《簡(jiǎn)單機(jī)械》導(dǎo)學(xué)案

1、簡(jiǎn)單機(jī)械導(dǎo)學(xué)案20135020姓名考號(hào)1、杠桿：（1）杠桿的概念：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是 杠桿。杠桿的形狀可以是直的、彎的、方的、圓的。特點(diǎn)：硬一一不易發(fā)生形變；有繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)。（2）杠桿的五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂 支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用 O表示； 動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用 Fi或F動(dòng)表示； 阻力：阻止杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用 F2或F阻表示； 動(dòng)力臂：支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用 li或I動(dòng)表示； 阻力臂：支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用 I2或I阻表示。判斷：支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)都在杠桿上。（） 支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)之間的距離就是動(dòng)力臂。（）（

2、3）力臂的畫(huà)法：確定支點(diǎn)、作用線，經(jīng)過(guò)支點(diǎn)作垂線，垂線切記用虛線，垂足符號(hào)需標(biāo)記，支點(diǎn)垂足括號(hào)系，標(biāo)明“ I”莫忘記。（4）探究杠桿平衡的條件： 杠桿平衡狀態(tài)是指杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，需調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平靜止，目的是：便于直接從杠桿上測(cè)量力臂的大小 和使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響（此時(shí)，杠桿重力作用線通過(guò)支點(diǎn)，其力臂為 ） 實(shí)驗(yàn)時(shí)要測(cè)三組數(shù)據(jù)，便于尋找普遍物理規(guī)律，避免偶然性；同時(shí)所選 數(shù)據(jù)應(yīng)避免特殊性。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析時(shí)，力與力臂不能相加減，因?yàn)椴煌锢砹坎荒芟嗉訙p。(5) 杠桿平衡的條件：Fili二F2I2或 HF2 l1表明：影響杠桿平衡的因素既不

3、是力的大小，也不是力臂的大小，而是 力與力臂的乘積；杠桿平衡時(shí)，力與力臂成反比。使用說(shuō)明：注意力與力臂的對(duì)應(yīng)；計(jì)算時(shí)，單位不一定要用國(guó)際單位，但單位要統(tǒng)一。(6) 杠桿的應(yīng)用： 省力杠桿：條件：li>I2;結(jié)果：杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)iv F2;特點(diǎn)：省力，但費(fèi)距離；應(yīng)用舉例：撬棒、瓶蓋起子、羊角釘錘等。 費(fèi)力杠桿：條件：liv I2；結(jié)果：杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)i>F2；特點(diǎn)：省距離，但費(fèi)力；應(yīng)用舉例：釣魚(yú)竿、漿、鑷子、筷子、筆、肘關(guān)節(jié)等。 等臂杠桿：條件：li = l2；結(jié)果：杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)i= F2；特點(diǎn)：不省力，也不省距離；應(yīng)用舉例：天平、定滑輪等。(7) 使用杠桿更省力的方法： 動(dòng)力臂不

4、變，減小阻力臂；(如：剪刀剪樹(shù)枝) 阻力臂不變，增大動(dòng)力臂；(如：扳手的使用) 增大動(dòng)力臂，減小阻力臂。(8) 知識(shí)提高：求作最小動(dòng)力的常規(guī)方法：由于阻力與阻力臂的乘積一定，杠桿平衡時(shí),要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大，作圖順序一般為：A. 確定動(dòng)力作用點(diǎn)：在杠桿上找離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn)；B. 確定最大的動(dòng)力臂：將支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)間的連線作為動(dòng)力臂；C. 確定最小的動(dòng)力：根據(jù)力與力臂垂直畫(huà)出最小的動(dòng)力。不等臂天平測(cè)量物體的質(zhì)量：A. 復(fù)稱法：步驟：a：將物體放在天平的左盤(pán)，向右盤(pán)內(nèi)加減砝碼至天平平衡，讀出右盤(pán)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量mi；b:將物體放在天平的右盤(pán)，向左盤(pán)內(nèi)加減砝碼至天平再次平衡,

