21教育“胜哥课程”工作室 第14讲 简单机械 考点 考试要求 1.识别杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂 a 2.绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示 b 3.概述杠杆的平衡条件 a 4.应用杠杆平衡条件解决简单的问题 c 识别人体中的杠杆 c 知道动滑轮和定滑轮的特点 a 知道滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组) a 使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题 c 理解有用功、额外功及总功的含义 b 理解总功=有用功+额外功的表述方式 b 理解机械效率的含义及表达式 b 会应用机械效率的表达式进行有关计算 c 一、杠杆 1.杠杆的五要素 (1)定义:在力的作用下能绕着_固定点_转动的一根硬棒。 (2)图示: (3)杠杆的五要素 支点:杠杆可以绕其转动的点O 动力:使杠杆转动的力F1 阻力:_阻碍_杠杆转动的力F2 动力臂:从支点O到_F1__作用线的距离l1 阻力臂:从支点O到_F2___作用线的距离l2 2.杠杆的平衡条件 (1)杠杆平衡定义:杠杆在_阻_力和__动_力的作用下,保持__静止_或_匀速转动_状态,我们就说杠杆处于平衡。 (2)杠杆的平衡条件描述:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。 文字公式:__动力×动力臂=阻力×阻力臂___ 符号公式:_____F1l1=F2l2_____ 3.探究杠杆平衡条件的实验 ①实验器材[带有刻度的杠杆、铁架台、钩码(1 N)、弹簧测力计] ②实验装置 (1)将杠杆支点设在中间的目的(减少杠杆自重对杠杆平衡的影响); (2)实验前通过调节_平衡螺母_使杠杆平衡(左高左调,右高右调); (3)使杠杆在_水平_位置平衡的目的(方便力臂的测量); (4)杠杆的平衡状态(杠杆在阻力和动力的作用下,保持静止或匀速转动状态)。 ③实验数据分析 ④根据数据可以得出杠杆的平衡条件____动力×动力臂=阻力×阻力臂___。 ⑤交流与分析 (1)某次实验时将一组钩码换成弹簧测力计,弹簧测力计竖直拉动时使杠杆保持平衡,然后改变拉力的方向(如图所示),测力计的示数会_变大_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。原因是斜拉时,拉力的力臂变小)。 (2)本实验多次测量的目的__排除偶然性,得出普遍规律_ 。 4.人体中的杠杆: 骨———一根硬棒; 肌肉收缩———__动力_的来源; 两根骨之间可以活动的关节———__支点__; 移动肢体或物体———__阻力__的来源。 杠杆的实际应用 种类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 示意图 力臂的关系 l1_>_l2 l1_<_l2 l1_=_l2 力的关系 F1_<_F2 F1_>_F2 F1_=_F2 特点 __费_距离 _省_距离 不省距离也不费距离 应用 撬棒、铡刀、瓶盖起子、手推车、钢丝钳等 钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪刀、缝纫机脚踏板等 天平、跷跷板等 二、滑轮 1.滑轮的定义:一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。 2.分类:__定__滑轮和__动__滑轮。 3.定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点 定滑轮 动滑轮 滑轮组 图示 实质 _等臂_杠杆 动力臂是阻力臂_2_倍的省力杠杆 / F与G的关系(忽略滑轮重及摩擦) F1=_G_ F2=_1/2G_ F3=_1/nG__ 特点 改变力的方向,但不省力 省力但_不能_改变力的方向 既可以省力,又可以改变力的方向 s与h 的关系 s=__h__ s=__2h_ s=_nh__ 三、机械效率 1.有用功、额外功、总功 (1)有用功:必须要做的功,用_W有_表示。 (2)额外功(或无用功):并非人们需要,但又不得不额外做的功,用_W额_表示。 (3)总功定义:有用功与额外功之和,用__W总_表示。由于存在额外功,因此,总功必定大于有用功。 2.机械效率 (1)定义:科学上把_有用功__跟__总功_的比值叫做机械效率。 (2)表达式:___η= W有/W总×100%__ 。 (3)因W总>W有用,所以机械效率总_小于_ 1,即机械效率不可能达到100%。 (4)提高滑轮组机械效率的方法:增大物重,减小滑轮组的重力,减小摩擦。 知识点1:杠杆类型判断 例1 ... ...
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