知識點(diǎn)過(guò)關(guān)

杠桿：

1.杠桿的定義

固定點(diǎn)

在力的作用下能繞著(zhù)轉動(dòng)的，叫做杠桿。(如蹺蹺板)

硬

【注意】杠桿可以是直的，也可以是彎，可以是各種各樣的形狀，但是它一定是棒。

2.杠桿五要素

繞著(zhù)轉動(dòng)

①支點(diǎn)：杠桿的固定點(diǎn)，用O表示。

使

②動(dòng)力：杠桿轉動(dòng)的力，用F1表示。

阻礙

③阻力：杠桿轉動(dòng)的力，用F2表示。

動(dòng)力作用線(xiàn)

④動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到的距離，用l1表示。

阻力作用線(xiàn)

⑤阻力臂：從支點(diǎn)到的距離，用l2表示。

【注意】

支點(diǎn)一定在杠桿上，而力臂不一定在杠桿上;動(dòng)力和阻力的作用點(diǎn)都在杠桿上;力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，而不是到作用點(diǎn)的距離。(認真區別與)

練習

關(guān)于杠桿，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A.杠桿一定是直的

B.使用杠桿時(shí)可以省力同時(shí)又省距離

C.動(dòng)力臂一定等于支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離

D.動(dòng)力臂不僅與動(dòng)力作用點(diǎn)的位置有關(guān)，而且還跟動(dòng)力的方向有關(guān)

3.力臂的畫(huà)法

一定點(diǎn)(支點(diǎn))，二畫(huà)線(xiàn)(力的作用線(xiàn))，三從點(diǎn)(支點(diǎn))向線(xiàn)(力的作用線(xiàn))引垂線(xiàn)，支點(diǎn)到垂足的距離即為力臂，并表上相應的符號(l1或l2)。如下圖：

4．杠桿的平衡條件

含義

：在力的作用下，如果杠桿處于靜止狀態(tài)或緩慢勻速轉動(dòng)時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。

杠桿平衡條件

：動(dòng)力 X 動(dòng)力臂 = 阻力 X 阻力臂(F1l1 = F2l2)

練習

在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗中，小華利用杠桿、細線(xiàn)、鉤碼等器材進(jìn)行探究：

(1)調節杠桿平衡時(shí)，根據生活經(jīng)驗，需要保持杠桿在_____位置平衡。從實(shí)驗的角度來(lái)講，杠桿在這個(gè)位置平衡是為了方便讀取_____。

(2)如圖所示在杠桿左側的A點(diǎn)掛上兩個(gè)鉤碼，為了使杠桿保持平衡，在杠桿的右側掛鉤碼時(shí)，是先確定細線(xiàn)位置再掛鉤碼還是先掛鉤碼再確定細線(xiàn)位置?_____。理由是_____。

(3)操作完成后，杠桿在如圖所示的位置重新平衡。小華多次在左右兩側各加掛等量鉤碼，并保持細線(xiàn)位置不變，發(fā)現杠桿每次都能平衡。通過(guò)記錄上述實(shí)驗數據，得出杠桿的平衡條件是：“只有支點(diǎn)左右兩側的力臂和力的大小相等，杠桿才能平衡”。

請你分析這一過(guò)程得出的結論是否可信?_____(選填：“是”或“否”)，理由是_____。

5.杠桿的分類(lèi)

等臂杠桿

：動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿是等臂杠桿。即：l1=l2 F1=F2。(如：托盤(pán)天平)

省力杠桿

：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿是省力杠桿。即：l1>l2 F1

費力杠桿

：動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿是費力杠桿。即：l1F2。(如：鑷子)

滑輪：

1.定滑輪與動(dòng)滑輪

定滑輪：

工作時(shí)，軸不隨物體運動(dòng)。(實(shí)質(zhì)等臂杠桿)

特點(diǎn)：

①若不考慮繩重和摩擦時(shí)，利用定滑輪提起重為G的物體時(shí)，拉力F=G。②，若物體移動(dòng)的距離為h，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=h。

