第十二章 简单机械（图文版知识清单）物理新教材人教版八年级下册

杠杆-知识清单 杠杆 杠杆的定义 一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动， 这根硬棒就是杠杆。 (1)要有力的作用；(2)能绕固定点转动； (3)是硬棒（受力不易形变）。 ②杠杆的五个要素 (2)透析五要素： ①(1)五要素内容： ①支点：一定在杠杆上，同一杠杆使用方法不同，支点可能放变； ①支点(O);②动力(F,);③阻力(F2); ②动力与阻力：作用点一定在杠杆上， ④动力臂(1：支点到动力作用线的距离)； 使杠杆向相反方向转动； ⑤阻力臂(2：支点到阻力作用线的距离)》 ③力臂：是支点到力作用线的距离， 不一定在杠杆上；若作用线过支点，力臂为0。 3 杠杆作图（含最小力作图略） 二、 杠杆的平衡条件 1 杠杆平衡：当杠杆静止或匀速转动时，杠杆平衡。 F F 2 探究杠杆的平衡条件 【分析论证】动力臂与所需力成反比关系。 【实验结论】动力×动力臂=阻力×阻力臂， 公式： F1l1=F22 ① 【交流与评估】 ①水平静止目的：消除杠杆自身重力影响，便于读力臂； ②多次测量目的：避免偶然性，得普遍结论； ③实验前调平衡螺母，挂构码后不能调； ④弹簧测力计竖直施加力目的：便于读力臂。 三、生活中的杠杆 根据动力臂L,与阻力臂2的关系，杠杆分为三类： 类型 力臀关系 力的关系 移动距离关系 特点 应用举例 省力杠杆 l1>l2 F<F2 动力移动距离>阻力移动距离 省力费距离 援棒、开酒瓶起子、扳手 费力杠杆 l1<2 F>F2 动力移动距离<阻力移动距离 费力省距离 船桨、钓鱼竿、锾子 等臂杠杆 L1=l2 F=F2 动力移动距离=阻力移动距离 不省力不省距离 托盘天平、跷晓板、定滑轮 制作简易杆秤-知识清单 “跨学科实践 制作简易杆秤”问题拆解 物理原理： 刻度的均匀性 m物8g·L1=m物g:L2+G杆·L0 (线性关系本质： x与m成正比) (亿，为提纽到秤钩的距离（定值），m自变量，L,因变量) B 测量范围决定因素 2 零刻度线校准： 不挂物体时移动秤砣使杆秤平衡， (ma m 位置为零刻度，考虑杠杆自重影响； 与砣质量成正比) 3 刻度均匀性分析： 灵数度分析 L,与m成正比，刻度均匀（一次函数应用)； (L =Ams m蛇 称量与精度： 灵数度与阻力臂 成正比，与砣质量 换大砣增大称量但精度降低； 成反比) 换提纽改变L,L越小称量越大精度越低； 误差 5 误差分析举例： m物 (砣轻→力臀变长→ 秤砣磨损→质量变小→L,需变大→读数偏大。 L2与m成正比，刻度均匀 读数偏大) 定滑轮和动滑轮 定滑轮和动滑轮的概念 种类 定义 实质 特点分析 定滑轮 轴固定不动的滑轮 连续转动的等臂杠杆 不省力，但可改变力的方向 理论省一半力，但不能改变 动滑轮 轴随物体移动的滑轮 动力臂是阻力臂二倍的杠杆 力的方向（支点在绳与轮 相切点，动力臂为直径、 阻力臂为半径) 2 几种常见情况中的物理量关系（忽略绳重及摩擦，物体匀速运动） 定滑轮： F=G（(或F=f),S银=S物，V糊=V物氵 SSSSSS G G 动滑轮： F= (G+G物)】 (或F= 2 ）,50=2S,Vg=2物 2 G 滑轮-知识清单 滑轮组 LL∠LLL4 1.滑轮组：定滑轮和动滑轮组合而成。 2.滑轮组的特点 (1)既省力也可改变力的方向； (2)动滑轮上n段绳承担物重， F=G/n (忽略动滑轮重、绳重及摩擦)； (3) s=nh (4)确定n的方法：定动滑轮间画虚线， 数与动滑轮相连的绳段数 (如甲n=5,乙n=4)。 甲(n=5) 乙(n=4) 轮轴和斜面 1.轮轴 轮 (1)组成：半径不等的圆柱固定同一轴线； (半径大) 大的为轮，小的为轴； (2)特点： 可连续转动的不等臂杠杆， 动力在轮上省力费距离，在轴上 轴 费力省距离； (半径小) (3)应用：水龙头开关、门把手、 脚踏板等。 2.斜面 (1)定义：与水平面成一定夹角的倾斜平面； (2)特点：不计摩擦时 FL=Gh→F=Gh/L 省力费距离。 777777777777 ★ 滑轮组特点中的公式：F=G/n(忽略动滑轮重、绳重及摩擦)； 【特别提醒】 ★确定的方法：定动滑轮间画虚线，数与动滑轮相连的绳段数； ★轮轴和斜面均具有“省力费距离”的特点（对应使用位置不同） 有用功、额外功与机械效率-知识清单 一、 有用功和额外功 1.有用功、额外功和总功 有用功：提升钩码做的功 (1)有用功(W有围)：为达到目的必须做的功（如动滑轮提升钩码的功）； 额外功：克服动滑轮重力、 (2)总功(W急)：拉力做的功，W总=W有用+W翻外； 摩擦做的功 (3)额外功(W外)：对人无用但不得不做的功（如克服动滑轮重力、摩擦的功） 总功：拉力做的功 2.三种简单机械的有用功、额外功和总功 种类 有用功 额外功 总功 支点 杠杆 W有=Gh W辍=W总-W有 W总=Fs 滑轮 W额=W总-W有 组 W有=Gh W总=Fs (不计绳重摩擦时W籁=G动h) W额=W总-W有 斜面 W有=Gh W总=Fs 或W额=fs 二、 机械效率 2.测量滑轮组的机械效率 1.机械效率的定义与公式 【实验原理】 n= W有用=Gh (1)定义：有用功与总功的比值，用n表示； W总FS 【实验器材】滑轮组、弹簧测力计、钩码、刻度尺； (2)公式： = W有用×100% 【探究归纳】同一装置，物重越大η越高； Wa 门与机械结构、自重、润滑程度有关； 【交流反思】拉力竖直向上匀速拉： 影响因素：物重、动滑轮重、摩擦； 【特别提醒】 G 可不测距离，用n= ★小于1； nF ×100%。 食同一机械不同做功过程η不同； 3.提高机械效率的方法 ★与是否省力、做功多少无关。 (1)减少额外功： 减轻机械自重、加润滑油减小摩擦； 女→合 (2)增加有用功： 额外功一定时，增加被提升物重。 功、功率和机械效率的比较 知识清单 物理量 意义 定义 符号 公式 单位 图示 力与物体 功 能量转化 在力方向 W 的过程 W=Fs 移动距离 的乘积 功率 表示做功 功与做功 P W 的快慢 W 时间之比 t 机械 反映机械 有用功与 性能好坏 总功之比 n W有用 无 效率 W总 总功 有用功 【特别提醒 1 功率大小由功和时间共同决定； 2 功率和机械效率无直接关系。