《簡(jiǎn)單機械》復習要點(diǎn)

《簡(jiǎn)單機械》復習要點(diǎn)

　　一、杠桿

　　1、 定義：在力的作用下繞著(zhù)固定點(diǎn)轉動(dòng)的硬棒叫杠桿。

　　說(shuō)明：①杠桿可直可曲，形狀任意。

　�、谟行┣闆r下，可將杠桿實(shí)際轉一下，來(lái)幫助確定支點(diǎn)。如：魚(yú)桿、鐵鍬。

　　2、 五要素——組成杠桿示意圖。

　�、僦�點(diǎn)：杠桿繞著(zhù)轉動(dòng)的點(diǎn)。用字母O 表示。

　�、趧�(dòng)力：使杠桿轉動(dòng)的力。用字母 F1 表示。

　�、圩枇Γ鹤璧K杠桿轉動(dòng)的力。用字母 F2 表示。

　　說(shuō)明 動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。

　　動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉動(dòng)的方向相反

　�、� 動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的距離。用字母l1表示。

　�、�

　�、葑枇Ρ郏簭闹�點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的距離。用字母l2表示。

　　畫(huà)力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫(huà)線(xiàn)、三連距離、四標簽

　�、� 找支點(diǎn)O;⑵ 畫(huà)力的作用線(xiàn)(虛線(xiàn));⑶ 畫(huà)力臂(虛線(xiàn)，過(guò)支點(diǎn)垂直力的作用線(xiàn)作垂線(xiàn));⑷ 標力臂(大括號)。

　　3、 研究杠桿的平衡條件：

　�、� 杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉動(dòng)。

　�、� 實(shí)驗前：應調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。

　�、� 結論：杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是：

　　動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。寫(xiě)成公式F1l1=F2l2 也可寫(xiě)成：F1 / F2=l2 / l1

　　解題指導：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問(wèn)題，必須要畫(huà)出杠桿示意圖;弄清受力與方向和力臂大小;然后根據具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問(wèn)題。(如：杠桿轉動(dòng)時(shí)施加的動(dòng)力如何變化，沿什么方向施力最小等。)

　　解決杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小問(wèn)題：此類(lèi)問(wèn)題中阻力×阻力臂為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大，要使動(dòng)力臂最大需要做到①在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠;②動(dòng)力方向應該是過(guò)該點(diǎn)且和該連線(xiàn)垂直的方向。

　　4、應用：

　　名稱(chēng) 結 構

　　特 征 特 點(diǎn) 應用舉例

　　省力

　　杠桿 動(dòng)力臂

　　大于

　　阻力臂 省力、

　　費距離 撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車(chē)、花枝剪刀

　　費力

　　杠桿 動(dòng)力臂

　　小于

　　阻力臂 費力、

　　省距離 縫紉機踏板、起重臂

　　人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚(yú)桿

　　等臂

　　杠桿 動(dòng)力臂等于阻力臂 不省力

　　不費力 天平，定滑輪

　　說(shuō)明：應根據實(shí)際來(lái)選擇杠桿，當需要較大的力才能解決問(wèn)題時(shí)，應選擇省力杠桿，當為了使用方便，省距離時(shí)，應選費力杠桿。

　　二、滑輪

　　1、 定滑輪：

　�、俣�義：中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。

　�、趯�(shí)質(zhì)：定滑輪的實(shí)質(zhì)是：等臂杠桿

　�、厶攸c(diǎn)：使用定滑輪不能省力但是能改變動(dòng)力的方向。

　�、軐�理想的定滑輪(不計輪軸間摩擦)F=G

　　繩子自由端移動(dòng)距離SF(或速度vF) = 重物移動(dòng)

　　的距離SG(或速度vG)

　　2、 動(dòng)滑輪：

　�、俣�義：和重物一起移動(dòng)的滑輪。(可上下移動(dòng)，

　　也可左右移動(dòng))

　�、趯�(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是：動(dòng)力臂為阻力臂2倍

　　的省力杠桿。

　�、厶攸c(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變動(dòng)力的方向。

　�、芾硐氲膭�(dòng)滑輪(不計軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力)則：F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦則 拉力F= 1 2(G物+G動(dòng))繩子自由端移動(dòng)距離SF(或vF)=2倍的重物移動(dòng)的距離SG(或vG)

　　3、 滑輪組

　�、俣�義：定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組。

　�、谔攸c(diǎn)：使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向

　�、劾硐氲幕�輪組(不計輪軸間的摩擦和動(dòng)滑輪的重力)拉力F= 1 n G 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= 1 n (G物+G動(dòng)) 繩子自由端移動(dòng)距離SF(或vF)=n倍的重物移動(dòng)的距離SG(或vG)

　�、芙M裝滑輪組方法：首先根據公式n=(G物+G動(dòng)) / F求出繩子的股數。然后根據“奇動(dòng)偶定”的原則。結合題目的具體要求組裝滑輪。

　　三、機械效率：

　　1、有用功：定義：對人們有用的功。

　　公式：W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總

　　斜面：W有用= Gh

　　2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功

　　公式：W額= W總-W有用=G動(dòng)h(忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組)

　　斜面：W額=f L

　　3、總功： 定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功

　　公式：W總=W有用+W額=FS= W有用/η

　　斜面：W總= fL+Gh=FL

　　4、機械效率：① 定義：有用功跟總功的比值。

　�、� 公式：

　　斜 面：

　　定滑輪：

　　動(dòng)滑輪：

　　滑輪組

　�、� 有用功總小于總功，所以機械效率總小于1 。通常用 百分數 表示。某滑輪機械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。

　�、芴岣邫C械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。

　　5、機械效率的測量：

　�、� 原 理：

　�、趹獪y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(dòng)的距離S

　�、燮� 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線(xiàn)外還需 刻度尺、彈簧測力計。

　�、懿襟E：必須勻速拉動(dòng)彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數大小不變。

　�、萁Y論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：

　　A動(dòng)滑輪越重，個(gè)數越多則額外功相對就多。

　　B提升重物越重，做的有用功相對就多。

　　C 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。

　　繞線(xiàn)方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。

　　四、功的原理：

　　1、內容：使用機械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì )少于直接用手所做的功;即：使用任何機械都不省功。

　　2、說(shuō)明： (請注意理想情況功的原理可以如何表述?)

　�、俟Φ脑�理是一個(gè)普遍的結論，對于任何機械都適用。

　�、诠Φ脑�理告訴我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒(méi)有的。

　�、凼褂脵C械雖然不能省功，但人類(lèi)仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類(lèi)工作帶來(lái)很多方便。

　�、芪覀冏鲱}遇到的多是理想機械(忽略摩擦和機械本身的重力)理想機械：使用機械時(shí)，人們所做的功(FS)= 直接用手對重物所做的功(Gh)

　　3、應用：斜面

　�、倮硐胄泵妫盒泵婀饣�

　�、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑�理;

　�、劾硐胄泵婀�式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力;L：斜面長(cháng);G：物重;h：斜面高度。

　　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 。

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