《机械与功》复习教案
一、杠杆
1、杠杆的五要素
支点：杠杆绕着转动的点，为杠杆中的支点。
动力：使杠杆转动的力。
动力臂：支点到动力的作用线的距离。
阻力：阻碍杠杆转动的力。
阻力臂：支点到阻力的作用线的距离。
2、杠杆的平衡条件
（1）杠杆的平衡
杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。
注意：杠杆静止时的平衡并非一定是指水平平衡，在任意位置的静止都可作为杠杆平衡。
（2）杠杆的平衡条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
即：F1L1=F2L2
3、杠杆的作图
（1）已知力画力臂
（2）已知力臂画力
（3）画保持杠杆平衡的最小力
4、杠杆的分类及应用
L1>L2 则F1<F2 省力杠杆省力、费距离撬棒、扳手等
L1<L2 则F1>F2 费力杠杆费力、省距离筷子、船桨等
L1=L2 则F1=F2 等臂杠杆不省力也不省距离托盘天平等
二、滑轮及滑轮组
1、定滑轮
滑轮不随物体的移动的滑轮叫定滑轮
定滑轮相当于一个等臂杠杆，不省力也不省距离
定滑轮的作用是改变力的方向
2、动滑轮
滑轮随着物体的移动而移动的滑轮叫动滑轮
动滑轮相当于一个动力臂等于两倍阻力臂的省力杠杆
动滑轮省力，但费了距离
F=1/2（G物+G动）若不考虑滑轮重，则有F=1/2G物S=2h
注意：在拉动滑轮时必须竖直拉动滑轮，才有F=1/2（G
物+G
动
）；若拉动滑轮时，
拉力方向不竖直，则F>1/2（G
物+G
动
）
3、滑轮组
由多个滑轮组成的简单机械叫滑轮组
滑轮组省力情况的判定：
①若有n股绳子连在动滑轮上，则
F=1/n（G物+G动）S=nh
三、功和功率
1、功（W）
力和在力的方向上移动的距离的乘积叫这个力的功。
计算公式：W=FS
单位：F—N；S—m；W—N•J
注意：①S必须在力的方向上
②S的单位必须是m，计算时应注意单位换算
③力F必须是连续不变地作用在物体上
2、功率（P）
单位时间内完成的功叫功率
功率是表示物体做功快慢的物理量
计算公式：P=W/t
单位：W—J；t—s；P—W（瓦特）
P=（F•S）/t P=F•v
注意：（1）功率的大小由功和做功所用的时间共同决定。
不能由单一物理量来判断功率的大小
（2）若物体的输出功率一定，则速度越小，牵引力就越大；速度越大，牵引力就越小
四、机械效率
1、机械效率
η=W 有用/W 总×100%
对人们有用的功——有用功，用W 有用表示
对人们无用但又不得不做的功——额外功，用W 额外表示
有用功和额外功的总和——总功，用W 总表示
W 总=W 有用+W 额外
2、机械效率在滑轮组中的应用
若有n 股绳子拉着动滑轮，则有：
W 有用=G 物•h
W 总=（G 物+G 动）•h=F •S
%100G G G %100h n G G n 1h G %100F
n G %100h F n h G %100S F h G %100W W ⨯+=⨯⋅⋅+⋅=⨯⋅=⨯⋅⋅⋅=⨯⋅⋅=⨯=动物物动物物动动动总
有用）（η
3、机械效率在斜面中的应用
若斜面高为h ，斜面长为S ，则有：
W 有用=G 物•h
W 总=F •S
%100S F h G %100W W ⨯⋅⋅=⨯=动总
有用η
针对练习：
1、如图6是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计
在C 处竖直向上拉，杠杆保持平衡。
若弹簧测力计逐渐向右倾斜，
仍然使杠杆保持平衡，拉力F 的变化情况是
A . 变小
B . 变大
C. 不变
D.无法确定
2、请你在图16中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法。
3、如左下图所示，用滑轮匀速提起1200N 的重物，拉力做功的功率为1000W ，
绳子自由端的速度为2m/s，（不计绳重和摩擦）求：（1）作用在绳自由端的拉力多大？（2）滑轮组的机械效率为多大？（3）若用此滑轮组匀速提起2400N 的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？
4、用图6所示的滑轮组提起重力为1200N的物体肘，若不考虑摩擦、绳和动滑轮
的重力，则拉力F是_________N；若实际作用在绳端的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是_____。
5、如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）
求：（1）工人做的总功；（2）工人做的额外功；（3）滑轮组的机械效率。
6、如下图所示为倾角30ｏ的固定斜面，方明同学用平行于斜面500N的推力将质量为70kg的物体在5s时间内匀速推高1m。
（g取10N/kg）求：
（1）推力做的总功和推力的功率。
（2）斜面的机械效率。
（3）斜面对物体的摩擦力。
7、如图13乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻到，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA=12m，OB=4m。
用它把质量为2×103kg，底面积为0.5m2的货物G匀速提起(g=10N/kg)。
求：
（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，
它对地面的压强是多少？
（2）若起重机自重不计，吊起货物为使起
重机不翻倒，右边的配重m0至少为多少千
克？
（3）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示
的滑轮组组成，动滑轮总重100kg，绳重和
摩擦不计。
如果拉力的功率为6kw，则把2×103kg的货物匀速提高10m，拉力F 的大小是多少？需要多少时间？。