简单机械和功知识点归纳
简单机械和功
（一）杠杆
1、杠杆：在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2、杠杆的5个要素：
①支点：杠杆绕着转动的点，用O点表示；
②动力：使杠杆转动的动力，用
1
F表示；
③阻力：阻碍杠杆转动的力，用
2
F表示；
④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用
1
l表示；
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用
2
l表示
3、画力臂练习
方法：1）找支点
2）画力的作用线
3）通过支点向力的作用线画垂线
4）大括号，垂足符号，字母
4.最小力画法
1）支点及杠杆末端相连
2）力垂直于杠杆末端
从A点搬动柜子从M端抬起均匀木棒把水倒入杯中
5杠杆平衡的条件（杠杆原理）：
动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即2211l F l F ?=? 杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态 6杠杆平衡条件的计算：
例题1.假如在一跷跷板中大人重750N ，小女孩重250N 。当大人离跷跷板的转轴0.5m 时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？
例题2.如图，一轻质杆OA 一端固定在竖直墙上，可绕O 点转动，已知0A=0.3cm ，OB=0.2cm,在A 点处悬挂一重物G ，质量为2kg ，若在B 处施一竖直向上的拉力F ，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F 为多少？
例题3.如图：OB=2BA ，物体重为60N ，不计杠杆自身重力，绳及杆的夹角为30℃，则绳的拉力为多少？
4、杠杆平衡的条件实验
例题1.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在____位置平衡，这样做是为了便于测量____．如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向_____调节，此后在整个实验过程中，能否再旋动两端的平衡螺母？______．
下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重均为0.5N ，杠杆上刻线的间距为5cm ，部分实验数据记录如下表:
实验次数 动力F 1/N 动力臂L 1/cm 阻力F 2/N 阻力臂L 2/cm
1 1.5 10 1
2 1 20 10 3
1
20
1.5
10
（1）请将表格中的实验数据补充完整．
（2）小明的第3次实验记录中有一个数据明显错误，它是_________，错误原因是
_____________________．
（3）某次测量中，在如图14所示的条件下杠杆已处于平衡状态．若小明同时拿走两边下方的
两个钩码，则杠杆的________（“左”或“右”）端将下沉．为使杠杆恢复水平平衡，小明应将左侧剩余的两个钩码移至________点处．
答案：
水平、力臂、左、左．
①15、2；②20、弹簧测力计没有竖直向下拉（或动力臂测量错误）；③左、 D
例题2.小明同学探究杠杆平衡条件：（不考虑杠杆自重和摩擦）
（1）实验前没有挂钩码时，小明发现杠杆右端下倾，则应将左端的平衡螺母向______调，使杠杆在水平位置平衡；这样做的目的是_______________ 。
实验序号动力F1（牛）动力臂L1（厘
米）
阻力F2（牛）阻力臂L2（厘
米）
12424
24638
3846
①小明用如图甲所示进行第3次实验，弹簧测力计的所示如图乙所示，则动力F1=_____N
②分析三次实验数据，发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大，检测弹簧测力计发现完好无损，原因可能是___________。
（3）小明通过实验探究，得出了杠杆平衡条件。生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第____次实验原理。
答案：
（1）左尽量减小杠杆的自重对实验的影响
（2）① 3.6 ②弹簧测力计没有向下拉
（3）2
例题3.在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向
____________调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是__________。
（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码______个。
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______________（变大／变小／不变），其原因是______。
答案：
(1) 左消除杠杆的重力对实验的影响（使杠杆的重力的力臂为0），便于测量力臂（2）3 （3）变大该力的力臂变短了（此时的力臂不是0C）
例题4. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆上每格等距：
（1）实验前没挂钩码时，发现杠杆左端上翘，应将左端平衡螺母向_____旋一些（选填“左”或“右”），使杠杆在_____位置平衡。
甲
乙
（2）实验中，用图12所示的方式悬挂钩码，杠杆也能平衡，但采用这种方式是不妥当的。这主要是因为（）A．一个人无法独立操作B．需要使用太多的钩码
C．力臂及杠杆不重合D．力和力臂数目过多
（3）图12中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第______格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以平衡。
