簡單機械知識點總結(jié)和經(jīng)典題型

1、物體在力的方向物體在力的方向上移動的距離上移動的距離S功功W=Fs作用在物體上作用在物體上的力的力F力的作用力的作用顯出成效顯出成效單位：單位：1 J=1 Nm典型不做功的典型不做功的三種情況三種情況做功的做功的快慢快慢功率功率tWP 單位：單位：1 W=1 J/sP=Fv能量能量物體能夠物體能夠?qū)ν庾龉ν庾龉?功功知識結(jié)構(gòu)知識結(jié)構(gòu) 如果一個力作用到物體上，物體在這個力的如果一個力作用到物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，這個力對物體做了功。方向上移動了一段距離，這個力對物體做了功。 功等于力與物體在力的方向上移動的距離的功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積，乘積，W = Fs

2、 。 功與時間的比叫功率，。功與時間的比叫功率，。 功率表示做功的快慢，數(shù)值上等于單位時間功率表示做功的快慢，數(shù)值上等于單位時間內(nèi)所做的功。內(nèi)所做的功。WP =t基本概念基本概念1功功22功率功率1做功的兩個必要因素做功的兩個必要因素2. 三種不做功的情況三種不做功的情況 注重概念的理解注重概念的理解 作用在物體上的力作用在物體上的力 F 物體在力的方向上通過的距離物體在力的方向上通過的距離 s 有力，但在力的方向上通過的距離為零；有力，但在力的方向上通過的距離為零； 通過了距離，但在距離的方向上沒有力的作用；通過了距離，但在距離的方向上沒有力的作用； 有力且通過距離，但力和距離的方向相互垂直

3、。有力且通過距離，但力和距離的方向相互垂直。做功的做功的快慢快慢功率越大，表示單位時間內(nèi)所做的功功率越大，表示單位時間內(nèi)所做的功越多，即做功越快。越多，即做功越快。W=1J/S 1W即即1J/S表示物體表示物體s的時間內(nèi)的時間內(nèi)做功做功1J 1KW=103W 1MW=106W用單位時用單位時間內(nèi)做的間內(nèi)做的功來表示功來表示1 1、物理意義：、物理意義： 表示物體做功快慢的物理量。表示物體做功快慢的物理量。3、定義式：、定義式：4 4、功率的單位、功率的單位: :瓦（瓦（W）千瓦（千瓦（kw）功率概念功率概念P=t t2、定義：、定義：功跟完成這些功所用時間的比值。功跟完成這些功所用時間的比值。

4、1w=1 J/S轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 化化動動 能能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能速速 度度高高 度度形變程度形變程度機械能機械能質(zhì)質(zhì) 量量質(zhì)質(zhì) 量量守守 恒恒2機械能機械能 物體由于運動而具有的能叫動能。物體由于運動而具有的能叫動能。 物體的質(zhì)量越大、運動速度越大，動能越大物體的質(zhì)量越大、運動速度越大，動能越大 。 在地球表面附近，物體由于高度所決定的能叫重在地球表面附近，物體由于高度所決定的能叫重 力勢能力勢能。 物體的質(zhì)量越大，位置越高，重力勢能越大。物體的質(zhì)量越大，位置越高，重力勢能越大。 物體由于彈性形變而具有的能叫彈性勢能。物體由于彈性形變而具有的能叫彈性勢能。 物體的彈性形變越大，彈性勢能就越

5、大。物體的彈性形變越大，彈性勢能就越大。 動能、重力勢能及彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。動能、重力勢能及彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。 動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。如果只有動能和勢能動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒。相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒。3動能和勢能動能和勢能4機械能及其轉(zhuǎn)化機械能及其轉(zhuǎn)化簡單機械簡單機械杠桿杠桿滑輪滑輪輪軸輪軸斜面斜面五要素五要素平衡條件平衡條件應用應用定滑輪定滑輪動滑輪動滑輪滑輪組滑輪組第十二章簡單機械第十二章簡單機械 第十二章簡單機械第十二章簡單機械 思維感悟成體系思維感悟成體系思維感悟成體系杠桿杠桿定義定義簡單機械簡單機械杠桿平衡條件杠桿平衡條件動滑輪及實質(zhì)動

