运动。
也就是说,压缩的弹簧能够对静止的弹珠做功。
实验结论,像运动的小球、被压缩的弹簧这样,一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量。
大家考虑一下以下这些物体是否具有能量,流动的水、张开的弓、流动的空气风、运动的火车、地球.,注:
只要一个能对别的物体做功,那么这个物体就具有能量;如果一个物体不能对别的物体做功,那么这个物体就不具有能量。
能量的单位焦耳,由于能量和做功联系很紧密,做功的过程就是能量转换的过程,物体做功越多,说明一种能量转换成另一种能量就越多,所以能的单位和功的单位是一样的,也是焦耳。
而且能量是不可能凭空产生或者凭空消失的,只是由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。
动能,像运动的小球那样,能对木块做功,它所具有的能量,就是动能。
换言之,物体由于运动而具有的能量叫做动能。
问题:
生活中,有哪些东西具有动能?
总结:
只有运动的物体具有动能,而且一切运动的物体都能对其他的物体做功。
也就是说,一切运动的物体都具有动能。
影响动能大小的因素,物体的动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。
势能,势能:
物体被举高或者发生弹性形变时所具有的能量,铅球放到海绵上,柔软的海绵会被压变形,这说明铅球具有能量。
像铅球这样由于物体被举高而具有的能量叫做重力势能。
展开的弓,能够把弓上的箭射出去,这说明展开的弓具有能量,像展开的弓这样由于物体产生形变而具有的能量叫做弹性势能。
看看下面这些物体分别具有什么势能,被举高的重锤,站在3楼的同学,在空中飞行的足球,静止在空中飞艇,被压缩的弹簧,拉伸的橡皮筋,用力搬弯的塑料棍,重力势能,弹性势能,只要物体处于高处就具有重力势能,只要物体发生弹性形变就具有弹性势能,势能与哪些因素有关,通过实验我们知道:
质量相同的物体高度_,重力势能_。
高度相同的物体质量_,重力势能_。
重力势能与_和_有关,物体被举得越_,质量越_,它具有的重力势能越大。
越高,越大,越大,越大,质量,高度,越高,越高,物体的弹性形变越_,物体具有的弹性势能就_。
厉害,越大,滚摆,蹦蹦杆(跳跳棒),开始释放摆轮时,摆轮在最高点静止,此时摆轮只有重力势能,没有动能。
摆轮下降时,它的高度降低,重力势能减少;摆轮旋转着下降;而且越转越快,它的动能越来越大。
摆到最低点时,转动最快,动能最大;它的高度最低,重力势能最小。
也就是说,摆轮下降的时候重力势能转换为了动能;反之,上升时,动能转换为了重力势能。
蹦蹦杆在使用的时候也涉及到了能量的转换例如,人在蹦蹦杆上,往下运动时,高度下降,速度减慢,弹簧的形变增大,这说明了整个过程中,重力势能减少,动能减少,弹性势能增大,也就是动能和重力势能转换为了弹性势能反之,蹦蹦杆向上运动的时候,就是弹性势能转换为了动能和重力势能,机械能的转换,能量是不可能凭空产生或者凭空消失的,只是由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。
观察粉笔的下落情况,粉笔下落时,速度越来越大,高度却越来越低。
这说明了粉笔下落时它的动能越来越大,重力势能却越来越小。
也就是说,动能在增大,重力势能在减小,减小的重力势能就转换成为了动能。
下列情况机械能转换过程,1.乒乓球竖直上抛,下落过程。
2.蓝球竖直下落,弹地,反弹上升过程。
注意:
在能量的转换过程中,如果只有动能和势能的转换,机械能的总量是不会改变的。
试试看,1.只要是弹簧就具有弹性势能。
()2.在高空飞行的小鸟,只具有动能。
()3.速度大的物体动能一定大。
()4.跳伞运动员匀速下降时,他的重力势能减少,动能增加。
()5.用细线挂在天花板上的物体,没有做功,但它也具有能量()6.运动的物体一定具有动能。
()7.二楼的东西一定比三楼的东西重力势能小。
(),1、下面的物体中,只具有动能的是();只有势能的是();既有动能,又有势能的是()A、停在地面上的汽车B、在空中飞行的飞机C、被起重机吊在空中静止的货物D、弹簧E、在水平铁轨上正行驶的火车2、跳伞运动员在“中华第一高楼”上海的金茂大厦进行跳伞。
运动员从345米的高度跳下,在下落过程中运动员的重力势能_,(填“增大”、“不变”、“减小”),若以_为参照物,运动员是静止的。
E,C,B,减小,降落伞,3.上紧发条的玩具车在水平面上跑动时把()A、动能转化为弹性势能B、弹性势能转化为动能C、重力势能转化为动能D、动能转化为重力势能,4、汽车匀速上坡时()A、动能减少,势能增加,机械能不变B、动能不变,势能增加,机械能不变C、动能不变,势能增加,机械能增加D、动能增加,势能增加,机械能增加,5、2003年10月15日,“神舟”五号飞船腾空而起,飞向太空,完成任务后,于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区,返回舱进入大气层一段时间后,由于空气阻力而匀速下落。
返回舱匀速下降过程中()A、重力势能减小,动能增加,内能增加B、机械能减小,动能不变,内能增加C、重力势能减小,动能增加,内能不变D、机械能不变,动能不变,内能增加,4、在平直的公路上以一般速度行驶的自行车所受阻力为车与人总重的0.02倍,则骑车人的功率最接近于()A、1瓦B、100瓦C、1千瓦D、10千瓦5、如图,水平地面上的物体,在水平恒力F作用下,沿ABC方向做直线运动,设AB=BC,设AB段是光滑的,拉力做功为W1;BC段是粗糙的,拉力F做功为W2。
则W1和W2的大小是()A、W1W2B、W1W2B、W1W2D、无法确定,B,B,总结,
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