簡單機械的知識點

1、實用標準文檔第十一章：簡單機械第一節(jié)：杠桿1、 定義： 在的作用下繞著轉(zhuǎn)動的叫杠桿?！菊f明】：杠桿可可，形狀。有些情況下，可將杠桿實際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點。如：魚桿、鐵鍬。2、 五要素組成杠桿示意圖。支點： 杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。用字母O 表示。動力： 使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F1 表示。圖 13阻力： 阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F2 表示。動力臂：從到的距離。用字母 L1 表示。阻力臂： 從到的距離。用字母了L2 表示?！菊f明】 1、動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。2 、動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反。3 、動力臂、阻力臂不一定在杠桿上。4 、力臂是指“點到

2、線”的距離，即支點到力的作用線的距離，而不是“點到點”的距離。畫力臂方法 ：一定點（支點） 、二畫線（力的作用線） 、三連距離、四標簽 找支點 O； 畫力的作用線（虛線） ； 畫力臂（虛線，過支點作力的作用線的垂線，）； 標力臂（用大括號，一端括支點，一端括垂足，標上相應(yīng)的符號L1 或 L2）。例如：圖 3圖 4圖 19精彩文案圖20圖21實用標準文檔3、探究杠桿的平衡條件：杠桿平衡是指：或選擇杠桿中間為支點的目的（或不掛鉤碼時使杠桿在水平位置平衡的目的）：。實驗前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的，若杠桿右端下沉，杠桿兩側(cè)的平衡螺母向調(diào)（即左高左調(diào)），使杠桿在位置平衡。這樣做的目的是：。多次實驗的目的：當彈

3、簧測力計的方向由豎直傾斜時，杠桿仍然平衡，示數(shù)變，原因：。當把左側(cè)的鉤碼拿掉。杠桿將處于豎直位置，在右側(cè)施加一個力，卻發(fā)現(xiàn)無論用多大的力都不能將杠桿拉到水平位置平衡，其原因：水平位置時動力臂為零，杠桿無法平衡實驗結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：；寫成公式也可寫成：。其含義是：如果動力臂是阻力臂的幾倍，那么動力就是阻力的。圖 94、求最大動力臂的方法：若動力作用點確定了，則支點到動力作用線的距離就是最大動力臂。若動力作用點沒有確定，應(yīng)看杠桿上哪一點離支點最遠，則這一點到支點的距離即為最大動力臂。5、杠桿平衡時動力最?。簞恿σ钚r，動力臂要最大；動力臂要最大，則過已知力的作用點，作最大動力

4、臂的垂線；根據(jù)實際，確定動力的方向。6、杠桿平衡時動力最大：動力要最大時，動力臂要最小，動力臂要最小，力的作用線的延長線過支點。例如： 1、如圖 14 若將圓形的油桶滾上臺階，請畫出最小的力。圖7圖8圖 142、用撬棒撬起一石塊, 圖 7，沿不同方向用力作用于撬棒, 哪個力最小 ()精彩文案實用標準文檔A F1B.F 2 C.F 3D. 都一樣3、如圖8 所示要使杠桿平衡，作用在A 點上的力分別為F1 、 F2 、F3，其中最小的力是（）A. 沿豎直方向的力F1 最小B. 沿垂直杠桿方向的力 F2 最小C. 沿水平方向的力F3 最小D.無論什么方向用力一樣大7、杠桿的分類名稱結(jié)構(gòu)特征特 點應(yīng)用

5、舉例動力臂 >阻力臂撬棒、鍘刀、動滑輪、獨輪車、羊角錘、鋼絲鉗、省力杠桿L1 >L2省力、費距離自行車閘、核桃夾、起子、手推車、花枝剪刀動力臂 <阻力臂縫紉機踏板、 起重機的前臂、 理發(fā)剪刀、 釣魚桿、費力杠桿L1 <L2費力、省距離筷子、船槳、面包夾、鑷子、掃帚動力臂 =阻力臂等臂杠桿L =L不省力不費力天平，定滑輪、蹺蹺板12【說明】：應(yīng)根據(jù)實際來選擇杠桿，當需要較大的力才能解決問題時，應(yīng)選擇，當為了使用方便，省距離時，應(yīng)選。第二節(jié)：滑輪一、定滑輪：定義：軸不隨物體一起移動的滑輪。實質(zhì)：定滑輪的實質(zhì)是：杠桿特點： A。利用定滑輪提起重為 G的物體時，拉力FG,，只有

