机械和机械能教学课件.ppt

1、机械与效率机械与效率九年级物理复习课课件要点1：杠杆练习1：如图所示，o是杠杆的支点，请画出力的力臂，并用字母表示出来练习1：如图表示出了人的前臂曲肘的情况，并标出了支点的位置，当手握重物时，肌肉受到的拉力约是物重的8倍，由可以看出人的这一肌肉杠杆属于()A、省力杠杆 B、费力杠杆 C、不省力也不费力杠杆 D、既省力又可省距离的杠杆要点2：滑轮1、定滑轮：实质是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但可以改变动力的方向。2、动滑轮：实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使 用动滑轮可以省一半力。缺点：使用定滑轮不能省力，也不费力。但可以改变动力的方向。优点：使用定滑轮可以改变动力的方向。缺点：不能改

2、变所用力的方向，费距离：S=2h优点：使 用动滑轮可以省一半力。(忽略动滑轮的重力和摩擦力)3、滑轮组：由动滑轮和定滑轮共同组成。在忽略动滑轮的重力和摩擦力时，动滑轮由几段绳子吊着，提起重物所用的拉力就是总重力几分之一，即：GnF1绳子自由端所通过 的距离S=nh。NFGNNrRF：FRFr：F300300165021212得由练习1：如图所示，质量为2kg的物体在水平力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为1.5N，则拉力F为_N，物体与水平地面的摩擦力为_N。(弹簧测力计和滑轮的重力不计)要点3：轮轴与斜面2、斜面：如图所示，如果斜面很光滑，没有摩擦，斜面长是斜面高

3、的几倍，沿斜面向上对重物的推力就是重物的几分之一，即：GLhF RFrF121、轮轴：由一个轴和一个大轮组成的机械，轮轴的实质是一个可以连续旋转的杠杆。原理如图所示：练习：如图所示,若在大轮上用了50N的力刚好能匀速提起水桶,测得大轮半径与小轮半径之比为6:1,则水和桶的总重力至少有多大?练习：如图所示,斜面高h=1m,长L=6m,若不计摩擦,要想将重为600N的箱子推上斜面,至少要用多大的推力?NN：FGLhF10060061得由要点4：机械效率:1、有用功？额外功？总功？练习：用水桶从进中提水时，对哪些物体做的功是有用功，哪些是额外功？哪些是总功？水桶掉到进里，将水桶捞上来时，水桶内还有一

4、部分水，对哪些物体做的功是有用功，哪些是额外功？哪些是总功？注意：机械效率的取值范围是注意：机械效率的取值范围是_；2、机械效率有用功在总功中所占的比值：总有WW知道为什么吗？练习：用三种方法把砂子运动上三楼，如图所示，根据图中数据算出三种方法所做有用功的大小均为_；其中一种方法做的总功最多，等于_；其中有一种方法机械效率最大，是_。分析与提示分析与提示：（1）这三种方法的目的都是要把重100N的物体提高6m，所以这三种方法的有用功大小相等，都等于：W有=G沙h=100N6m=600J；分析与提示：（2）这三种方法所做的有用功相同，所以，其中做额外功最多的，总功就最大；第一种方法，分别对人、桶

5、都做了功，所以第一种方法总功最大，W总=W额+W有=（G人+G桶）h+600J=（400N+20N）6m+600J=3120J；分析与提示：（3）这三种方法所做的有用功相同，所以，其中总功越大，机械效率就越小，第一种方法中，总功最大，它的机械效率就最低，而第三种方法的机械效率最高。3、简单机械的机械效率计算：规律：通常人所用的拉力作的功都是总功。规律：通常人所用的拉力作的功都是总功。练习：用如图所示滑轮组将一个重为5000N的物体提升到3m高处，测得绳子自由端所用的拉力为1500N，在这个过程中，（1）做的有用功是多少？（2）总功是多少？（3）这个滑轮组的机械效率是多少？分析（1）用这个滑轮组

6、的目的是将重5000N的物体提高3m，所以把物体提高所做的功就是有用功，即W有=Gh=5000N3m=15000J。分析（2）不论是将物体提高，还是把动滑轮提高，都是由绳子自由端所用的拉力来完成的，所以自由端所用的拉力所做功就是总功，即W总=FS，人拉绳子移动多长的距离，才能使物体升高3m呢？S=4h=43m=12m所以W总=FS=1500N12m=18000J分析（3）%831800015000JJWW总有练习：在测定滑轮组机械效率的实验时，小兰同学忘了带刻度尺，现只有老师给提供的滑轮（包括线）、勾码和弹簧测力计，请你帮助小兰同学利用现有器材完成实验；要求（1）写出需要测量的物理量；（2）设

7、计出实验记录表（3）写出机械效率的表达式。次数G FhSW有W总数据nhGhFnhFnhGh分析（1）用现有器材，只能测出物体的重力（G）和绳子自由端所用的拉力（F）的大小，利用物体被提高的高度（h)与自由端所移动的距离(S)之间有:S=nh的关系，就可以计算出机械效率来。练习：矿井里有条长120m的坑道，两端高度差是20m，矿工用4000N的力把一辆质量为1.8t的煤车从坑道底推到坑道口，这位矿工做的有用功是多少？做的总功是多少？坑道的机械效率是多少？（g=10N/kg)分析(1)：矿工的最终目的是将煤提升到20m的高处，所以:W有=Gh=mgh=1800kg10N/kg20m=360000

