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纯洁机器学问点

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  简单机械知识点_理化生_初中教育_教育专区。第十一章:简单机械 第一节:杠杆 1、 定义:在 的作用下绕着 转动的 叫杠杆。 【说明】:①杠杆可 可 ,形状 。 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。 第十一章:简单机械 第一节:杠杆 1、 定义:在 的作用下绕着 转动的 叫杠杆。 【说明】:①杠杆可 可 ,形状 。 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。 图 13 ③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。 ④动力臂:从 到 的距离。用字母 L1 表示。 ⑤阻力臂:从 到 的距离。用字母了 L2 表示。 【说明】1、 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。 2、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。 3、动力臂、阻力臂不一定在杠杆上。 4、力臂是指“点到线”的距离,即支点到力的作用线的距离,而不是“点到点”的距离。 画力臂方法:一定点(支点)、二画线(力的作用线)、三连距离、四标签 ⑴ 找支点 O;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点作力的作用线的垂线,);⑷ 标力 臂(用大括号,一端括支点,一端括垂足,标上相应的符号 L1 或 L2)。 例如: 图3 图4 图 19 图 20 1 图 21 3、探究杠杆的平衡条件: ① 杠杆平衡是指: 或 ② 选择杠杆中间为支点的目的(或不挂钩码时使杠杆在水平位置平衡的目的): ③ 实验前:应调节杠杆两端的 。 ,若杠杆右端下沉,杠杆两侧的平衡螺母向 左.调.).,使杠杆在 位置平衡。这样做的目的是: 调(即.左.高. 。 ④ 多次实验的目的: ⑤ 当弹簧测力计的方向由竖直倾斜时,杠杆仍然平衡,示数变 ,原因: 。 ⑥ 当把左侧的钩码拿掉。杠杆将处于竖直位置,在右侧施加一个力,却发现无论用多大的力都不能将 杠杆拉到水平位置平衡,其原因:水平位置时动力臂为零,杠杆无法平衡 ⑦ 实验结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: ; 写成公式 也可写成: 。其含义是:如果动力臂是阻力臂的几 倍,那么动力就是阻力的 。 图9 4、求最大动力臂的方法:①若动力作用点确定了,则支点到动力作用线的距离就是最大动力臂。 ②若动力作用点没有确定,应看杠杆上哪一点离支点最远,音讯@秦皇岛市海港区叉车出租 @快意的—则这一点到 支点的距离即为最大动力臂。 5、杠杆平衡时动力最小:①动力要最小时,动力臂要最大;②动力臂要最大,则过已知力的作用 点,作最大动力臂的垂线;③根据实际,确定动力的方向。 6、杠杆平衡时动力最大:动力要最大时,动力臂要最小,动力臂要最小,力的作用线 若将圆形的油桶滚上台阶,请画出最小的力。 图 14 图7 图8 2、用撬棒撬起一石块,图 7,沿不同方向用力作用于撬棒,哪个力最小( ) 2 A. F1 B. F2 C. F3 D. 都一样 3、、如图 8 所示要使杠杆平衡,作用在 A 点上的力分别为 F1 、F2 、F3 ,其中最小的力是( ) A.沿竖直方向的力 F1 最小 B.沿垂直杠杆方向的力 F2 最小 C.沿水平方向的力 F3 最小 D.无论什么方向用力一样大 7、杠杆的分类 名称 结 构特 征 特点 应用举例 省力杠杆 动力臂阻力臂 L1L2 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、独轮车、羊角锤、钢丝钳、、、 自行车闸、核桃夹、起子、手推车、花枝剪刀 费力杠杆 动力臂阻力臂 L1L2 费力、省距离 缝纫机踏板、起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼杆、 筷子、船桨、面包夹、镊子、扫帚 等臂杠杆 动力臂=阻力臂 L1=L2 不省力不费力 天平,定滑轮、跷跷板 【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 ,当为了使用方便, 省距离时,应选 。 