6、滑輪及實質(zhì)五要素五要素分類分類滑輪滑輪機械效率機械效率定滑輪及實質(zhì)定滑輪及實質(zhì)滑輪組滑輪組定義定義實質(zhì)實質(zhì)特點特點固定點固定點距離距離力的作用線是指通過力的作用點沿力的方向所畫力的作用線是指通過力的作用點沿力的方向所畫的虛直線。的虛直線。例：例：F1OL1L2F3F2L3杠桿的力臂杠桿的力臂_在杠桿上在杠桿上(一定或不一定一定或不一定);力臂力臂_為為0(可或不可可或不可)；不一定不一定可可杠桿類型杠桿特點杠桿優(yōu)點杠桿缺點 應用省力杠桿費力杠桿等臂杠桿L L1 1LL2 2F F1 1FF2 2L L1 1LFF2 2L L1 1=L=L2 2F F1 1=F=F2 21、杠桿的分類、杠桿的分

7、類省力費距離省距離費力既不省力也不省距離既省力又省距離的杠桿是沒有的既省力又省距離的杠桿是沒有的.例題：例題：在在“探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件”實驗中，應先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，實驗中，應先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在使杠桿在 位置平衡，這樣做是為了便于測量位置平衡，這樣做是為了便于測量 ；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向 調(diào)節(jié)，或調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶驅(qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?調(diào)節(jié)調(diào)節(jié). .上圖是小明同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重上圖是小明同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N0.5N，杠桿，杠桿上每一

8、格長上每一格長5cm5cm，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在下表中，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在下表中. .實驗次數(shù)實驗次數(shù)動力動力F F1 1 / N/ N動力臂動力臂L L1 1 / cm/ cm阻力阻力F F2 2 / N/ N阻力臂阻力臂L L2 2 / cm/ cm1 11.51.510101 1152 21 12020210103 31 120201.51.51010(1) (1) 將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整. .(2) (2) 小明的第小明的第3 3次實驗存在錯誤，其錯誤是次實驗存在錯誤，其錯誤是 _ _ _. .(3) 該實驗中進行多次實驗的目的是什么？該實驗中進行多次實

9、驗的目的是什么？ _ _. 水平水平力臂力臂左左左左哪邊高往哪邊哪邊高往哪邊調(diào)；左右螺母調(diào)；左右螺母方向相同方向相同L1L1測量錯誤測量錯誤避免偶然性，使結(jié)果更具有普遍性避免偶然性，使結(jié)果更具有普遍性消除杠桿自身重力的影響探究探究過程中過程中，調(diào)節(jié)物體所在的位置，使杠桿在水平位，調(diào)節(jié)物體所在的位置，使杠桿在水平位考點考點2 2力臂作圖力臂作圖【例【例2】在圖在圖 中畫出力中畫出力 F1 的力臂的力臂 l1和和力臂力臂 l2 對應的力對應的力 F2.思維點撥：思維點撥：力臂的畫法：力臂的畫法：(1)(1)首先確定支點首先確定支點 O O；(2)(2)畫動力及畫動力及阻力作用線；阻力作用線；(3)

10、(3)從支點從支點 O O 向力的作用線作垂線，畫出垂足，則向力的作用線作垂線，畫出垂足，則支點到垂足的距離就是力臂；支點到垂足的距離就是力臂；(4)(4)力臂用大括號表示范圍并在旁力臂用大括號表示范圍并在旁邊標上字母邊標上字母l l1 1 或或l l2 2. .可以歸納為：一找支點，二畫線，三連距離，可以歸納為：一找支點，二畫線，三連距離，四標記四標記 如圖如圖 所示為釣魚竿釣魚的示意所示為釣魚竿釣魚的示意圖，圖， O 為支點，為支點，F(xiàn)1 表示手對釣魚竿的作用力，請完表示手對釣魚竿的作用力，請完成下列問題：成下列問題：(1)在圖中畫出魚線對釣魚竿拉力在圖中畫出魚線對釣魚竿拉力 F2 的力臂

