简单机械和功知识点大全.docx

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简单机械和功知识点大全

第十二章简单机械

、杠杆

1定义：

在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

说明：

①杠杆可直可曲，形状任意。

2有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。

如：

鱼杆、铁锹

2五要素一一组成杠杆示意图。

1支点：

杠杆绕着转动的点。

用字母0表示。

2动力：

使杠杆转动的力。

用字母Fi表示。

3阻力：

阻碍杠杆转动的力。

用字母F2表示。

4动力臂：

从支点到动力作用线的距离。

用字母Li表示。

5阻力臂：

从支点到阻力作用线的距离。

用字母L2表示。

画力臂方法：

一找支点、二画线、三连距离、四标签。

3研究杠杆的平衡条件：

杠杆平衡指：

杠杆（）些（）。

实验前：

应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在（）平衡。

这样做的目的是：

可以方便的从杠杆上

量出力臂

结论：

杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是:

4.分类:

名称

结构特征

优缺点

应用举例

省力

杠杆

动力臂大于阻力臂

省力、费距离

撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车

费力

杠杆

动力臂小于阻力臂

费力、省距离

缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆

等臂

杠杆

动力臂等于阻力臂

不省力不费力

天平，定滑轮

达标检测:

1、在“探究杠杆平衡条件”的实验前，

（1）将杠杆放在水平面上后，发现右端比左端低，这时，应将右端螺母向调；实验中是靠移动来改变力臂的，靠增减来改变阻力和动力的大小的。

2、.如图3所示，0B为一轻质杠杆，0为支点，OA=0.3m，OB=0.4m，将重30N的物

体悬

挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加N的拉力，这是一个（选

填“省力”或“费力”）杠杆.

二图3

3、下列工具中：

（1）镊子；

（2）羊角锤；（3）铡刀；（4）理发剪刀；（5）裁衣剪刀；（6）天平；（7）大扫帚；（8）筷子；（9）剪铁皮的剪刀；（10）道钉撬；（11）火钳；（12）起重机的起重臂；（13）撬

棒；（14）汽车的脚踏板.其中属于省力杠杆的是于等臂杠杆的是，

属于费力杠杆的是（填序号）

、滑轮

1•定滑轮:

1定义：

中间的轴固定不动的滑轮。

2实质：

等臂杠杆。

3特点：

使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

4对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G。

绳子自由端移动距离Sf（或速度VF）=重物移动的距离Sg（或速度VG）

2•动滑轮：

1定义：

和重物一起移动的滑轮。

（可上下移动，也可左右移动）

2实质：

动滑轮的实质是：

动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

3特点：

使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

11

4理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）贝U:

F=」G只忽略轮轴间的摩擦则，拉力F=》（G

22

物+G动）绳子自由端移动距离Sf（或vf）=2倍的重物移动的距离Sg（或vg）

3•滑轮组

①定义：

定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

2特点：

使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。

1

3理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=」G。

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力

n

1-

F=—（G物+G动）。

绳子自由端移动距离Sf（或vf）=n倍的重物移动的距离Sg（或vg）。

n

4组装滑轮组方法：

根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮。

达标检测:

1、用定滑轮匀速提起重物的三种拉法，所用的拉力分别以F1、F2、F3表示,

A.拉力F1最小

B.拉力F2最小

C.拉力F3最小

D.三种拉力一样

2、如图所示，滑轮组承担重物的绳子股数为股。

若绳子自由端在拉力F作用下，竖直向上移动0.2m，贝U重物G上升距离为m;若物体重为100N，不计滑轮重，则匀速向上的拉力F为N;若四个滑轮重量各是2N，贝U拉力F又为N（摩擦不计）。

3、如图5，小森用同样的力把甲、乙两物体匀速提升，不计摩檫和滑轮重，则重力G甲一

G乙

图5

4、在滑轮组提升物体，当绳子自由端被拉下2m时，物体升高了0.5m，被提升物的质量是20kg。

若不计动滑轮重力和摩擦阻力，绳子的力应为

A.40NB50NC.100ND.5N

三、机械效率：

1、有用功：

定义：

对人们有用的功。

公式：

W有用二Gh（提升重物）=W总一W额=nW总

斜面：

W有用=Gh

2、额外功：

定义：

并非我们需要但又不得不做的功

公式：

W额=W总一W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

斜面：

W额=fL

3、总功：

疋义：

有用功加额外功或动力所做的功

公式：

W总=W有用+Wa=FS=W有用/n

斜面：

W总=fL+Gh=FL

4、机械效率：

①

定义：

有用功跟总功的比值。

②公式:

W有

n=W总

皿

n=FL

GhGhG

斜面：

nFSFh=F

n=Gh=Gh=G

FSF2h2F

=GhGhG

一=

FSFnhnF

定滑轮:

动滑轮:

滑轮组

③有用功总小于总功，所以机械效率总小于

1。

通常用百分数表示。

某滑轮

机械效率为

60%表示有用功占总功的60%。

④提高机械效率的方法：

。

5、机械效率的测量：

W徘Gh

n=帀■总=~7S

①原理:

④步骤：

必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：

保证测力计示数大小不变。

5结论：

影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:

A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B提升重物越重，做的有用功相对就多。

C摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

达标检测:

1•关于机械效率的说法中正确的是（

A•越省力的机械，效率越高

B.做有用功越多的机械，效率越高

C•做相同的功，额外功的值越小，则机械效率一定越高

D•做功越快的机械，机械效率越高

2、下列关于机械效率的说法错误（）

A、当总功一定时，有用功越多或额外功越少，机械效率越咼

B、当有用功一定时，总功越少或额外功越少，机械效率越高

C、当额外功一定时，总功越多或有用功越多，机械效率越高

D、使用机械时，越省力、功率越大，则机械效率大

3、滑轮组将重500N的物体，举高60cm的过程中，机械效率为80%，则有用功为J,额外功为Jo

4、某人将一物体用F=40N的推力匀速将一个重200N的物体推上高h=1m、长s=6m

的斜面，则此人对物体做的总功为J额外功为J斜面的机械效率，斜面和物

体间的摩擦力是N.

能力提升

1•用剪刀剪东西时，如果用剪刀的尖部去剪就不易剪断，而改用剪刀中部去剪就容易些,这是因为（）

A•增大了动力B•减小了阻力

C.减小了阻力臂D•增大了动力臂

2、测某机器的机械效率时，有如下4个记录结果，其中肯定错误的是（）

A.99%B.120%C.60%D.80%

A.利用机械越省力，机械效率越高

B.机械做功越快，机械效率越咼

C.有用功相同，总功越大的机械效率越高

D.

•在如图所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物

5•杠杆的平衡条件是如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时,

动力是阻力的倍.

6•重200N的物体，使用定滑轮将它提起时，不计摩擦和滑轮重，所用拉力是N,

如果使用动滑轮将它提起，所用拉力是N.

（1）.画出下列图中的动力臂Li和阻力臂L2

3/

》

滑轮重，F表示人对绳子的拉力

10、如下图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与

轴之间的摩擦及绳重。

如果工人将绳子匀速向上拉了6m，则泥桶上升了多少？

滑轮组的机械

效率是多少？

11•利用如图4所示的装置，用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%•求：

（1）物体和动滑轮的重各是多少？

（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率最大可提高到多少?