内容正文:
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第九章 简单机械 功
简单机械 功
杠杆
杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2
杠杆的分类
省力杠杆:l1>l2 F1<F2
等臂杠杆:l1=l2 F1=F2
费力杠杆:l1<l2 F1>F2
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滑轮
定滑轮:不省力,可以改变施力的方向
动滑轮:使用一个动滑轮省一半力,不能改变施力的方向
滑轮组:既可以省力,也可以改变施力的方向,F拉 =1nG
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功
做功的两个必要元素
(1)作用在物体上的力
(2)物体在力的方向上移动的距离{
计算公式:W=Fs
单位:焦耳(J),1J=1Nm=1Ws
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功率
定义:物体做的功与做功所用的时间之比
定义式:P=Wt
,推导式:P=Fv
单位:瓦特(W),常用单位:千瓦(kW),1kW=103 W
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功的原理
使用任何机械都不省功
功的原理适用于一切机械{
机械效率
三种功
W 有用 :利用机械时,对人们有用的功叫有用功
W 额外 :并非需要但又不得不做的功叫额外功
W 总 :有用功与额外功之和为总功
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机械效率
定义:有用功跟总功的比值叫做机械效率
计算公式:η=
W 有用
W 总 ×100%
(η<100%){
提高机械效率的方法
减轻机械自重
减小机械摩擦
增大被提升物体的重力
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学习目标
1.知道什么是杠杆,能从常见的工具中辨认出杠杆.
2.通过实验,探究并了解杠杆的平衡条件.
3.会用杠杆的平衡条件解决实际问题.
知识梳理
知识点1 杠杆
1.在力的作用下绕着 转动的硬棒叫杠杆,杠杆的
五要素包括 、 、 、 和
.
说明:动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点都
在杠杆上.动力、阻力的方向 ,但它们
使杠杆转动的方向 .
2.作力臂的步骤是:一找支点,二画力的作用线,三作
垂线段,四标注力臂符号.
3.(1)杠杆的支点一定要在杠杆上,可以在杠杆的一
端,也可以在杠杆的其他位置.
(2)动力和阻力是相对而言的,不论是动力还是阻
力,杠杆都是受力物体,跟杠杆发生相互作用的物体
都是施力物体.
(3)动力作用点:动力在杠杆上的作用点.
(4)阻力作用点:阻力在杠杆上的作用点.
(5)力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力
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的作用点的距离,它是点到线的距离而不是点到点
的距离.
(6)力臂有时在杠杆上,有时不在杠杆上,如果力的
作用线恰好通过支点,则力臂为零.
(7)力臂的表示与画法:过支点作力的作用线的垂
线,然后标注力臂的符号.
知识点2 杠杆的平衡条件
1.在探究杠杆的平衡条件时,实验前应先调节杠杆两
端的平衡螺母,使杠杆在 平衡.这样做的
目的是 .
杠杆的平衡条件是 ,
用公式可表示为 .
2.应用公式计算时,单位要统一,即动力和阻力的单位
要统一,动力臂和阻力臂的单位要统一.
3.解决杠杆平衡时动力最小问题:
在杠杆的阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最
小,必须使 最大.要使动力臂最大需要
做到:①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最
远;②动力的方向应该过该点且与该点和支点的连
线 .
知识点3 生活中的杠杆
杠杆的分类与应用:
名称 结构特征 应用举例
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
典型例题
考点1 杠杆
【例1】(2017潍坊)下列工具在正常使用的过程中,属
于费力杠杆的是 ( )
A.起子 B.核桃夹
C.钳子 D.食品夹
【思路分析】使用起子、核桃夹、钳子都是为了省力,
使用时都是动力臂大于阻力臂,所以它们都是省力
杠杆;而使用食品夹是为了方便、省距离,使用时动
力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,故 D选项正确.
答案:D
【方法技巧】判断省力、费力杠杆的方法:根据杠杆
平衡条件,要判断一个杠杆是否省力,关键在于判
断动力臂和阻力臂的长短关系.所以首先应找准
支点,并明确动力和阻力,然后作动力臂和阻力臂,
最后再根据动力臂和阻力臂的长短关系判断是省
力杠杆还是费