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文档简介

1、八年级物理简单机械知识点简单机械知识点总结一、杠杆1、定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。(1)“硬棒”不一定是棒,泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体。(2)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。2、杠杆的七要素(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“o”表示。它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定的。(2)动力:使杠杆转动的力,用“f1”表示。(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用“f2”表示。(4)动力作用点:动力在杠杆上的作用点。(5)阻力作用点:阻力在杠杆上的作用点。(6)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“l1”表示。(

2、7)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“l2 ”表示。注意:无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用。二、杠杆的平衡条件 1、杠杆的平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。 2、杠杆的平衡条件实验ol1l2l1l2o(1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,力臂l1和l2恰好重合,这样就

3、可以由杠杆上的刻度直接读出力臂食物大小了,而图甲杠杆在倾斜位置平衡,读力臂的数值就没有乙方便。由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。(2)在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。3、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,或f1l1=f2l2。杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度,即匀速转动时,也叫做杠杆的平衡,这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。3、 杠杆的应用 1、省力杠杆:动力臂l1阻力臂l2,则平衡时f1f2,这种杠杆使用时可省

4、力(即用较小的动力就可以克服较大的阻力),但却费了距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,并且比不使用杠杆,力直接作用在物体上移动的距离大)。2、费力杠杆:动力臂l1阻力臂l2,则平衡时f1f2,这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力(动力大于阻力),但却省距离(可使动力作用点比阻力作用点少移动距离)。3、等臂杠杆:动力臂l1=阻力臂l2,则平衡时f1=f2,这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力,也不费力,即不省距离也不费距离。既省力又省距离的杠杆时不存在的。 一、滑轮1、滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。如右图所示。因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能

5、够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。2、定滑轮(1)定义:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。如下左图所示。(2)实质:是个等臂杠杆。(如下中图所示)f1bbggaash轴心o点固定不动为支点,其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r,根据杠杆的平衡条件:,可知,因为重物匀速上升可知,则,不省力。f2f1bagol1l2不动可动 (3)特点:不省力,但可改变力的方向。 s=h 所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力(图中f1方向向下)能得到一个与该力方向不同的力(图中得到使重物g上升的力)。(4)动力移动的距离与重物移动的距离相等。(如

6、上右图所示)对于定滑轮来说,无论朝哪个方向用力,定滑轮都是一个等臂杠杆,所用拉力都等于物体的重力g。(不计绳重和摩擦)3、动滑轮(1)定义:工作时,轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。(如下左图所示)(2)实质:是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。(如上中图所示)图中o可看作是一个能运动的支点,其动力臂l1=2r ,阻力臂l2=r,根据杠杆平衡条件:f1l1=f2l2,即f1·2r=f2·r,得出,当重物竖直匀速向上时,f2=g,则。(3)特点:省一半力,但不能改变力的方向。(4)动力移动的距离是重物移动距离的2倍。(如上右图所示)对于动滑轮来说:(1)动滑轮在移动的过程中,支点也在

7、不停地移动;(2)动滑轮省一半力的条件是:动滑轮与重物一起匀速移动;动力f1的方向与并排绳子平行;不计动滑轮重、绳重和摩擦。hs=2hof2gf1l1l2f1向上向上 二、滑轮组1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。注意:如果不忽略动滑轮的重量则:3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即s=nh。如下图所示。(n表示承担物重绳子的段数)4、绳子端的

8、速度与物体上升的速度关系:ffffffn=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=5 s=2h s=3h s=3h s=4h s=4h s=5h a b c d e f4、滑轮组的组装:(1).根据的关系,求出动滑轮上绳子的段数n;(2)确定动滑轮的个数;(3)根据施力方向的要求,确定定滑轮个数。确定定滑轮个数的原则是:一个动滑轮应配置一个定滑轮,当动滑轮上为偶数段绳子时,可减少一个定滑轮,但若要求改变力的作用方向时,则应在增加一个定滑轮。在确定了动、定滑轮个数后,绳子的连接应遵循“奇拴动、偶拴定”的规则,由内向外缠绕滑轮。f1f2l1l2o三、轮轴1、定义:由两个半径不同的轮子固定在同一转轴

9、的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮,半径较小的轮叫轴。2、实质:轮轴可看作是杠杆的变形。如右图所示。3、特点:当把动力施加在轮上,阻力施加在轴上,则动力臂l1=r,阻力臂l2=r,根据杠杆的平衡条件:f1l1=f2l2,即f1r=f2r,rr,f1f2,即使用轮轴可以省力,也可以改变力的方向,但却费了距离。四、斜面(1)如图所示斜面是一种可以省力的gflh简单机械,但却费距离。(2)如上图所示:当斜面高度h一定时,斜面l越长,越省力(即f越小);当斜面长l相同时,斜面高h越小,越省力(即f越小);当斜面l越长,斜面高h越小时,越省力(即f越小)。三、机械效率: 、有用功:定义:对人们有用的功。

10、公式:w有用gh(提升重物)=w总w额=w总 斜面:w有用= gh 2、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 l 3、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=fl 4、机械效率: 定义:有用功跟总功的比值。 公式: w有用w总 =ghfl=ghfs=ghfh=gf=ghfs=ghf2h=g2f=ghfs=ghfnh=gnf= 斜 面: 定滑轮: 动滑轮: 滑轮组 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% 。w有用w总 =ghfs= 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: 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

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