简单机械和功知识点大全

第十二章简单机械

一、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──组成杠杆示意图。

①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。

②动力：使杠杆转动的力。用字母F1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L1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（）或()。

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：

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_____边调；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，OB为一轻质杠杆，O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．

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_______ _______，属于等臂杠杆的是________，

属于费力杠杆的是_____________．（填序号）

二、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S F （或速度v F ）=重物移动的距离S G （或速度v G ）

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。

④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=21G 只忽略轮轴间的摩擦则，拉力F=2

1（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 （或v G ）

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。

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=n

1G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=n

1（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：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F 1、F

2、F 3表示，（ ）

A.拉力F 1最小

B.拉力F 2最小

C.拉力F 3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 ，则重物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 ，则拉力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＿＿G 乙

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 ．40N B50N C ．100N D ．5N

三、机械效率：

１、有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 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－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

斜面：W 额=f L

3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功

公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η

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： 斜 面： 定滑轮：

η W 有用

W 总 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh FS = Gh F2h = G

2F = η Gh FS = Gh Fnh = G

nF

=

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： ① 原 理：

②应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S ③器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

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 η W 有用

W 总 = Gh FS

=