簡單機械知識點

1、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 0表示。 動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F i表示。 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Li表示。阻力臂：從到的距離。用字母了 L2表示。2、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（）【說明】1、動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿 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

2、一定在杠桿上。4 、力臂是指“點到線”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0; 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Li或L。例如：圖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： 當彈簧測力計的方向由

3、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 。4、 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、杠桿平衡時動力最小：動力要最小時，動力臂要最大；動力臂要最大，則過已知力的作用點，作最大動力臂的

4、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。FjA. Fi B. F 2 C. F 3 D. 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)用舉例省力杠桿動力臂 阻力臂LlL2省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、獨輪車、羊角錘、鋼絲鉗、 自行車閘、核桃夾、起子、手推車、

5、花枝剪刀費力杠桿動力臂 阻力臂LlL2費力、省距離縫紉機踏板、起重機的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿、筷子、船槳、面包夾、鑷子、掃帚等臂杠桿動力臂=阻力臂Li =La不省力不費力天平，定滑輪、蹺蹺板【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 F G,，只有不考慮繩重和摩擦?xí)r（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繩二重物移動的速度v物

6、。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=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4、FF 拉f、 S 繩 S 物、

7、V 繩VF=G （不計摩擦和動滑輪重力 ）、F= （只忽略輪軸間的摩擦）Sh、V 繩V 物6、FF 拉f、S輪S物、V輪V物F=G （不計摩擦和動滑輪重力 ）、F= （只忽略輪軸間的摩擦）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線平行時最省力，當偏離豎直方向角度越大，拉力 ;即： C人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 m=50Kg,能舉起80Kg的杠鈴，小李 m=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

8、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

9、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”，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。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)

10、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

11、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 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,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(dǎo): 由功的原理推導(dǎo)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：

12、（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 .Gh。（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5、應(yīng)用：斜坡、推貨上車所達的木板、盤山公路、走S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

13、;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):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

14、，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

15、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、n的計算（1）由定義得:六、探究斜面的機械效率1、猜想與假設(shè):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機械效率耳1較緩300木板0.651475%2較陡45木板0.851580%3最陡60木板151683.3%（1 ）實驗表格及數(shù)據(jù)（2）實驗步驟：測量小車的重量把小車用彈簧測力計

16、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(fù)步驟。（4 計算：W有用 =； W額=光滑）；（光滑）；W 額=W總=(二不光滑）不光滑）W總=;(n =；(光滑）；n =;(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狻恳瓌游矬w；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

17、臺、鉤碼若干，還需要 、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、=、再根據(jù) n =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

18、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 。【注】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，越咼B由當一定時，越大，越高得,2、當W有一定時A由得，當一定時，越大，越高B由當一定時，越大，越高得,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)，盡量增加每次提升物體的重力2、盡量