第十二章简单机械基础知识复习

第十二章简单机械基础知识复习
第一节杠杆
1.定义：一根硬棒，在的作用下能绕着转动，这根硬棒就叫。

●一个物体可以成为杠杆，必须满足两个条件：①；②。

●杠杆的形状是的。

2.杠杆的五要素：
●支点：杠杆绕着转动的点。

一般用表示。

●动力：使杠杆转动的力。

一般用表示。

●阻力：阻碍杠杆转动的力。

一般用表示。

●动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离。

一般用 1表示。

●阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。

一般用表示。

3.杠杆示意图的画法：①确定；②确定动力和阻力，画；③画；④标出各个物理量。

4.画图技巧
●力的作用线是沿的方向所画的直线。

在画力臂时，如果力的作用线太短，可
用将力的作用线延长。

●力臂不是支点到力的作用点的距离。

●力臂用双箭头或大括号（虚线）表示，力的作用线用虚线表示。

●检验所画力的方向是否正确的最简单方法是，看动力和阻力使杠杆转动的效果是
否。

动力、阻力的方向不一定相反，但它们一定使杠杆转动的方向：当动力、阻力在支点两侧时，它们的方向大致；当动力、阻力在支点一侧时，它们的方向大致。

●确定杠杆支点的方法是根据平时的体验，判断杠杆绕着哪点转动，则这一点就是支点。

如：鱼竿、铁锹的支点都在后手的位置上。

5.探究：杠杆的平衡条件
杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力作用下或绕支点时，我们就说杠杆平衡了。

【实验设计】如图，调节杠杆两端的螺母（和天平的调节方法相同），使杠
杆在不挂钩码时，保持并，达到。

给杠杆两端
挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆保持水平并静止。

记下动力、
阻力，测量动力臂和阻力臂。

改变力和力臂的数值，再做两次实验。

根据表格中的数据进行分析，例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系。

【实验结论】杠杆的平衡条件是。

【注意事项】（1）杠杆平衡的调节方法：将螺母向那端调节。

（2）实验前，调节杠杆在水平位置静止的主要目的是：；
实验中，调节杠杆在水平位置静止的主要目的是：。

（3）多次实验的原因：。

（4）分析得出实验结论时，如果某同学通过分析数据得出：F1+L1＝F2+L2 他得出的结论是正确的吗？；你的理由是。

6.杠杆的平衡条件：或者
应用：计算力或力臂的大小、判断杠杆是否平衡、确定杠杆的种类、画出最小力臂。

（1）根据杠杆平衡条件判断杠杆平衡的方法：①计算动力与动力臂的乘积、计算阻力与阻力臂的乘积；②比较两个乘积的大小，若相等则杠杆平衡；若不相等，则杠杆不平衡，杠杆将向乘积较大的一方偏转。

（2）利用杠杆平衡条件判断力的大小变化的方法是：①找出杠杆的支点和作用在杠杆上的力及力臂；②依据题意，确定力和力臂中哪些量的大小不变，哪些量大小变化；③应用判断出力或力臂的变化。

（3）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，必须使最大。

①如果动力作用点已经给出，那么到的连线是最长力臂。

②如果动力作用点没有确定，则选择杠杆上离最远的点为动力作用点，以支点与动力作用线的连线所作力臂是最长的力臂。

（4）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：分析杠杆转动时施加的动力如何变化、沿什么方向施力最小等。

7.杠杆的应用
（1）省力杠杆：动力臂阻力臂，动力阻力，，但费距离。

应用：
（2）费力杠杆：动力臂阻力臂，动力阻力，，但省距离。

应用：
（3）等臂杠杆：动力臂阻力臂，动力阻力，既不，也不；既不
也不。

应用：
我们应该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；当为了使用方便，需要缩短距离时，应选择。

8、正确理解物理学中“重”字的不同含义：（1）铁比木头“重”是指；（2）天平“重”的那端下降是指；（3）杠杆“重”的那端下降是指。

（4）你有多“重”是指。

第二节滑轮
2.滑轮组
●特点：滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合，特点是既，又能，但是。

●省力情况：n为承担物重的绳子段数。

①若不考虑滑轮重及摩擦，拉力F=
②若不考虑摩擦，而考虑动滑轮重，则拉力F=
●绳子自由端移动距离s与物体提升高度h的关系：s＝，n的判断方法：
与连接的绳子段数是多少，n就是多少。