一、定滑轮: 第二节:滑轮 ①定义:轴不随物体一起移动的滑轮。 ②实质:定滑轮的实质是: 杠杆 ③特点:A 。 利用定滑轮提起重为 G 的物体时,拉力 F G,, 只有不考虑绳重和摩擦时(理想的定滑轮),拉力 F G B 不省距离:绳子自由端移动距离 S 绳 = 重物移动的距离 h 物,,绳子自由端移动速度 v 绳=重物移动的速度 v 物。即 , 二、动滑轮: ①定义:轴会随物体一起移动的滑轮。(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 ,但不能 。 ④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= 3 ,只忽略轮轴间的摩擦则拉力 F= ,绳子自由端移动距离 S 绳 = 2 倍重物移动的距离 h 物,,绳子自由端移动速度 v 绳 =2 倍重物移动的速度 v 物。即 , 【注意】 判断滑轮时动滑轮还是定滑轮关键是看轴是否随着物体一起运动,轴随物体起运动的 是 滑轮,轴随物体起运动的是 滑轮, 5、几种常见的使用滑轮情况 1、 2、 F G、S 3、 h、V 绳 V物 F F 拉 f、S 绳 4、 S 物、V 绳 V物 F= G(不计摩擦和动滑轮重力)、 F F拉 F= (只忽略轮轴间的摩擦) S h、V 绳 V物 5、 6、 f、S 绳 S 物、V 绳 V物 F= G(不计摩擦和动滑轮重力)、 F= (只忽略轮轴间的摩擦) S轮 S 物、V 轮 V物 F F拉 f、 S轮 S 物、V 轮 V物 4 7、【注意】A 使用定滑轮提起同一重物,沿不同方向的拉力 ;即: B 使用动滑轮提起同一重物,沿不同方向的拉力 ;当拉力作用线与阻力作用 线平行时最省力,当偏离竖直方向角度越大,拉力 ;即: C 人对绳子的拉力最大只能达到自身的重力的大小与人的举力无关。 例如:小李 m1=50Kg,能举起 80Kg 的杠铃,小李 m2=70Kg,能举起 60Kg 的杠铃,如图, 两人比赛,谁把对方拉起,比赛结果是: 拉起来。 三、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= G 。只忽略轮轴间的摩擦, 则拉力 F= ,绳子自由端移动距离 S 绳 = 由端移动速度 v 绳= 倍重物移动的速度 v 物。即 4、判断绳子根数(n)的方法: 倍重物移动的距离 h 物,,绳子自 , 方法(一):从定滑轮和动滑轮之间画一条虚线,数直接与动滑轮相连的根数即为 n 的值,其中,绳 子自由端方向向上的要数上。 方法(二):已知 G 和 F,求绳子的根数,则 n= ,若 n 不是整数,则小数点“只入不舍” 例如:已知 G=960N,F=400N,求绳子的根数 n= = = 方法(三):已知 s 和 h,求绳子的根数,则 n= 例如:已知 s=6m,h=2m,求绳子的根数 n= = = 5、绳子的绕法 题型(一)已知绳子的根数,画绳子的绕法---------奇动偶定--------若绳子的根数为奇数,绳的固 定端接在动滑轮上,然后绕到定滑轮上,由内向外绕;若绳子的根数为偶数,绳的固定端 接在定滑轮上,然后绕到动滑轮上,由内向外绕; 5 题型(二)使用滑轮组时要最省力,则绳子的根数应为奇数,再根据“奇动偶定”,绳的固 定端接在动滑轮上,然后绕到定滑轮上,由内向外绕。 题型(三) 使用滑轮组时既要省力又能改变力的方向,则绳子的根数应为偶数,再根据“奇动偶定”, 绳的固定端接在定滑轮上,然后绕到动滑轮上,由内向外绕。 5、装滑轮组方法: 第一、求段数:根据公式 或 求出绳子的股数。 第二、定个数:确.定.动.滑.轮.的.个.数.N.动.,当绳子的根数 n 为奇数时,N 动= ,当绳 子的根数 n 为偶数时,N 动= ,确.定.定.滑.轮.的.个.数.N.定.,一般按“一动配一定”来确 定定滑轮的个数,N 定= ,若绳子的根数为偶数,则由“偶数减一定”得到 N 定= , 若方向要发生改变(人在地面上拉物体),则由“变向加一定” 得到 N 定= 。 