答案：（1）左水平（2）D (3) 2
例题5.在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前没有挂钩码时，若杠杆右端下倾，则应将右端的平衡螺母______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图所示，杠杆在水平位置平衡后，若将左侧的3个钩码该挂在D处，要是杠杆仍然保持平衡，则应将右端钩码该挂在__ 处
（3）如图所示，杠杆在水平位置平衡后，若在左侧的3个钩码下添加1个钩码，要使杠杆仍然保持平衡，则应将右侧钩码改挂在______处
（4）分析有关实验数据，可得出杠杆平衡条件是：
________
答案：（1）左（2）M
（3）K （4）动力×动力臂=阻力×阻力臂
名称结构特征特点应用举例
省力杠杆动力臂> 阻力臂省力、费距扳手、动滑轮、钢丝钳
费力杠杆动力臂< 阻力臂费力、省距理发剪刀、钓鱼竿、筷子、船桨等臂杠杆动力臂= 阻力臂不省力、不费距天平、定滑轮
（二）滑轮
定滑轮：
①定义：中间的轴固定不动的滑轮。②实质：定滑轮的实质是：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S F(或速度v F) = 重物移动的距离S G(或速度v G)
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。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1/2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1 / 2(G物+G动)绳子自由端移动距离S F(或v F)=2倍的重物移动的距离S G(v G)
F1 l1
F2
l2
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
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= 1 /n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 /n (G 物+G 动) 绳子自由端移动距离S F (或v F )=n 倍的重物移动的距离S G (或
v G )
④组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数,然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。 （三）功
1、功W ：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。
2、计算公式：S F W ?=。 单位：焦耳（焦）； 符号：J ； 即：m N J ?=11
3、做功的两个必要条件：①对物体要有力的作用； ②物体要在力的方向上通过一定的距离。
（四）功率
1、功率：单位时间内所做的功。
物理意义：表征力做功快慢的物理量。
2、计算公式：； 单位：瓦特（瓦）； 符号：W ； 即s J W 11=
3、单位换算：W kW 3
101=，W MW 6
101= （五）机械效率
1、有用功、额外功、总功：额外有用总W W W +=
2、机械效率：有用功及总功的比值。
%100?=
总共
有用功
机械效率 即：
3、机械效率总小于1。 探究测滑轮组机械效率 1、 实验原理
2、实验器材：弹簧测力计、刻度尺
3.要测的物理量：物重G 、拉力F 、重物上升的距离h 、
弹簧测力计移动的距离S
4.操作注意点：（1）匀速竖直向上拉动弹簧测力计.
（2）不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数.
5.相同的滑轮组，绕绳方法虽不同，但提升相同的重物时，机械效率是相同的；用同样的滑轮组提升不同的重物，重物越重滑轮组的机械效率越大。 探究斜面的机械效率
实验原理：
所测物理量：
物重G、拉力F、重物上升的距离h、
弹簧测力计移动的距离S
测量仪器：
弹簧测力计、刻度尺
注意事项
1、在实验过程中，拉力方向应及斜面保持一致且要匀速向上拉动弹簧测力计。
2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数。
斜面机械效率的影响因素：斜面的倾斜程度斜面的粗糙程度
实验结论：
1.在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。
2.在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低。
10年武汉市）下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测
实验次数斜面倾斜程
度
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1 较缓10 0.1 5.0 1
2 较陡10 0.
3 6.7 1 45％
3 最陡10 0.5 8.
4 1 60％
⑴小明探究的是斜面的机械效率跟_______的关系。在第
为，物块和斜面的内能增加了约__ .
⑵分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持______ 不变。
（3）在第1次实验中物体和斜面间的摩擦力为____N。
（4）若要探究斜面机械效率跟物重的关系，应保持_斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不变。（5）若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，需增加的器材有（毛巾、棉布、玻璃板等）。
（6）从表中还能得到的结论：
使用斜面省力
斜面的粗糙程度一定时，当斜面越平缓时，越省力
使用斜面不省功
斜面在我们生活中的应用有（盘山公路）。