6、不考慮繩重和摩擦時( 理想的定滑輪)，拉力 F GB 不省距離 ：繩子自由端移動距離 S 繩 =重物移動的距離h 物 , ，繩子自由端移動速度v=，繩 重物移動的速度 v 物 。即二、動滑輪：定義：軸會隨物體一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂2 倍的省力杠桿。特點：使用動滑輪能，但不能。理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則：F=，只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=，繩子自由端移動距離S繩= 2倍重物移動的距離h物, ，繩子自由端移動速度v 繩精彩文案實用標準文檔=2 倍 重物移動的速度v 物。即，【注意】判斷滑輪時動滑輪還是定滑輪關(guān)鍵是看軸是否隨著

7、物體一起運動，軸隨物體起運動的是滑輪，軸隨物體起運動的是滑輪，5、幾種常見的使用滑輪情況1、2、FG、 Sh、 V 繩V物FF拉f、 S 繩S物、 V 繩V物3、4、F=G（不計摩擦和動滑輪重力）、FF拉f、 S 繩S物、 V 繩V物F=（只忽略輪軸間的摩擦）Sh、 V 繩V物5、6、F=G（不計摩擦和動滑輪重力）、FF拉f、F=（只忽略輪軸間的摩擦）S輪S物、 V 輪V物S輪S物、V輪V物7、【注意】 A 使用定滑輪提起同一重物，沿不同方向的拉力；即：B使用動滑輪提起同一重物，沿不同方向的拉力；當拉力作用線與阻力作用精彩文案實用標準文檔線平行時最省力，當偏離豎直方向角度越大，拉力；即：C 人

8、對繩子的拉力最大只能達到自身的重力的大小與人的舉力無關(guān)。例如：小李m1=50Kg, 能舉起 80Kg 的杠鈴，小李m2=70Kg, 能舉起 60Kg 的杠鈴，如圖，兩人比賽，誰把對方拉起，比賽結(jié)果是：拉起來。三、滑輪組、1、定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。2、特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向3、理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F=G 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力 F=，繩子自由端移動距離S 繩 =倍重物移動的距離h 物 , ，繩子自由端移動速度v 繩=倍重物移動的速度v 物 。即，4、判斷繩子根數(shù)（n）的方法：方法（一）：從定滑輪和動滑輪之間畫一條虛線，數(shù)直接與動

9、滑輪相連的根數(shù)即為 n 的值，其中，繩子自由端方向向上的要數(shù)上。方法（二）：已知 G和 F，求繩子的根數(shù)，則n=,若 n 不是整數(shù)，則小數(shù)點“只入不舍”例如：已知G=960N， F=400N，求繩子的根數(shù)n=方法（三）：已知 s 和 h，求繩子的根數(shù)，則n=例如：已知s=6m， h=2m，求繩子的根數(shù)n=5、繩子的繞法題型（一） 已知繩子的根數(shù)，畫繩子的繞法-奇動偶定 -若繩子的根數(shù)為奇數(shù)，繩的固定端接在動滑輪上，然后繞到定滑輪上，由內(nèi)向外繞；若繩子的根數(shù)為偶數(shù)，繩的固定端接在定滑輪上，然后繞到動滑輪上，由內(nèi)向外繞；題型（二） 使用滑輪組時要最省力，則繩子的根數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，再根據(jù)“奇動偶定” ，