11、的力臂 l2；(2)釣魚竿屬于釣魚竿屬于_杠桿杠桿(選填選填“省力省力”、“費力費力”或或“等臂等臂”)費力費力L22. 2.用杠桿平衡條件解決變力問題用杠桿平衡條件解決變力問題例題：如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至水平位置，力F在這個過程中（ ） A. 變大 B. 變小 C. 不變 D. 先變大后變小圖10第十二章簡單機械第十二章簡單機械 回眸教材析知識回眸教材析知識二滑輪和滑輪組：二滑輪和滑輪組： 觀察圖觀察圖121人們利用簡單機械的情景。其中甲利用的人們利用簡單機械的情景。其中甲利用的是是 滑輪，目的是省力，但費了距離，乙用的是滑輪，目的是省力，但

12、費了距離，乙用的是 滑滑輪，不省力，但改變了輪，不省力，但改變了 ，使操作更為方便。，使操作更為方便。 要想要想既省力又改變力的方向，就可以將兩者組合，組成既省力又改變力的方向，就可以將兩者組合，組成 ，起重機上的滑輪組合就是實例之一。起重機上的滑輪組合就是實例之一。 圖圖121FtiL L1 1L L2 2O O等臂杠桿等臂杠桿省力杠桿省力杠桿定滑輪的實質(zhì)是一個等臂杠桿定滑輪的實質(zhì)是一個等臂杠桿 動滑輪的實質(zhì)是一個動力臂為阻力臂動滑輪的實質(zhì)是一個動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿倍的省力杠桿L1L2不能省力，但能不能省力，但能改變力的方向改變力的方向能省一半的力能省一半的力用這些滑輪將用這些滑輪將

13、500500牛的物體勻速提起，所用拉力分牛的物體勻速提起，所用拉力分別為多少？（不考慮摩擦和滑輪重為別為多少？（不考慮摩擦和滑輪重為2020牛）牛）FFFGGG12FG13FG12FGn=2n=2n=3若物體移動若物體移動1米，則繩子自由端分別移動多少米？米，則繩子自由端分別移動多少米？滑輪組滑輪組拉力大小與重力大小的關(guān)系：拉力大小與重力大小的關(guān)系： 動滑輪和重物由幾段繩子承重，拉動滑輪和重物由幾段繩子承重，拉力就是總重的幾分之一。力就是總重的幾分之一。 拉力與重物移動距離的關(guān)系：拉力與重物移動距離的關(guān)系： 繩子自由端移動的距離是重物移動繩子自由端移動的距離是重物移動距離的距離的n倍。倍。s

14、= nh1+FGGn 物物輪輪（）解析：解析：n 應為整數(shù)應為整數(shù) n = 4應用兩應用兩“動動”兩兩“定定”滑輪組，繩子固定端在定滑輪組，繩子固定端在定滑輪下最多能提起：滑輪下最多能提起：例例一根繩子最多能承受一根繩子最多能承受300 N的拉力，要的拉力，要提起提起1 000 N的重物，應用什么樣的滑輪組？的重物，應用什么樣的滑輪組？(動滑輪重力不計要求向下拉且滑輪個數(shù)最動滑輪重力不計要求向下拉且滑輪個數(shù)最少少)用這個滑輪組最多能提起多重的物體？用這個滑輪組最多能提起多重的物體？1000N3 3300NGn.F物1FGn 物物4 30012NN0=0GnF 物F 例題例題. .如圖如圖8 8

15、所示裝置，繩重及摩擦不計。所示裝置，繩重及摩擦不計。（1 1）請利用圖示的）請利用圖示的3 3個滑論，補畫該滑輪組完整的繞線；個滑論，補畫該滑輪組完整的繞線；（2 2）當物重為）當物重為50N50N時，繩端需用時，繩端需用20N20N的拉力才能使物體勻速上升，的拉力才能使物體勻速上升，此時該滑輪組的機械效率為多少？此時該滑輪組的機械效率為多少？（3 3）如果繩子能承受的最大拉力為）如果繩子能承受的最大拉力為60N60N，那么該滑輪組的最大機械效率為多少？那么該滑輪組的最大機械效率為多少？ 圖8已知：已知：F = 20 NF = 20 N，GG物物 = 50 N= 50 N， n = 4 n =

