初二物理下冊簡單機(jī)械知識點(diǎn)的歸納及講解
一、杠桿
1、定義:一根硬棒,在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動,這根硬棒叫做杠桿。判斷一個物體是不是杠桿,需要滿足三個條件,即硬物體(不一定是棒)、受力(動力和阻力)和轉(zhuǎn)動(繞固定點(diǎn))。
杠桿可以是直的,也可以是彎的,甚至是任意形狀的,只要在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動,且是硬物體,都可稱為杠桿。
2、杠桿的五要素:
、僦c(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)。用字母O表示。
②動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F1表示。
③阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F2表示。
、軇恿Ρ郏簭闹c(diǎn)到動力作用線的距離。用字母L1表示。
⑤阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。用字母L2表示。3、研究杠桿的平衡條件:
、俑軛U平衡是指:杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。
、趯(shí)驗(yàn)前:應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是:可以方便的從杠桿上量出力臂。
、劢Y(jié)論:杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是:動力×動力臂=阻力×阻力臂。寫成公式:F1L1=F2L2也可寫成:F1/F2=L2/L14、應(yīng)用:三種杠桿:
名稱結(jié)構(gòu)特征特點(diǎn)應(yīng)用舉例
省力杠桿
動力臂大于阻力臂(L1>L2,F(xiàn)1<F2)省力、費(fèi)距離
撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、
鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿動力臂小于阻力臂(L1F2)
費(fèi)力、省距離
縫紉機(jī)踏板、起重臂、人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿、鑷子、船槳
等臂杠桿
動力臂等于阻力臂
(L1=L2,F(xiàn)1=F2)
不省力、不費(fèi)力天平,定滑輪
1、滑輪是變形的杠桿。
2、定滑輪:
①定義:中間的軸固定不動的滑輪。
、趯(shí)質(zhì):等臂杠桿。
、厶攸c(diǎn):使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。
、軐硐氲亩ɑ(不計輪軸間摩擦)F=G物。繩子自由端移動距離SF(或速度vF)=重物移動的距離SG(或速度vG)
3、動滑輪:
、俣x:和重物一起移動的滑輪。(可上下移動,也可左右移動)②實(shí)質(zhì):動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。
、厶攸c(diǎn):使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。④理想的動滑輪(不計軸間摩擦和動滑輪重力)則:12FG物只忽略輪軸間的摩擦則,拉力1+2FGG
繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的'距離SG(或vG)
4、滑輪組
、俣x:定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。
②特點(diǎn):使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。③理想的滑輪組(不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力)拉力1FGn物。只忽略輪軸間的摩擦,則拉力1FGGn動物。繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重物移動的距離SG(或vG)。
、芙M裝滑輪組方法:首先根據(jù)公式GGnF動物()
求出繩力的作用線:通過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線
F2OF1
L1L2子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。
第3節(jié)機(jī)械效率
1、有用功:
定義:對人們有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總斜面:W有用=Gh
2、額外功:
定義:并非我們需要但又不得不做的功。
公式:W額=W總-W有用=G動h(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組)斜面:W額=fL
3、總功:定義:有用功加額外功或動力所做的功
公式:W總=W有用+W額=FS=W有用
4、機(jī)械效率:定義:有用功跟總功的比值。
公式:=WW有用總
定滑輪:=GhGhGFSFhF
動滑輪:=22GhGhGFSFhF滑輪組:=GhGhGFSFnhnF
5、有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。
6、提高機(jī)械效率的方法:減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。
7、機(jī)械效率的測量:
(1)原理:=WGhWFS有用總
(2)應(yīng)測物理量:鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
(3)器材:除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測力計。
(4)步驟:必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高,目的:保證測力計示數(shù)大小不變。
(5)結(jié)論:影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有:
、賱踊喸街兀瑐數(shù)越多則額外功相對就多。
②提升重物越重,做的有用功相對就多。③摩擦,若各種摩擦越大做的額外功就多。
8、繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率
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