内容正文:
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
杠杆
1.定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着 固定点 转动,这根硬棒就是杠杆。
2.杠杆的五要素:(如图所示)
(1)支点:杠杆可以绕其 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。
(3)阻力: 阻碍 杠杆转动的力,用字母F2表示。
(4)动力臂:从支点到 动力作用线 的距离,用字母l1表示。
(5)阻力臂:从支点到 阻力作用线 的距离,用字母l2表示。
杠杆的平衡条件
1.在探究杠杆的平衡条件实验中,调节平衡螺母,使杠杆在 水平 位置平衡。这样做的目的是 消除杠杆自重对实验的影响,便于读取力臂 。
2.杠杆的平衡条件: 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ,用公式表示为 F1l1=F2l2 。
杠杆的分类
1.根据杠杆的特征,可以将杠杆分成以下几类:
杠杆的分类
特点
实例
省力杠杆
省力、费距离,l动大于l阻
①用开瓶器开瓶盖
②用钳子夹钢丝
③用羊角锤拔钉子
费力杠杆
费力、省距离,l动小于l阻
④用镊子夹砝码
⑤用筷子夹东西
等臂杠杆
不费力也不省距离,l动等于l阻
⑥天平
⑦跷跷板
2.由杠杆的平衡条件可知, 没有 (选填“有”或“没有”)既省力又省距离的杠杆。
第2节 跨学科实践:制作简易杆秤(略)
第3节 滑轮
定滑轮和动滑轮
1.定滑轮:轴固定不动的滑轮叫 定滑轮 ,实质是等臂杠杆,支点O在定滑轮的圆心,如图甲所示。特点是能改变拉力的 方向 ,不能省 力 ,也不能省 距离 。
2.动滑轮:轴与重物一起移动的滑轮叫作 动滑轮 ,实质是省力杠杆,支点O如图乙所示,动力臂是阻力臂的2倍,特点是可以省 力 ,但要费 距离 。
甲 乙
滑轮组
1.定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。使用滑轮组可以 省力 ,又可以改变力的 方向 。
2.如图所示,使用这个滑轮组提升物体,若忽略动滑轮自重、绳重及摩擦,则拉力F与物重G的关系为F= G,物体上升的距离h和绳子自由端移动距离s的关系是 s=3h 。
* 轮轴和斜面
1.轮轴:轮轴由共同转动轴的大轮和小轮组成。力作用在大轮上时,可以省 力 但费 距离 。生活中汽车方向盘、门把手、扳手都是轮轴。
2.斜面:斜面是一种省 力 的简单机械。斜面高度一定时,斜面越 长 越省力。
第4节 机械效率
机械效率
1.有用功:为了达到目的,人们必须要做的功叫作有用功,用W有用表示。
2.额外功:人们不需要但不得不额外做的功叫作额外功,用W额外表示。
3.总功: 有用功 和 额外功 之和叫作总功,用W总表示。
4.将 有用功 跟总功的比值叫作机械效率,用符号 η 表示,它没有单位,公式为 η= 。因为有用功总 小于 总功,所以机械效率总 小于 1。
5.机械效率的测量
(1)原理:η==。
(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)器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线,还需 刻度尺、弹簧测力计 。
(4)步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的: 保证测力计示数大小不变 。
(5)结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮重力大小和个数多少:
提升同一物体用的动滑轮越重,个数越多,则额外功相对就多,而有用功不变,机械效率就越低。
②物体的重力大小:
用同一滑轮组所提升的重物越重,做的有用功相对就多,而额外功不变,机械效率就越高。
③摩擦:若各种摩擦越大,做的额外功就越多,机械效率相对就越低。
④ 绕线方法 和 重物提升高度 不影响滑轮组机械效率。
支点O、动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2,F1l1=F2l2,>,<,天平,力的方向,一半,nh,盘山公路,必须,不得不做,比值,η=,η<1
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第十二章 简单机械
第1节 杠杆
杠杆
1.定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着 固定点 转动,这根硬棒就是杠杆。
2.杠杆的五要素:(如图所示)
(1)支点:杠杆可以绕其 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。
(3)阻力: 阻碍 杠杆转动的力,用字母F2表示。
(4)动力臂:从支点到 动力作用线 的距离,用字母l1表示。
(5)阻力臂:从支点到 阻力作用线 的距离,用字母l2表示。
杠杆的平衡条件
1.在探究杠杆的平衡条件实验中,调节平衡螺母,使杠杆在 水平 位置平衡。这样做的目的是 消除杠杆自重对实验的影响,便于读取力臂 。
2.杠杆的平衡条件: 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ,用公式表示为 F1l1=F2l2 。
杠杆的分类
1.根据杠杆的特征,可以将杠杆分成以下几类:
杠杆的分类
特点
实例
省力杠杆
省力、费距离,l动大于l阻
①用开瓶器开瓶盖
②用钳子夹钢丝
③用羊角锤拔钉子
费力杠杆
费力、省距离,l动小于l阻
④用镊子夹砝码
⑤用筷子夹东西
等臂杠杆
不费力也不省距离,l动等于l阻
⑥天平
⑦跷跷板
2.由杠杆的平衡条件可知, 没有 (选填“有”或“没有”)既省力又省距离的杠杆。
第2节 跨学科实践:制作简易杆秤(略)
第3节 滑轮
定滑轮和动滑轮
1.定滑轮:轴固定不动的滑轮叫 定滑轮 ,实质是等臂杠杆,支点O在定滑轮的圆心,如图甲所示。特点是能改变拉力的 方向 ,不能省 力 ,也不能省 距离 。
2.动滑轮:轴与重物一起移动的滑轮叫作 动滑轮 ,实质是省力杠杆,支点O如图乙所示,动力臂是阻力臂的2倍,特点是可以省 力 ,但要费 距离 。
甲 乙
滑轮组
1.定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。使用滑轮组可以 省力 ,又可以改变力的 方向 。
2.如图所示,使用这个滑轮组提升物体,若忽略动滑轮自重、绳重及摩擦,则拉力F与物重G的关系为F= G,物体上升的距离h和绳子自由端移动距离s的关系是 s=3h 。
* 轮轴和斜面
1.轮轴:轮轴由共同转动轴的大轮和小轮组成。力作用在大轮上时,可以省 力 但费 距离 。生活中汽车方向盘、门把手、扳手都是轮轴。
2.斜面:斜面是一种省 力 的简单机械。斜面高度一定时,斜面越 长 越省力。
第4节 机械效率
机械效率
1.有用功:为了达到目的,人们必须要做的功叫作有用功,用W有用表示。
2.额外功:人们不需要但不得不额外做的功叫作额外功,用W额外表示。
3.总功: 有用功 和 额外功 之和叫作总功,用W总表示。
4.将 有用功 跟总功的比值叫作机械效率,用符号 η 表示,它没有单位,公式为 η= 。因为有用功总 小于 总功,所以机械效率总 小于 1。
5.机械效率的测量
(1)原理:η==。
(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)器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线,还需 刻度尺、弹簧测力计 。
(4)步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的: 保证测力计示数大小不变 。
(5)结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮重力大小和个数多少:
提升同一物体用的动滑轮越重,个数越多,则额外功相对就多,而有用功不变,机械效率就越低。
②物体的重力大小:
用同一滑轮组所提升的重物越重,做的有用功相对就多,而额外功不变,机械效率就越高。
③摩擦:若各种摩擦越大,做的额外功就越多,机械效率相对就越低。
④ 绕线方法 和 重物提升高度 不影响滑轮组机械效率。
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