16、 4 求：求：(1) (2) (1) (2) 最大最大 解：解：=W=W有有/ W/ W總總= Gh / Fs =Gh/Fnh=G / Fn = 50N/ 20N= Gh / Fs =Gh/Fnh=G / Fn = 50N/ 20N4=62.5%4=62.5%GG動動= nF- G= 4= nF- G= 420N 50N= 30N20N 50N= 30NGG物最大物最大= nF= nF最大最大- G- G動動= 4= 460N 30N= 210N60N 30N= 210N = G = G 物最大物最大/F/F最大最大n n = 210N / 60N= 210N / 60N4 = 87.5%4

17、= 87.5%物重改變，物重改變，拉力也改變。拉力也改變。同一滑輪組，同一滑輪組，物重增大，物重增大， 增大增大。第十二章簡單機械第十二章簡單機械 回眸教材析知識回眸教材析知識三機械效率三機械效率 機械效率是指有用功跟總功的機械效率是指有用功跟總功的 。不同機械的機械。不同機械的機械效率表達式：效率表達式： 公式：公式： 斜面：斜面： 定滑輪：定滑輪： 動滑輪：動滑輪： 滑輪組：滑輪組：提提 高高 機機 械械 效效 率率 的的 方方 法法 ： 減減 小小 機機 械械 自自 重重 、 減減 小機件間的摩擦。小機件間的摩擦。用百分數(shù)表示。用百分數(shù)表示?？傂∮诳傂∮?。比值比值W總總W有用有用GhF

18、sGhFsGhFhGFGhFsGhF2hG2FGhFsGhFnhGnF第十二章簡單機械第十二章簡單機械 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例1：杠桿平衡條件的應用：杠桿平衡條件的應用 例例1如圖如圖122所示，杠桿所示，杠桿OA可繞支點可繞支點O轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動，B處掛處掛一重物一重物G，A處用一豎直力處用一豎直力F。當杠桿和豎直墻之間夾角逐漸。當杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時，為了使杠桿平衡，則增大時，為了使杠桿平衡，則() AF大小不變，但大小不變，但FG BF大小不變，但大小不變，但FG CF逐漸減小，但逐漸減小，但FG DF逐漸增大，但逐漸增大，但FG圖圖122典例精析把方向第十二章簡單機

19、械第十二章簡單機械 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析當杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時，由于動力是豎當杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時，由于動力是豎直向上的，所以，動力臂和阻力臂的比值是不變的，由杠桿平直向上的，所以，動力臂和阻力臂的比值是不變的，由杠桿平衡條件衡條件可得，力的大小不變?？傻?，力的大小不變。 F2 F1 L1 L2 第十二章簡單機械第十二章簡單機械 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例2:滑輪組的應用與設計滑輪組的應用與設計 例例2用滑輪組提升重物，請在圖用滑輪組提升重物，請在圖123中畫出拉力中畫出拉力F的繩子的繞法。的繩子的繞法。(不計動滑輪、繩重和摩擦不計動滑輪、繩重

20、和摩擦)答案答案 如圖如圖124所示所示圖圖1243G圖圖123第十二章簡單機械第十二章簡單機械 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析一定一動兩個滑輪，即可以組成兩段繩子承擔重一定一動兩個滑輪，即可以組成兩段繩子承擔重物的滑輪組，也可以組成三段繩子承擔的，連接三段繩子承物的滑輪組，也可以組成三段繩子承擔的，連接三段繩子承擔的，繞線時應從動滑輪上開始繞起。擔的，繞線時應從動滑輪上開始繞起。 方法拓展：方法拓展： 滑輪組提升滑輪組提升(或水平拉或水平拉)物體時，承擔重物繩子的股數(shù)的物體時，承擔重物繩子的股數(shù)的判斷和根據(jù)題目的具體要求來設計滑輪組的組裝：根據(jù)公式判斷和根據(jù)題目的具體要求來設計滑輪組

21、的組裝：根據(jù)公式n求出繩子的股數(shù)，然后利用求出繩子的股數(shù)，然后利用“奇動偶定奇動偶定”原則原則解解決相關(guān)問題。決相關(guān)問題。G物物+G動動F 典例典例3：機械效率的探究：機械效率的探究 例例3用如圖用如圖125所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率。所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率。實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。的鉤碼緩緩上升。第十二章簡單機械第十二章簡單機械 典例精析把方向典例精析把方向圖圖125第十二章簡單機械第十二章簡單機械 典例精析把方向典例精析把方向 (1)實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示