5、讀出左盤(pán)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量m2；c：物體的質(zhì)量為：m物=.mm2B. 等效替代法：步驟：a：將物體放在天平的左盤(pán)，向右盤(pán)內(nèi)加減砝碼至天平平衡；b：取下左盤(pán)中的物體，向左盤(pán)內(nèi)加減砝碼至天平再次平衡；c：讀出左盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量m即為物體的質(zhì)量。2、滑輪：中心有軸，邊緣有凹槽，可以繞裝在框子上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。2. 1、定滑輪:(1) 概念：使用時(shí)，輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪F1(2) 定滑輪的實(shí)質(zhì)：是一個(gè)等臂杠桿。其五要素如圖所示支點(diǎn)：動(dòng)力：阻力：動(dòng)力臂、阻力臂：(3) 定滑輪的特點(diǎn)：使用定滑輪不，但可以。(4)相關(guān)關(guān)系式：(忽略繩重及滑輪系統(tǒng)內(nèi)摩擦，兩個(gè)位置的四個(gè)物理量關(guān)系)2.2、動(dòng)滑輪:(

6、1) 概念：使用時(shí)，隨著物體一起移動(dòng)位置的滑輪叫動(dòng)滑輪(2)動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì):是一 -個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿。其五要素如圖所示* F戈支點(diǎn)：動(dòng)力臂：阻力臂：(3)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪可以 ,但不能。(4) 相關(guān)關(guān)系式：(忽略繩重及滑輪系統(tǒng)內(nèi)摩擦)動(dòng)力作用在滑(G 物 + GF=Fas=s 物s=輪邊緣u=u 物圖2 :是骨輪，F(xiàn)i F2F32.3、滑輪組：(忽略繩重及滑輪系統(tǒng)內(nèi)摩擦)圖甲：n=F =（G物+ G動(dòng)）s=hu=u物圖乙：n=F =（G物+ G動(dòng)）s=hu=u物圖?。簄=F =（G物+ G動(dòng)）s=hu=u物圖戊：n=F =（G物+ G動(dòng)）s=hu=u物團(tuán)ZZ甲/甲 F丙（1）概

7、念：將定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起就叫滑輪組。（2） 滑輪組的特點(diǎn)：滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向。（注意：機(jī)械省力時(shí)，一定費(fèi)距離。沒(méi)有既省力又省距離的機(jī)械。）（3）由一根繩子繞成的滑輪組，用幾段繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪和重物，拉力就是總重的幾分之一F 總=（G物+ G動(dòng)）。手拉繩子移動(dòng)的距離（也叫拉力或n n繩子的自由端移動(dòng)的距離）就是物體移動(dòng)距離的幾倍（s= nh）。（4）認(rèn)清承擔(dān)動(dòng)滑輪和重物繩子段數(shù) n的方法：隔離法。 繩子末端出自定滑輪時(shí)，這一段不算數(shù)（它只改變力的方向）。 繩子的起始端出自定滑輪時(shí)n為偶數(shù)，出自動(dòng)滑輪時(shí)n為奇數(shù)。（偶定奇 動(dòng)）甲團(tuán)G 由一根繩子、a個(gè)滑輪繞成的滑輪組，承擔(dān)動(dòng)滑

8、輪和重物的繩子段數(shù)最大值為 n = a+ 1(5) 滑輪組中，同一根繩子不同位置受到的拉力是相同的。(6) 滑輪組中，判斷拉力和總重(物體和動(dòng)滑輪重)關(guān)系時(shí)，可通過(guò)分析滑輪 受力的方法推導(dǎo)。(例：請(qǐng)分析右圖中拉力F和物體重力G的關(guān)系。繩重、滑輪重與摩擦忽 略不計(jì)。圖甲：F =G;圖乙：F=G)(7) 滑輪組裝配圖畫(huà)法：一橫、兩豎、三個(gè)鉤，外大內(nèi)小先連鉤。3、輪軸:(1)概念：由一個(gè)大輪和軸組成，并能繞著共同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械叫輪軸(2) 實(shí)質(zhì)：是一個(gè)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。(3) 輪軸的動(dòng)力一般作用在大輪上，阻力作用在軸上動(dòng)力臂：輪半徑；阻力臂：軸半徑(4) 輪軸原理：FiR=F2= R =(5) 舉例：方向盤(pán)、門(mén)把手、扳手、轆轤、螺絲刀等