2023年简单机械和功知识点归纳.doc

简朴机械和功
（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点表达；
②动力：使杠杆转动的动力，用表达；
③阻力：阻碍杠杆转动的力，用表达；
④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用表达；
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用表达
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） 支点与杠杆末端相连
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
杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处在平衡状态
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，小女孩应当坐在哪里才干使跷跷板平衡？

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，绳与杆的夹角为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F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/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_________，错误因素是_____________________．
（3）某次测量中，在如图14所示的条件下杠杆已处在平衡状态．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；② 20、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_______________ 。
（2）三次实验数据登记表格如下：
实验序号
动力F1（牛）
动力臂L1（厘米）
阻力F2（牛）
阻力臂L2（厘米）
1
2
4
2
4
2
4
6
3
8
3

8
4
6

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，因素也许是___________。
乙
（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。
甲

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重要目的是__________。
（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），其因素是______。

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。
（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。这重要是由于（ ）A．一个人无法独立操作 B．需要使用太多的钩码
C．力臂与杠杆不重合 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，将左侧此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

7杠杆的分类与应用
名称
结构特性
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对抱负的定滑轮(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)
F1
l1
F2
l2
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抱负的动滑轮（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)
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抱负的滑轮组（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)
④组装滑轮组方法：一方面根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数,然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体规定组装滑轮。
（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：。 单位：焦耳（焦）； 符号：J； 即：
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
3、 单位换算：，
（五） 机械效率
1、 有用功、额外功、总功：
2、 机械效率：有用功与总功的比值。
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，但提高相同的重物时，机械效率是相同的；用同样的滑轮组提高不同的重物，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，拉力方向应与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：斜面的倾斜限度 斜面的粗糙限度
实验结论：
1.在斜面粗糙限度相同时，斜面越陡，机械效率越高。
2.在斜面倾斜限度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低。
2023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。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙限度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：
实验
次数
斜面倾斜限度
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1次实验中，斜面的机械效率为 ，物块和斜面的内能增长了约 __ .
⑵分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙限度相同时，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限度的关系，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_斜面的倾斜限度和斜面的粗糙限度不变。
（5）若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙限度的关系，需增长的器材有（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
斜面的粗糙限度一定期，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）。