10、繩的固定端接在動滑輪上，然后繞到定滑輪上，由內(nèi)向外繞。精彩文案實用標準文檔題型（三 )使用滑輪組時既要省力又能改變力的方向，則繩子的根數(shù)應(yīng)為偶數(shù)，再根據(jù)“奇動偶定” ，繩的固定端接在定滑輪上，然后繞到動滑輪上，由內(nèi)向外繞。5、裝滑輪組方法：第一、求段數(shù)： 根據(jù)公式或求出繩子的股數(shù)。第二、定個數(shù)： 確定動滑輪的個數(shù)N 動，當繩子的根數(shù) n 為奇數(shù)時， N動 =，當繩 子的根數(shù) n 為偶數(shù)時， N 動 =，確定定滑輪的個數(shù)N定 ，一般按 “一動配一定”來確 定定滑輪的個數(shù)， N 定 =，若繩子的根數(shù)為偶數(shù)， 則由“偶數(shù)減一定” 得到 N 定 =，若方向要發(fā)生改變（人在地面上拉物體），則由 “變向加

11、一定”得到 N定=。第三、找起點（固定端） ：則由“奇動偶定”找到第四、畫繩子：若繩子的根數(shù)為奇數(shù)，繩的固定端接在動滑輪上，然后繞到定滑輪上，由內(nèi)向外繞；若繩子的根數(shù)為偶數(shù)，繩的固定端接在定滑輪上，然后繞到動滑輪上，由內(nèi)向外繞；例如： 把重為 5100N 的物體用 1200N 的力提起，請你設(shè)計這個滑輪組，要求滑輪個數(shù)最少，請畫出這個滑輪組 ?例如：一個人站在地面上把重為 5100N 的物體用 1200N 的力提起， 請你設(shè)計這個滑輪組， 要求滑輪個數(shù)最少，請畫出這個滑輪組 ?例如： 用如圖所示的滑輪組，拉自己勻速上升，已知：吊筐重200N，人重 600N，每個滑輪重40N，人拉繩的力至少多少

12、 N 才能將自己吊起，此時人對筐底的壓力是多少。（不計摩擦）若吊筐上升0.5m，精彩文案實用標準文檔則繩索被拉下多少米?四、斜面1、斜面也是一種力的。2、理想斜面（斜面光滑）遵從功的原理-使用任何機械。3、理想斜面公式：FL=Gh的推導：-由功的原理推導其中： F：沿斜面方向的推力；L：斜面長； G：物重； h：斜面高度。4、理想斜面的特點：（1）但，（ 2）當高度（坡度）一定時，斜面越長越。（ 3）、斜面長是斜面高的幾倍，推力就是物重的（ 4）、如果斜面與物體間的摩擦為f，則： FL=fL+Gh；這樣 F 做功就大于直接對物體做功Gh 。5 、應(yīng)用： 斜坡、推貨上車所達的木板、盤山公路、走S

13、 路、螺絲釘、滑梯、劈柴五、輪軸1、定義：由和組成，且能繞著固定點轉(zhuǎn)動的一種。2、實質(zhì)：輪軸是一種的杠桿。3、特點：（ 1）同心，大小。（ 2）若動力作用在輪上，輪軸是一個杠桿，但；由杠桿平衡條件得，即輪的半徑是軸的半徑的幾倍，則作用在輪上的力（F1）就是作用在軸上的力（F2）的；（ 3）若動力作用在軸上，輪軸是一個杠桿，但；4、輪軸的應(yīng)用：方向盤、轆轤、門鎖、水龍頭第三節(jié)：機械效率一、有用功（ W有用 ）：精彩文案實用標準文檔1、定義：對人們有用的功（或機械對物體（研究對象）所做的功）。2、當討論提升重物有用功時，只考慮物重和提升的高度，不管路徑或方式是否相同，即公式： W有用 Gh（提升重

14、物）二、額外功（ W額 ）：1、定義：利用機械做功時，并非人們需要但又不得不做的功2、例如：客服機械重力所做的功、機械之間摩擦力所做的功【注】 1、有用功和額外功的判斷要根據(jù)工作目的來確定，工作目的不同，有用功和額外功可能不同例如： 1、從井中打水：（ W有用 ：人對所做的功， W額 ：人對所做的功； 工作目的：）2、從井中撈桶： （ W有用 ：人對所做的功， W額 ：人對所做的功；工作目的：）三、總功（ W總）：1、定義：有用功與額外功之和（或動力所做的功或人們對機械所做的功）2、總功等于作用在機械上的動力和動力作用點移動的距離的乘積。3、公式：4、對于理想機械（W額 =0），；對于非理想機