22、數(shù)實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數(shù)F為為 N，鉤碼總重，鉤碼總重G為為1.0 N，鉤碼上升高度，鉤碼上升高度h為為0.1 m，測力計移動距離測力計移動距離s為為0.3 m，則杠桿的機械效率為，則杠桿的機械效率為 %。請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因： 。 (2)為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關(guān)，一位為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在同學用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)： 0.566.7由于使用杠桿時需由于使用杠

23、桿時需要克服杠桿自重要克服杠桿自重(克服摩擦力克服摩擦力)等做功等做功 次次數(shù)數(shù)鉤碼懸鉤碼懸掛點掛點鉤碼總鉤碼總重重G/N鉤碼移動鉤碼移動距離距離h/m拉力拉力F/N測力計移動測力計移動距離距離s/m機械效機械效率率/%1A1.50.100.70.3071.42B2.00.151.20.3083.3第十二章簡單機械第十二章簡單機械 典例精析把方向典例精析把方向 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：的結(jié)論？答： ；請簡；請簡要說要說 明明 兩兩 條條 理理 由由 ： ；

24、 。 解析解析 測力計的讀數(shù)要注意量程和分度值，這里的分度值測力計的讀數(shù)要注意量程和分度值，這里的分度值是是0.1 N；用公式；用公式計算機械效率；對于杠桿而言，計算機械效率；對于杠桿而言，額外功主要是克服杠桿自身的重力所做的功。提高效率可以選額外功主要是克服杠桿自身的重力所做的功。提高效率可以選減小杠桿自重，增大物重等，但是要在支點和懸掛點不變的情減小杠桿自重，增大物重等，但是要在支點和懸掛點不變的情況下使用。況下使用。 不能不能兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置 僅根據(jù)一次對比實驗所得結(jié)論是不可靠的僅根據(jù)一次對比實驗所得結(jié)論是不可靠的 W總總W有用有用第十二章簡單

25、機械第十二章簡單機械 典例精析把方向典例精析把方向 知識點撥：知識點撥： 杠桿的機械效率與滑輪的機械效率不同的是，杠桿的支點、杠桿的機械效率與滑輪的機械效率不同的是，杠桿的支點、懸掛點的改變都會使額外功的大小改變，即克服杠桿自重所做懸掛點的改變都會使額外功的大小改變，即克服杠桿自重所做功改變。功改變。第十二章簡單機械第十二章簡單機械 實戰(zhàn)演習成高手實戰(zhàn)演習成高手 1小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組(如圖如圖126所示所示)，分別將同一物體勻速提高到相，分別將同一物體勻速提高到相同高度，滑輪組的機械效率分別為同高度，滑輪組的機械效率分別為1、2。下列關(guān)。下

26、列關(guān)系正確的是系正確的是(忽略繩重及摩擦忽略繩重及摩擦)() AF1F2，12 BF1F2，12 CF1F2，12 DF12實戰(zhàn)演習成高手圖圖126第十二章簡單機械第十二章簡單機械 實戰(zhàn)演習成高手實戰(zhàn)演習成高手 2如圖如圖127所示是一種拉桿式旅行箱的示意圖，使所示是一種拉桿式旅行箱的示意圖，使用時相當于一個用時相當于一個 (填填“省力省力”或或“費力費力”)杠桿，杠桿，若箱和物品共重若箱和物品共重100 N，設此時動力臂是阻力臂的，設此時動力臂是阻力臂的5倍，則倍，則抬起拉桿的力抬起拉桿的力F為為 N。圖圖127第十二章簡單機械第十二章簡單機械 實戰(zhàn)演習成高手實戰(zhàn)演習成高手 3如圖如圖128所示，日常生活或生產(chǎn)實踐中使用的機所示，日常生活或生產(chǎn)實踐中使用的機械，能抽象為斜面的是械，能抽象為斜面的是()圖圖128第十二章簡單機械第十二章簡單機械 實戰(zhàn)演習成高手實戰(zhàn)演習成高手 4如圖如圖129所示，在豎直向上大小為所示，在豎直向上大小為10 N的力的力F的作用下，重物的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升。已沿豎直方向勻速上升。已知重物知重物A上升速度為上升速度為0.2 m/s，不