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1、-1、定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明:杠杆可直可曲,形状任意。有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。2、五要素-组成杠杆示意图。支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。说明 动力、阻力都是杠杆的受力,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的方向相反动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签 找支点O; 画力的作用线(虚线); 画力臂
2、(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线); 标力臂(大括号)。3、 研究杠杆的平衡条件: 杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。 实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。 结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力动力臂阻力阻力臂。写成公式F(1)l(1)=F(2)l(2)也可写成:F(1)/ F(2)=l(2)/ l (1)解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)解决杠杆平衡时
3、动力最小问题:此类问题中阻力阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。4、应用:名称特 征 特 点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平,定滑轮说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。五、滑轮1、定滑轮:定义:中间的轴固定不动的滑轮
4、。实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G绳子自由端移动距离S(F) (或速度v(F) = 重物移动的距离S(G) (或速度V(G)2、动滑轮:定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= (1/ 2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= (G(物)+G(动)/2绳子自由端移动距离S(F) (或V(F)=2倍的重物移动的距离S(G) (或V(G)3、滑轮组定义:定滑
5、轮、动滑轮组合成滑轮组。特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=( 1 / n )G 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= (G(物)+G(动) / n 绳子自由端移动距离S(F) (或V(F)=n倍的重物移动的距离S(G) (或V(G)组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G(物)+G(动) / F求出绳子的股数。然后根据奇动偶定的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。一、功:1、力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固:某同学踢足球,球离
6、脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。(原因是足球靠惯性飞出)。3、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:W=FS4、功的单位:焦耳,1J= 1Nm 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。5、应用功的公式注意:分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。 功的单位焦(牛米 = 焦),不要和力和力臂的乘积(牛米,不能写成焦)单位搞混。二、功的原理:1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。2、说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)功的原理是一个普遍
7、的结论,对于任何机械都适用。功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)3、应用:斜面理想斜面:斜面光滑理想斜面遵从功的原理;理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做
8、功Gh 。三、机械效率:、有用功:定义:对人们有用的功。公式:W(有用)Gh(提升重物)=W(总)W(额)=W(总)斜面:W(有用)= Gh2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功公式:W(额)= W(总)W(有用)=G(动)h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W(额)=f L3、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W(总)=W(有用)W(额)=FS= W(有用)斜面:W(总)= fL+Gh=FL4、机械效率: 定义:有用功跟总功的比值。 公式:(有)(总)100% 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60
9、% 。提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。5、机械效率的测量: 原 理:(有)(总)(Gh)/(Fs)100%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器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。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。结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。B提升重物越重,做的有用功相对就多。C摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。1有用功(W有用):利用机械工作时对人们有用的功叫有用功 2. 用来克服
10、摩擦做的功、把机械提升一定高度所做的功对我们没有用,但又不得不做的功,这种功叫额外功,记做(W额外)。使用任何机械做额外功是不可避免的。3总功(W总):有用功与额外功的总和叫总功:W总=W有+W额外4机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率机械效率=有用功/总功=W有/W总100%有用功总小于总功,所以机械效率总小于1机械效率用百分数表示,没有单位 5.如何提高机械效率: = W有/W总 = W有/(W有W额)第一是减小额外功如保持良好的润滑,减小滑轮的轮与轴之间的摩擦,减小动滑轮重等方法都能减小额外功,提高机械效率。第二是增加有用功。 当额外功不变时,有用功越大机械效率越高。以滑轮组提升重物为例,当动滑轮重和摩擦不变时,提起货物越重,效率越高;以提水为例,当水桶重不变时,桶中的水越重,效率越高。四、功率:1、定义:单位时间里完成的功2、物理意义:表示做功快慢的物理量。3、公式:P=W/t = Fv4、单位:主单位 W 常用单位 kW mW 马力 换算:1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W某小轿车功率66kW,它表示:小轿车s 内做功66000J 5、机械效率和功率的区别:功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。-第 4 页-