15、械（W額0），四、機械效率（）：1、定義：跟的比值。2、公式：3、【注】（ 1）機械效率是一個，單位。（2）因為，所以機械效率總1，通常用表示。（3）率是機械性能好壞的一個標志，越高，機械性能越。（4）機械效率與、的多少無關(guān)。五、 W有用 、 W額、 W總、 的計算1、 W有用 的計算（1）由定義得，豎直提升物體：；水平勻速拉動物體（2）由總功定義得：（ 3）由機械效率得：2、 W額 的計算（1）由定義得：（ G動為動滑輪的重力） （ 2）由總功定義得：（3）由機械效率得：3、 W總 的計算（1）由定義得：（ 2）由總功定義得：（3）由機械效率得：4、的計算（1）由定義得：精彩文案實用標準文檔

16、六、 探究斜面的機械效率1、猜想與假設(shè)：斜面的機械效率是與、有關(guān)2、設(shè)計實驗：（1）實驗器材：（一）、探究斜面機械效率與斜面的關(guān)系（ 1）實驗表格及數(shù)據(jù)（ 2）實驗步驟： 測量小車的重量實驗次數(shù)斜面坡度斜面材料斜高 h/ m物重 G/N斜面長 S/ m拉力 F/N機械效率1較緩 300木板0.651475%20木板0.851580%較陡 453最陡 600木板151683.3%把小車用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、小車沿斜面移動的距離S、小車上升的高度h。改變斜面的傾斜程度，重復步驟。（4）計算： W有用=;W額=(光滑)；W額=(不光滑 )W總=;(光滑)；W總=;(不光滑 )

17、 =; (光滑 ) ； =; (不光滑 )結(jié)論 ：斜面機械效率與斜面有關(guān)，越大，機械效率。（二）、探究斜面機械效率與斜面的關(guān)系結(jié)論 ：斜面機械效率與斜面有關(guān)，越大，機械效率。（三）、探究斜面機械效率與的關(guān)系結(jié)論 ：斜面機械效率與關(guān)?！咀⒁狻?要拉動物體；拉力要與斜面；七、 測量滑輪組的機械效率1、實驗原理：2、應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力 F、繩的自由端移動的距離S3、實驗器材：滑輪組、鐵架臺、鉤碼若干，還需要、精彩文案實用標準文檔4、實驗步驟：（1）、用彈簧測力計測出鉤碼的重力為G,；（2）、緩慢勻速豎直向上拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出彈簧測力計的示數(shù)F，用刻度尺測出鉤

18、碼上升的高度為h 和彈簧測力計移動的距離為s；（3）、根據(jù) W有 =、 W總 =、再根據(jù) =算出機械效率（ 4）、改變鉤碼的數(shù)量，在做兩次上面的實驗（ 5）、改變動滑輪的重力，在做兩次上面的實驗5、得出結(jié)論 ：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：A、物體的重力大?。河猛换芙M所提升不同重物，重物越重，做的有用功就，而額外功，機械效率就越。B、動滑輪重力大小（或個數(shù)多少）：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多，額外功，有用功，滑輪組的機械效率；C、繩重及繩與滑輪之間的摩擦：若各種摩擦越大，做的額外功，機械效率?！咀ⅰ?1、緩慢勻速豎直向上拉動彈簧測力計目的：保證彈簧測力計的示數(shù)不變，方便讀數(shù)。2 、不能在靜止時讀數(shù)的原因：靜止時，沒有繩與滑輪之間的摩擦，測出的機械效率會偏3 、不影響滑輪組的機械效率高低有：物體上升的高度、物體上升的速度、繩子的根數(shù)或繞法八、分析機械效率的高低1、當 W 總 一定時A 由得，當一定時，越大，越高B 由得，當一定時，越大，越高2、當W 有一定時A 由得，當一定時，越大，越高B 由得，當一定時，越大，越高2、當 W 額 一定時A 由得，當一定時，越大，越高B 由得，當一定時，越大，越高精彩文案實用標準文檔九、提高機械效率的方法：1、盡量增大有用功：在機械承受的范圍內(nèi)，盡量增加每次提升