内容正文:
第5章 简单机械与功 单元综合能力提升
杠杆
1.杠杆:一根硬棒在力的作用下,如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
(1)杠杆的形状不一定是直的,可以是弯的,也可以是圆的、方的。例如:撬石头的撬棒属于直臂杠杆,抽水机手柄属曲臂杠杆。
(2)杠杆的五要素:支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
动力臂是指支点到动力作用线的垂直距离。阻力臂是指支点到阻力作用线的垂直距离。
2.各种杠杆。
(1)在复杂的机械中找出杠杆,例如:自行车中的刹车把手、脚踏板连杆、车把手等。
(2)联系生活实际认识各种杠杆,例如:筷子、剪刀、钓鱼竿、镊子、老虎钳等。
(3)人体上的杠杆,手臂提物、抬起脚跟、移动手指、移动胳膊、移动脚趾等时,我们实际上已经在使用人体骨骼杠杆。
3.研究杠杆的平衡。
(1)杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力作用下处于静止或匀速转动的状态。
(2)杠杆平衡条件是指杠杆平衡时它受到的力应该符合的条件,反之如果杠杆受到的力符合这样的条件,那杠杆也应该处于平衡状态。实验表明该条件是F1×L1=F2×L2或eq \f(F1,F2)=eq \f(L2,L1)。
(3)要注意:动力使杠杆的转动方向与阻力使杠杆的转动方向相反。
(4)杠杆的转动取决于力和力臂乘积的大小。
4.杠杆的类型。
(1)省力杠杆:动力比阻力小,动力臂大于阻力臂,动力移动的距离比阻力移动的距离大,则费距离。例如:老虎钳、剪铁皮剪刀、活塞式抽水机手柄等。
(2)费力杠杆:动力比阻力大,动力臂小于阻力臂,动力移动的距离比阻力移动的距离小,则省距离。例如:钓鱼竿、镊子、理发剪刀等。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,不省力也不费力,主要能改变力的方向。例如:天平、定滑轮等。
(4)合理选用各种杠杆必须同时考虑力的作用点和方向。
滑轮
1.滑轮,也是一种简单机械。
2.定滑轮和动滑轮。
(1)工作时轴的位置固定不动的滑轮是定滑轮。它的实质是一个等臂杠杆。使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。
(2)使用动滑轮时,滑轮、轴与重物一起移动。在不计滑轮摩擦与重力时,应用动滑轮能省一半力,是一个省力杠杆。
3.滑轮组:使用滑轮组既可省力又可改变力的方向。
4.机械效率。
(1)指的是有用功与总功的比值。总功是指动力对机械做的功,也就是机械克服有用阻力做的有用功和克服摩擦阻力(或叫额外阻力)做的额