简单机械知识点.doc

OF1l1l2F2简单机械知识点归纳一、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：杠杆可直可曲，形状任意。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。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 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 找支点O， 画力的作用线（虚线）； 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； 标力臂（大括号）。3、 研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。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：动力动力臂阻力阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。4、应用：名称结 构特 征特 点应用举例省力杠杆动力臂阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂阻力臂费力、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=阻力臂不省力、不费力天平，定滑轮l1l2F2F1说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。二、滑轮1、 定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。 实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。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)F1l1F2l22、 动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。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SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)3、 滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（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SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG) 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、机械效率、有用功：对人们有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总 2、 额外功：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） 3、 总功：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 W有用W总 =4、 机械效率：有用功跟总功的比值。 （1）公式： （2）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。例如：某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。（3）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。W有用W总 =GhFS=5、机械效率的测 原 理： 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器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线、还需 刻度尺、弹簧测力计。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。结论影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A、动滑轮重力大小和个数多少：提升同一物体用的动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多而有用功不变，机械效率就越低。B、物体的重力大小：用同一滑能组所提升得重物越重，做的有用功相对就多而额外功不变，机械效率就越高。C、摩擦：若各种摩擦越大做的额外功就多，机械效率相对就低。 D、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。四、简单机械的机械效率（1）斜面 W有用=Gh W额外=fSW总=FS=GhfS（2）杠杆 W有用=G物h W额外 W总=FS（3）定滑轮竖直方向提升重物（a）W有用=GhW额外：摩擦及绳重W总=FS=Fh（4）定滑轮水平方向拉动物体（b）W有用=fS物 W额外：滑轮转动摩擦W总=FSF=FS物（5）动滑轮（a）及竖直方向滑轮组W有用=G物h W额外不计绳重和摩擦时W总=FS=Fnh=（G物G动）h （n为连接动滑轮绳子段数） （6）动滑轮（b）及水平方向滑轮组W有用=fS物 W额外：绳重及滑轮转动摩擦W总=FSF=FnS物 （n为连接动滑轮绳子段数）注：a、所有机械克服自身摩擦做功均是额外功的组成部分，故对机械进行润滑一般都可以提高机械效率b、所有的有用功均等于不使用机械时所做的功c、对于所有机械均有