第12讲 简单机械 机械效率-【中考高手】 2024年物理3年中考2年模拟1年预测

第一部分·考点全攻略 第12讲简单机械 机械效率 版本导航 鲁科版 版别 人教版 沪科版 零沪版 教科版 北师大版 苏科版 京改版 沪教版 (五四学制) 对应 八年级 八年级 九年级 八年级 八年级 九年级 八年级 八年级 八年级 教材 下册 全一册 上册 下册 下册 上册 全一册 下册 下册 考点·知识梳理 考点1杠杆及分类 续表 1.定义 分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 根硬棒，在力的作用下能绕着 力臂 转动，这根硬棒就是杠杆 情况 2.杠杆五要素 F=F: 省力 F<F: F>F (不省力也 如图所示 情况 不费力) 距离 既不省距离 距离 距离 情况 也不费距离 钓鱼竿镊子， 撬棒、铡刀、瓶 应用 筷子、裁缝剪 盖起子，手推 天平等 实例 子、缝纫机脚 车、钢丝钳等 踏板等 (1)支点：杠杆可以 的点O 滑轮及滑轮组 (2)动力： 转动的力F 考点2 (3)阻力： 杠杆转动的力F2。 目 定滑轮 动滑轮 滑轮组 (4)动力臂：从支点O到 定 轴固定 轴随物体一起 定滑轮和动 的距离l。 的滑轮 运动的滑轮 滑轮的组合 (5)阻力臂：从支点O到 动力臂为阻力 的距离2。 杠杆 臂 的 3.杠杆的平衡条件 省力杠杆 (1)文字表达式：动力×动力臂=阻力×阻 力臂。 "o (2)代数式： 变形或图 4.杠杆的分类 分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 不省力但是能 可以 又 示意 慧 但 改 能改变 图 0 F 的方向 变动力的方向 1701 模块四 功和机械能 简单机械 续表 的功，用 表示。 项 (2)额外功：使用机械时，并非我们需要但 定滑轮 动滑轮 滑轮组 是又不得不做的功，用 表示。 F F= (3)总功：有用功与额外功之和，用 (不计轴摩擦 (不计轴摩擦和 表示，W总= 力 和动滑轮的 F= (不计 动滑轮重力) 2.机械效率 关 重力) 轴摩擦) F= (1)定义： 跟 的比值叫做 F= (忽略绳重和轴 (只忽 机械效率。 摩擦) 略轴摩擦) (2)公式： ,用百分数表示。 W型 考点3机械效率 推导公式：厂1一 1.三种功 规律：使用任何机械都不可避免地要做额 (1)有用功：无论是否使用机械，必须要做外功，机械效率总是小于1。 方法·归纳探析 方法1杠杆作图和计算的方法 方法： 1.利用杠杆平衡条件解题的方法 (1)找到杠杆上离支点最远的点。 假定杠杆转动找支点 (2)连接该点和支点，连线即为最长的动力 臂L1。 确定动力和阻力 (3)过该点作连线的垂线即为最小动力F 的作用线。 画出动力臂和阻力臂 (4)根据动力与阻力作用效果相反来确定 最小动力F的方向。 【例1】如图所示，同一瓶起子用两种不同的 根据题意确定动力、阻力、动力臂、阻力臂 方式将瓶盖起开。请在你认为更省力的图上 画出： 代人杠杆平衡条件公式求未知量 (1)支点O: 2.作最小力的示意图 (2)作用在A点的最小动力F,。 分析： 如何使动力最小 根据FL,=FzLe 解析用起子开瓶盖时，根据用力情况，甲图 F:L2 中起子与瓶盖上面接触的点O为支点：当动力 F,= L 臂等于OA时，力臂最长，根据杠杆平衡条件可 知，动力最小：连接OA,过动力作用点A作力臂 在FL2一定时，要使F,最小，则L1应最大 OA的垂线，标出力的符号F,方向向上；如图甲 1711 第一部分·考点全攻略 所示。 由于不知道动力的作用，点，所以无法判定动力 臂和阻力臂的大小关系，无法判定杠杆的种类， 故D错误。 答案B 乙图中起子与瓶盖上面接触点O为支点， 方法3常见机械的机械效率计算方法总结 连接OA为最长力臂，过A点作垂线，动力F 1.竖直组装的滑轮组 方向向下：如图乙所示。 W有=Gh、Wa=Fs=nFh =W在=Gh=G 则yw。下snF 若不计摩擦和绳重， G 则”一G+G动 根据以上可知，甲图是最省力的。 (1)主要额外功： 答案见解析 ①克服动滑轮自重G动所做的额外功： 方法2动态杠杆的分析方法 W=G动h: 杠杆在转动的过程中，动力臂、阻力臂发生 ②克服绳重及摩擦做的额外功。 变化，从而引起动力发生变化。此类题关键是 (2)提高机械效率的方法： 要找到杠杆的五要素，画出动力及动力臂、阻力 增加物重，减小动滑轮重、绳重，减小摩 及阻力臂，比较转动过程中力臂的变化，再根据 擦等。 杠杆平衡条件得出动力的变化情况。 2.水平组装的滑轮组 【例2】如图所示是一个杠杆式简易起吊机 W有=fS物 的原理示意图，其中杠杆OBA可绕O点转动。 We=Fs=Fns物 现施加一个始终垂直于杠杆的力F,在将重物匀 速吊起的过程中，下列说法正确的是( 则Fw。下snF 3.斜面 W有=Gh、Ws=Fs WA_Gh G 则？W。F A.杠杆的阻力臂为OA 摩擦力∫=W重_W。-w