動(dòng)滑輪：

工作時(shí)，軸隨物體一起移動(dòng)。(實(shí)質(zhì)省力杠桿)

特點(diǎn)：

①，若不考慮動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦時(shí)，利用動(dòng)滑輪提起重為G的物體時(shí)，拉力F=G/2。②，若物體移動(dòng)的距離為h，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h。

2.滑輪組

定義

：定滑輪、動(dòng)滑輪組合在一起構成滑輪組。

特點(diǎn)

：既能省力又能改變力的方向

滑輪組省力F、移動(dòng)距離s及速度v情況：

豎直滑輪

：情況一：不考慮動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦：F=G物/n ，s=nh，v繩=nv物。

情況二：不考慮繩重及摩擦：

F=(G物+G動(dòng))/n ，s=nh，v繩=nv物。

水平滑輪

：不考慮滑輪及繩子的摩擦：F=f/n(f為物體受到的滑動(dòng)摩擦力)，s=ns物，v繩=nv物。

n的判斷方法

【注意】n為動(dòng)滑輪上繩子的股數，：只看動(dòng)滑輪，即數直接與動(dòng)滑輪相連的繩子的股數即為n的值。

滑輪組的繞線(xiàn)方式

：

從鉤子出發(fā)

，上下交替，從里向外(繩子在受力的時(shí)候處于拉直的狀態(tài)，所以在畫(huà)繞線(xiàn)方式的時(shí)候一定要用刻度尺畫(huà))

練習

如有一物體放在水平地面上，一個(gè)人站在地上利用滑輪組利用300N的力將重物勻速提到樓上，請在圖上畫(huà)出滑輪組上繩子的繞法。

機械效率

1.有用功（W有）

：對人們有用的功(有用功就是為了達到某一目的而必須做的功;做功中，有用功越大越好)

2.額外功（W額）

：人們不需要，但是又不得不做的功。

3.總功（W總）

：有用功與額外功之和(W總= W有+ W額)

4.機械效率

：有用功與總功的比值，叫做機械效率。(機械效率必然小于1)

不一定

【注意】①機械效率的高低只能說(shuō)明有用功在總功所占比例的大小，與是否省力、做功多少無(wú)關(guān);②功率大，機械效率高;機械效率高，功率大，請大家不要混為一團!

練習

題1：(多選題)火神山建設工地上，工人師傅用相同的定滑輪和動(dòng)滑輪組成甲、乙兩個(gè)滑輪組，如圖所示，用它們來(lái)提升同一重物，甲滑輪組將重物舉高1m，乙滑輪組將重物舉高2m，在不計繩重和摩擦的條件下，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.甲滑輪組拉力大，做的額外功少

B.乙滑輪組省力，所以它的機械效率高

C.乙滑輪組將重物舉得高，所以它的機械效率高

D.乙滑輪組做的有用功多，但甲、乙機械效率相等

題2：在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實(shí)驗中，康維佳用滑輪組作了3組實(shí)驗，實(shí)驗數據記錄如下

(1)根據實(shí)驗數據請在圖中完成滑輪組的繞線(xiàn)。

(2)實(shí)驗過(guò)程中，應豎直向上_____拉動(dòng)繩子自由端的彈簧測力計。

(3)在進(jìn)行第3組數據測量時(shí)，滑輪組的機械效率為_(kāi)____。

(4)分析表中數據可知，同一滑輪組，物重_____，滑輪組的機械效率越高。

(5)在進(jìn)行第2組數據測量時(shí)，物體上升的速度為0.1m/s，則拉力F的功率為_(kāi)____W，滑輪組做的額外功為_(kāi)_____J。

題目3：如圖所示，沿斜面將一個(gè)質(zhì)量為6kg的物體勻速由A點(diǎn)拉到B點(diǎn)的拉力為40N，升高的高度為0.5m，AB的長(cháng)度為1m，求：(g=10N/kg)

(1)拉力做的有用功：

(2)斜面的機械效率;

(3)物體受到的摩擦力。

(4)請提出提高該斜面效率的方法：　。

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