高分网 > 初中学习方法 > 初二学习方法 > 初二物理 >

《简单机械》的知识点汇总

时间: 欣欣2 初二物理

  以下是小编为大家推荐有关初二物理第十二章简单机械的复习要点,希望能帮到大家!

  《简单机械》的知识点汇总

  杠杆

  1、 定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

  说明:①杠杆可直可曲,形状任意。

  ②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。

  ①支点:杠杆绕着转动的点。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。

  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,但阻力与杠杆的转动的方向相反

  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。

  画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签

  ⑴ 找支点O;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(过支点垂直力的作用线作垂线);⑷ 标力臂(大括号)。

  3、 研究杠杆的平衡条件:

  ① 杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。

  ② 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。

  ③ 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F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1

  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(动力作用点与支点的连线是力臂时最省力),要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②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 结 构

  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。

  滑轮

  1、 定滑轮:

  ①定义:中间的轴固定不动的滑轮。

  ②定滑轮的实质是:等臂杠杆

  ③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

  ④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SF(或速度vF) = 重物移动

  的距离SG(或速度vG)

  2、 动滑轮:

  ①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,

  也可左右移动)

  ②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍

  的省力杠杆。

  ③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。

  ④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= 1/2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)

  3、 滑轮组

  ①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

  ②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

  ③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= 1/n (G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)

  ④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。滑轮组的使用

  ①使用滑轮组提重物时,若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重,则重物和动滑轮由几段绳子承担,提起重物的力就等于总重量的几分之一,即F= 。因此关键是弄清几段绳子承担总重。

  ②把重物和动滑轮从滑轮组中“隔离”出来,就很容易弄清直接与动滑轮连接的绳子的段数n。

  ③同一个滑轮组,n为“奇动偶定”,拴点在动滑轮上时,连在动滑轮上绳子的段数n=2N+1,则更省力.

  ④ 计算绳子的段数n可用拉力F= 、拉力作用点移动的距离S=nh或移动的速度VF=nVG求得。其中G为总重,h为重物和动滑轮上升的高度,VG为重物和动滑轮移动的速度.n取整数(采用小数进一法).

  ⑤ 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。

  ⑥ 1.有几段绳子与动滑轮相连,n就为几;

  ⑦ s=nh

  ⑧ 重物上升h高度,绳子自由端要移动nh距离

  ⑨ F=——G物(不计摩擦、绳重和动滑轮重)

  ⑩ F=——(G物+G动)(不计摩擦、绳重)

  ⑪ (2)公式:F=G总/n=(G物+G动滑轮)/n (不计滑轮摩擦

  ⑫ 绳子的绕法:当n为偶数时,绳子的起端在定滑轮上;当n为奇数时,绳子的起端在动滑轮上。

  机械效率:

  1、有用功:定义:对人们有用的功= 直接用手对重物所做的功(Gh)

  公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW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 才

  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/η

  斜面:W总= fL+Gh=FL

  4、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。

  ② 公式:

  斜 面:

  定滑轮:

  动滑轮:

  滑轮组:

  ③ 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% 。

  ⑬ 提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。

  ⑭ 提示:机械效率η没有单位,用百分率表示,且总小于1

  W有=G h [对于所有简单机械] W总=F s [对于杠杆和滑轮]

  W总=P t [对于起重机和抽水机]

  W总=P t-Q热[对于电动机,因为线圈发热损失部分不算总功]

  5、机械效率的测量:

  ① 原 理:

  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、细线外还需 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:

  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。

  6、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。

17983