专题12 简单机械-2023-2024学年中考物理第一轮考点通关总复习

专题12 简单机械 1.知道简单机械，探究并了解杠杆的平衡条件。； 2.知道机械效率，了解提高机械效率的意义和途径； 3.能说出人类使用的一些机械，了解机械的使用对社会发展的作用。 1.定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着 转动，这根硬棒就是杠杆。 2.杠杆的五要素 图示 五要素 杠杆绕着转动的固定点，用字母O表示 使杠杆转动的力，用字母F1表示 阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示 动力臂 支点到 作用线的距离，用字母l1表示 阻力臂 支点到 作用线的距离，用字母l2表示 注意 ①杠杆可以是直的，也可以是弯的；杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；②力臂是指点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离，而不是点到点(“支点”到“力的作用点”的)的距离；③动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点在杠杆上;动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动方向相反；④力臂可以在杠杆上,也可以不在杠杆上,还可以为零。 点睛 画力臂的方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 （1） 找支点O；（2）画动力和阻力的作用线（虚线）；（3）画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；（4）做标注（用字母注明动力臂或阻力臂）。 3.杠杆的平衡条件（又叫杠杆原理，发现者：阿基米德） （1）当杠杆处于静止或匀速转动状态时，我们就说杠杆平衡了。 （2）杠杆的平衡条件： ，即。 4.杠杆的分类 名称 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 图示 力臂关系 力的关系 特点 省力但费 费力但省 不省力不费距离 应用举例 铡刀、瓶起子，手推车、钢丝钳、羊角锤、撬棒等 钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、扫帚、船桨等 天平、跷跷板、定滑轮 1.定滑轮、动滑轮、滑轮组（忽略绳重、轮重及摩擦） 名称 定滑轮 动滑轮 滑轮组 示意图 定义 轴固定不动 轴可以随被吊物体一起运动 定滑轮和动滑轮组合 实质 杠杆 动力臂为阻力臂2倍 的 杠杆 特点 不能省力，但是能改变动力的方向 能省一半的力，但不能改变动力的方向 既能省力又能改变动力的方向 力臂关系 = = 2 力的关系 = = = 距离关系 = = = 知识点睛 确定滑轮组承担物重的绳子股数的方法 在动滑轮和定滑轮之间(或动滑轮上方)画一条虚线有几段绳子通过动滑轮(或有几段绳子与动滑轮相连)，n就等于几，如图所示。 知识拓展 使用定滑轮和动滑轮的几种情况（图中物体全部匀速运动） 图示 表达式 定滑轮 F = G；S绳=S物；v绳=v物 F = Ff Ff为物体A所受的摩擦力 动滑轮 F＝；S绳=2S物；v绳=2v物 F＝；S绳=2S物；v绳=2v物 F＝2G +G动；； F=2Ff ；； 2.其他简单机械 （1）斜面：斜面是一种省力、费距离的简单机械。例如：盘山公路、螺丝钉。 （2）轮轴：由具有公共转轴的轮和轴组成，轮轴也可以看成是杠杆的变形。例如：门把手、方向盘、扳手。 1.有用功、额外功和总功 （1）为了实现做功的目的，不用任何机械而必须做的功，用W有表示； （2）使用机械时，不是我们需要的但又不得不做的功，用W额表示； （3）有用功与额外功之和是总共所做的功，用W总表示。。 注意 区分有用功与额外功的关键：看我们需要达到什么做功目的。例如:用桶将水从水井中提上来，克服水重做的是有用功，而克服桶重做的是额外功;如果是捞出掉入水井中的水桶,则克服桶重做的是有用功，而克服桶带出来的水的重力所做的功是额外功。 2.机械效率 （1）概念：物理学中,将 跟 的比值叫做机械效率。(比值定义法) （2）公式： 。 （3）特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总 总功，机械效率总 1。机械效率通常用百分数表示。 （4）提高滑轮组机械效率的方法：①减小机械自重；②减小机械间摩擦；③增加物重。 3.常见简单机械的机械效率 杠杆 滑轮（组） 斜面 竖直匀速提升 水平匀速拉动 公式 （理想情况） （不计绳重和摩擦） 或 说明 其中G为提升重物的重力，h为重物升高的高度，F为动力，s为动力作用