第三、找起点(固定端):则由“奇动偶定”找到 第四、画绳子:若绳子的根数为奇数,绳的固定端接在动滑轮上,然后绕到定滑轮上,由内向外绕; 若绳子的根数为偶数,绳的固定端接在定滑轮上,然后绕到动滑轮上,由内向外绕; 例如:把重为 5100N 的物体用 1200N 的力提起,请你设计这个滑轮组,要求滑轮个数最少,请画出这 个滑轮组? 例如:一个人站在地面上把重为 5100N 的物体用 1200N 的力提起,请你设计这个滑轮组,要求滑轮个 数最少,请画出这个滑轮组? 6 例如:用如图所示的滑轮组,拉自己匀速上升,已知:吊筐重 200N,人重 600N,每个滑轮重 40N, 人拉绳的力至少多少 N 才能将自己吊起,此时人对筐底的压力是多少。(不计摩擦)若吊筐上升 0.5m, 则绳索被拉下多少米? 四、斜面 1、斜面也是一种 力的 。 2、理想斜面(斜面光滑)遵从功的原理----------使用任何机械 。 3、理想斜面公式:FL=Gh 的推导: ---------由功的原理推导 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。 4、理想斜面的特点: (1) 但 , (2)当高度(坡度)一定时,斜面越长越 。 (3)、斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的 . (4)、如果斜面与物体间的摩擦为 f ,则:FL=fL+Gh;这样 F 做功就大于直接对物体做功 Gh 。 5、应用:斜坡、推货上车所达的木板、盘山公路、走 S 路、螺丝钉、滑梯、劈柴 五、轮轴 1、定义:由 和 组成,且能绕着固定点转动的一种 。 2、实质:轮轴是一种 的杠杆。 3、特点:(1) 同心, 大 小。 (2)若动力作用在轮上,轮轴是一个 杠杆,但 ; 由杠杆平衡条件得, ,即轮的半径是轴的半径的几倍, 则作用在轮上的力(F1)就是作用在轴上的力(F2)的 ; (3)若动力作用在轴上,轮轴是一个 杠杆,但 ; 4、轮轴的应用:方向盘、辘轳、门锁、水龙头 7 第三节:机械效率 一、有用功(W 有用): 1、定义:对人们有用的功(或机械对物体(研究对象)所做的功)。 2、当讨论提升重物有用功时,只考虑物重和提升的高度,不管路径或方式是否相同,即公式:W 有用=Gh(提 升重物) 二、额外功(W 额): 1、定义:利用机械做功时,并非人们需要但又不得不做的功 2、例如:客服机械重力所做的功、机械之间摩擦力所做的功 【注】1、有用功和额外功的判断要根据工作目的来确定,工作目的不同,有用功和额外功可能不同 例如:1、从井中打水:(W 有用:人对 所做的功,W 额:人对 所做的功;工作目的: ) 2、从井中捞桶:(W 有用:人对 所做的功,W 额:人对 所做的功;工作目的: ) 三、 总功(W 总): 1、定义:有用功与额外功之和(或动力所做的功或人们对机械所做的功) 2、总功等于作用在机械上的动力和动力作用点移动的距离的乘积。 3、公式: 4、对于理想机械(W 额=0), 四、 机械效率( ): ;对于非理想机械(W 额 0), 1、定义: 跟 的比值。 2、公式: 3、【注】(1)机械效率是一个 , 单位。 (2)因为 ,所以机械效率总 1 ,通常用 表示。 (3) 率是机械性能好坏的一个标志, 越高,机械性能越 。 (4)机械效率与 、 的多少无关。 五、W 有用、W 额、W 总、的计算 1、W 有用的计算 (1)由定义得,竖直提升物体: ;水平匀速拉动物体 (2)由总功定义得: (3)由机械效率得: 2、W 额的计算 (1)由定义得: (G 动为动滑轮的重力)(2)由总功定义得: (3)由机械效率得: 3、W 总的计算 (1)由定义得: (2)由总功定义得: (3)由机械效率得: 8 4、η 的计算 (1)由定义得: 六、探究斜面的机械效率 1、猜想与假设:斜面的机械效率是与 2、设计实验: (1)实验器材: 、 、 有关 (一)、探究斜面机械效率与斜面 的关系 实验次数 斜面坡度 斜面材料 斜高 h/m 物重 G/N 斜面长 S/m 拉力 F/N 机械效率 1 较缓 300 木板 0.6 5 1 4 75% 2 较陡 450 木板 0.8 5 1 5 80% 3 最陡 600 木板 1 5 1 6 83.3% (1)实验表格及数据 (2)实验步骤:①测量小车的重量 ②把小车用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉;分别记录拉力 F、小车沿斜面移动的距离 S、 小车上升的高度 h。 ③改变斜面的倾斜程度,重复步骤②。 (4)计算:W 有用= W 总= η= ; W 额= ; (光滑); ; (光滑); (光滑); W 额= W 总= η= (不光滑) ; (不光滑) ; (不光滑) 结论:斜面机械效率与斜面 有关, 越大,机械效率 。 (二)、探究斜面机械效率与斜面 的关系 结论:斜面机械效率与斜面 有关, 越大,机械效率 。 (三)、探究斜面机械效率与 的关系 结论:斜面机械效率与 关。 【注意】①要 拉动物体;②拉力要与斜面 ; 七、测量滑轮组的机械效率 1、实验原理: 9 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、实验器材:滑轮组、铁架台、钩码若干,还需要 、 4、、实验步骤: (1)、用弹簧测力计测出钩码的重力为 G,; (2)、缓慢匀速竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出弹簧测力计的示数 F,用刻度尺 测出钩码上升的高度为 h 和弹簧测力计移动的距离为 s; (3)、根据 W 有= 、W 总= 、再根据η= 算出机械效率 (4)、改变钩码的数量,在做两次上面的实验 (5)、改变动滑轮的重力,在做两次上面的实验 5、得出结论: 影响滑轮组机械效率高低的主要因素有: A、物体的重力大小: 用同一滑能组所提升不同重物,重物越重,做的有用功就 ,而额外功 ,机械效率就越 B、动滑轮重力大小(或个数多少):使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,额外功 用功 ,滑轮组的机械效率 ; C、绳重及绳与滑轮之间的摩擦: 若各种摩擦越大,做的额外功 ,机械效率 。 【注】1、缓慢匀速竖直向上拉动弹簧测力计目的:保证弹簧测力计的示数不变,方便读数。 2、不能在静止时读数的原因:静止时,没有绳与滑轮之间的摩擦,测出的机械效率会偏 3、不影响滑轮组的机械效率高低有:物体上升的高度、物体上升的速度、绳子的根数或绕法 八、分析机械效率的高低 1、当 W 总一定时 A由 得,当 一定时, 越大, 越高 B由 当 一定时, 越大, 越高 2、当 W 有一定时 A由 得,当 一定时, 越大, 越高 B由 当 一定时, 越大, 越高 2、当 W 额一定时 A由 当 一定时, 越大, 越高 。 ,有 得, 得, 得, 10 B由 当 一定时, 越大, 越高 九、提高机械效率的方法: 1、尽量增大有用功:在机械承受的范围内,尽量增加每次提升物体的重力 2、尽量减少额外功:A 减小 B 减小 -----加润滑剂 十、几种简单机械的机械效率 (1)斜面 ①W 有用= ②W 额外= ③W 总= (2)杠杆 ①W 有用= ②W 额外= ③W 总= (3)定滑轮竖直方向提升重物(a)图 ①W 有用= ②W 额外:摩擦及绳重 ③W 总=F·S=F·h (4)定滑轮水平方向拉动物体(b)图 ①W 有用=f·S 物 ②W 额外:滑轮转动摩擦 ③W 总=F·SF=F·S 物 (5)动滑轮(a 图)及竖直方向滑轮组 ①W 有用= ②W 额外 11 得, ③W 总=F·S=F·nh=(G 物+G 动)·h 不计绳重和摩擦时 (6)动滑轮(b)竖直方向滑轮组 ①W 有用= ②W 额外: ③W 总= (7)动滑轮(b 图)及水平方向滑轮组 ①W 有用=G 物·h ②W 额外 ③W 总=③W 总=F·SF=F·nS 物 (8)动滑轮(C 图)及水平方向滑轮组 ①W 有用= ②W 额外: ③W 总= 【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: 即:机械效率还等于有用功率与总功率的比值 d、当不考虑绳重和摩擦,且各滑轮重力相同,提升同一重物时,可以直接数动滑轮的个数,动滑 轮个数越少,机械效率越高。(一般η定η动η组) 12

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本站文章于2019-11-05 11:54,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:纯洁机器学问点 简单机械