8、J分析(2)：不论是有用功还是总工都是矿工做的，矿工是通过推力来做功的，所以矿工所做的功就是总功，即：W总=FL=4000N120m=480000J难点提示1：探究影响机械效率的因素：1、探究机械效率与动滑轮个数的关系时，要控制物体的重力不变。2、探究机械效率与被提升物体的重力关系时，要控制动滑轮的个数和绕法不变。综合练习：站在地面上的人用滑轮组把重960N的货物由地面匀速提升到4m的高处，所用时间为8s。人作用在绳子自由端的拉力为600N，（1）依据题意在图中画出绳子的绕法。（2）请根据已知条件设疑并解答。7.4 平面镶嵌请你欣赏请你欣赏观察以下图案，说明它们都是由哪些几何图形组成？第一页第

9、二页第三页第四页观察以下图案，说明它们都是由哪些几何图形组成？用一些不重叠摆放的多边形把平面用一些不重叠摆放的多边形把平面的一部分全部覆盖的一部分全部覆盖,在几何里叫做用在几何里叫做用多边形覆盖平面多边形覆盖平面(或或平面镶嵌平面镶嵌)。定义例如:观察以下图形并思考在镶嵌时如何做到既无缝隙又不重叠?每个顶点处几个角的和为360 若用一种正多边形进行镶嵌，下列哪些正多边形可以镶嵌？正三角形；正方形；正五边形；正六边形；正八边形；正十二边形。还有其他的正多边形可以进行镶嵌吗？为什么呢？1 1、正三角形的平面镶嵌正三角形的平面镶嵌6060606060602 2、正方形的平面镶嵌正方形的平面镶嵌903

10、 3、正六边形的平面镶嵌正六边形的平面镶嵌120 120 120 BEFCAD 你能只用一种正五边形拼成一个地面吗？为什么正五边形拼不成地面？而用正三角形可以？可以拼成一个地面条件是什么？因为正五边形的内角不能组成360的角，而正三角形的内角能组成360的角。仅用正多边形进行镶嵌，要嵌成一个平面，必须要求在公共顶点上所有内角和为360 只用一种正多边形进行平面镶嵌，有三种方法：3个六边形；4个四边形；6个三角形。能否 平面 镶嵌 图形一个顶点周围正多边形的个数 能能能正三角形正方形正五边形正六边形643不能1、三角形可以作平面镶嵌吗?如果能三角形如何镶嵌呢?如图,四边形ABCD中,因为A+B+

11、C+D=360,所以用四边形也可以作平面镶嵌ABDC2、四边形呢、四边形呢?那么四边形如何镶嵌呢?请看!(2003年中考题）商店出售下列形状的地砖：正方形；长方形；正五边形；正六边形。若只选择其中某一种地砖镶嵌地面，可供选择的地砖共有（）A.1种 B.2种 C.3种 D.4种边长为a的正方形与下列边长为a的正多边形组合起来，不能镶嵌成平面的是（）正三角形；正五边形；正六边形；正八边形A.B.C.D.CB练习一：练习二1、形状、大小完全相同的任意三角形、四边形 能否单独作镶嵌 （）2.用任意三角形镶嵌平面时,同一顶点处应摆放()个三角形;用任意四边形镶嵌平面时,同一顶点处应摆放()个四边形.3、

12、下面四种正多边形中,用同一种图形不能平面镶嵌的是().ABCD能64C练习三如图用两种颜色的正六边形的砖按图所示的规律,镶嵌成若干个图案：(1).第4个图案中有白色地砖()块.(2).第n个图案中有白色地砖()块.184n+2试试看:请你用两种或两种以上的多边形设计镶嵌图案下列多边形组合，能够铺满地面的是：（1）正三角形与正六边形；（2）正三角形与正方形；（3）正方形与正八边形；（4）正六边形与正八边形；（5）正三角形、正方形与正六边形。设在一个顶点周围有m个正三角形，n个正方形的角。360903602mmnn 注意：同一个组合会有不同的镶嵌效果（1）正三角形与正方形的平面镶嵌12012060

13、60图案（）设在一个顶点周围有m个正三角形，n个正六边形的角。4260120360,12mmmnnn（2）正三角形与正六边形的平面镶嵌）正三角形与正六边形的平面镶嵌图案（）60601206060（2）正三角形与正六边形的平面镶嵌）正三角形与正六边形的平面镶嵌每个顶点处正三角形4个，正六边形1个。（3）正三角形和正十二边形平面镶嵌图案2m+5n=12m=1n=2 m60+n150=360。设在一个顶点周围有m个正三角形的角、n个正十二边形的角，则有m、n为正整数解为2m+3n=8m=1n=2m90+n135=360。设在一个顶点周围有个m正四边形的角、n个正八边形的角，则有m、n为正整数解为正十

14、二边形与正三角形的平面镶嵌正八边形与正方形的平面镶嵌正十边形与正五边形的平面镶嵌1、镶嵌的要求：无缝隙，不重叠2、多边形能否镶嵌的条件：每个顶点处几个角的和为360生活中利用镶嵌组成的美丽图案镶嵌画欣赏 再见！练习四:当围绕一点拼在一起的几个正多边形的内角和加在一起恰好组成一个周角时,就能镶嵌成一个平面图形；那么那些正多边形可以进行镶呢？边数边数内角和内角和每个内角每个内角周角与每个内角的商周角与每个内角的商318060 64568n2.由表可知,周角与正n边形每个内角的商为(),当n=()时,商为整数,即()等正多边形能单独作平面镶嵌.2+4/n-23,4,6正三角形,正方形,正六边形36090540108720120108013543+1/332+2/3(n-2)180/n(n-2)1802+4/n-2