绳子自由端移动的速度与物体移动速度间的关系：。

●绕线方法：
①已知滑轮和承担物重的绳子段数n，画绕线：若n是奇数，则绳子的固定端拴在
上；若n是偶数，则绳子的固定端拴在上（“奇动偶定”）。

连线时由内向外依次缠绕滑轮。

②已知滑轮和拉力方向，画绕线：若拉力方向向上（指向用来固定滑轮的墙面），则绳子的末端与相连；若拉力的方向向下，则绳子的末端应从出。

连线时由外向内缠绕，最后找出绳子起点的固定位置。

③已知滑轮组，画最小拉力：使绳子承担物重的段数为最大即可。

若滑轮组中动滑轮和定滑轮数目不等，那么答案很明显；若滑轮组中动滑轮和定滑轮的数目相等，那么n是。

3.轮轴
●实质：轮轴实质是一个可以连续转动的杠杆。

●特点：动力作用在轮上时，使用轮轴省力，但是费距离；动力作用在轴上时，使用轮轴费力，但是省距离。

应用：等。

4.斜面
●斜面是一种，但却费的简单机械。

●原理：（F——沿斜面方向的推力；L——斜面长；G——物重；h——斜面高度）●如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL＝fL＋Gh
●当斜面高度相同时，斜面越长越。

应用：等。

第三节机械效率
1.有用功：人利用机械在达到目的的过程中，所做的对人们有用的功，叫做有用功。

有用功相当于不使用机械时，人直接对物体所做的功。

W有用＝＝＝
2.额外功：在工作时，人们不需要的但不得不做的功，叫做额外功。

使用机械时，由于克服摩擦以及机械自重所做的功就是额外功。

W额＝ =
●在忽略绳重、摩擦的前提下，滑轮组的额外功W额＝；斜面的额外功W额＝
3.总功：有用功加额外功是总共做的功。

W总＝＝＝
●斜面的总功W总＝＝
●机械效率：叫机械效率。

公式：
●有用功总小于总功，机械效率总 1。

机械效率通常用百分数表示。

●提高机械效率的方法：①减小机械自重；②减小机件间的摩擦，保持零件间的润滑。

●提高滑轮组机械效率，还有一种方法是在绳能承受的范围内。

4.影响滑轮组机械效率大小的因素
滑轮组的机械效率：
●滑轮组机械效率的高低与、、等因素有关。

●使用相同的滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率。

原因：使用相同的滑轮组提升重物时，不变，而物体变重，变大，有用功占总功的比值变大，机械效率提高。

●使用滑轮组时，轮与轴之间的越小，机械效率越高。

● 当被提升的物体重力相同时， 越轻，滑轮组的机械效率越高。

5. 影响斜面机械效率大小的因素
斜面的机械效率：
● 斜面机械效率的高低与斜面的光滑程度及斜面的倾斜程度有关。

● 在斜面的倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高。

● 光滑程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。

6. 测量滑轮组的机械效率
【实验原理】
【需要测量的物理量】 、 、 、 。

【实验器材】钩码、铁架台、滑轮、细线； 、
【注意事项】
① 弹簧测力计要沿着 方向 拉动物体。

沿竖直方向拉的目的是减小误差。

匀速拉动的目的是使示数稳定。

② 如果物体静止时读数，测量的结果不包括摩擦，会使测量结果偏大。

7. 【实验原理】
【需要测量的物理量】物体的重力G 、斜面的高度h 、拉力F 、斜面的长度L
【实验器材】斜面、大小木块（大木块用来垫高）、弹簧测力计、刻度尺
【注意事项】① 注意控制变量。

② 要使用弹簧测力计拉着物体沿斜面方向匀速运动。

表是杨威同学的一次体育测试成绩
请你根据表格中提供的信息进行下列
有关计算：(g 取10N ／kg)
(1)杨威同学100m 跑的平均速度是多大?
(2)在图14中，杨威同学的重量是500N ，A 点为此时的重心，请
你根据图中数据求出支持力F 的大小；
(3)杨威同学用4s 把杠铃举起了2m ，则他举起杠铃的功率是多少?。