1、第五章 简单机械,一、杠杆及其平衡 1、定义：,一根硬棒在力的作用下，如果能够绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆,2、杠杆的五要素,(1)支点(O),(2)动力(F1),(3)阻力(F2),(4)动力臂(l1):,(5)阻力臂(l2):,从支点到动力作用线的垂直距离,作用点要画在杠杆上,从支点到阻力作用线的垂直距离,练习,（1）、杠杆的平衡状态,3、杠杆的平衡条件,杠杆静止、,杠杆匀速转动,（2）、杠杆的平衡条件,动力动力臂阻力阻力臂,即：F1l1F2l2,练习,O,F1,F2,L2,L1,L1F2，,费力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 = L2 F1 =
2、 F2 这是等臂杠杆,等臂杠杆不省力，也不省距离,等臂杠杆的特点,O,F2,F1,L1,L2,L1L2则F1F2，,省力杠杆,4、杠杆的分类,l1 l2,F1F2,省力杠杆,l1 l2,F1F2,费力杠杆,l1l2,F1F2,等臂杠杆,（天平）,费距离,省距离,5、人体中的杠杆,练习,前臂杠杆示意图,脚部杠杆示意图,up,F1,F2,L1,L2,O,请在下图中画杠杆五要素,下图中力F的力臂画法正确的是：,D,返回,生活中的杠杆,返回,练习:如图所示,在杠杆的、两端分别挂上A和的两个物体后，杠杆在水平位置恰好平衡，求（）杠杆的力臂之比 （）若在杠杆的端改挂的物体，要使杠杆在水平位置重新平衡，在杠
3、杆端所挂物重应是多大？,返回,二生活中的滑轮,1、定滑轮：位置固定不动的滑轮,定滑轮与动滑轮,2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮,特点：省一半力，但不能改变力的方向， S2h,实质：等臂杠杆,实质：动力臂为阻力臂 的两倍的杠杆,O,L1,L2,O,L1,L2,特点：不能省力， 但可以改变力的方向,sh,L1 L2 FG,L12 L2 F1/2（G物G动）,（不计摩擦）,（不计摩擦）,使用滑轮组时，重物与动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。,3、滑轮组（即省力，又改变方向）,（f0）,N表示绳子的股数（与动滑轮相连的股数，包括拴在动滑轮框上的和最后从动滑轮引出的绳）,S
4、绳=nh,？,若物体随动滑轮上升h,则绳子拉伸的距离为多少?,S=4h,S=5h,缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300牛，用它连接成如图的滑轮组，能否提升重为600牛的重物？（已知动滑轮重20牛，摩擦及绳的重力不计）,解：总重 G600牛20牛620牛,因为所需要的拉力大于绳子所能承受的最大拉力，所以不能用来提升600牛的重物。,？,如何改进？,行！,要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来， 试在图中画出最省力的绕绳方法。,三、机械能 1、能量转化：任何物体都具有能量，能量有多种形式。能量可以转换，也可转移，且总量保持不变。 2、机械能 动能：速度一定，物体质量越大，动能越大质量一定，物体速度越大
5、，动能越大 势能：重力势能（质量越大，高度越高，势能越大）弹性势能（形变的大小有关）,2、功的公式：功=力距离 W=FS,功的单位：焦耳（焦）1焦耳=1牛顿米,1、做功的两个必要因素,3、做功的实质就是能量转化的过程,四、机械功和功率的计算,（能量和热量单位）,1、物体要受力的作用 2、物体要在力的方向上通过一定的距离,4、功率反映做功的快慢 P=W/t 单位：w 1w=1J/s,练习,练习,1、有用功：必需做的功,（一）、有用功与额外功,2、额外功：不需要但又不得不做的功,3、总功：有用功额外功,W总W有用W额外,克服摩擦所做的功,克服机械本身重力所做的功,五、如何提高机械的能量利用率,练习
6、,有用功跟总功的比值,（二）、机械效率,1、表达式：,2、的特点:,（1）无单位,（2）总小于1,（3）一般用百分比表示,3、提高机械效率的方法,（1）减小摩擦,（2）减小机械本身的重力,练习,down,用如图所示的滑轮组提升重为600牛的重物，动滑轮重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）,F1/2（G物G动） 1/2（600牛20牛）310牛,要使重物上升2米，绳子自由端需拉过几米？,s2h22米4米,拉力所做的功是多少焦？,WFs310牛4米1240焦,提升重物所做的功是多少焦？,WG物h600牛2米1200焦,提升动滑轮所做的功是多少焦？,WG动h20牛2米40焦,希望做的功,不
7、希望做的功,返回,用如图所示的滑轮组提升重为600牛的重物，动滑轮重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）,拉力所做的功是多少焦？,WFs310牛4米1240焦,提升重物所做的功是多少焦？,WG物h600牛2米1200焦,提升动滑轮所做的功是多少焦？,WG动h20牛2米40焦,求：该滑轮组的机械效率,？,返回,（三）、斜面 一种可以省力的简单机械,例：盘山公路,斜面越缓越省力,共同探讨：,下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功： （1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起 （2）人再一次用力把箱子提起,（3）人用力提着皮箱在原地不动 （4）人提着箱子在水平路面上走了50米 （5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上 （6）人把箱子放在电梯上,电梯从1楼上升到10楼,返回,一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，共用去5秒的时间,求这个人对车做功多少？功率是多少?重力对车做功多少？,已知： 求：,解：,返回,P=W/t=100J/5S=20w,=5S,t,
