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第十二章 简单机械--复习提纲 第十二章 《简单机械》复习提纲 一、杠杆 1、 定义：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 动力、阻力的方向，但它们使杠杆的转动的方向 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（虚线，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，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 1 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。 二、滑轮 1、 定滑轮： ①定义：中间的轴固定不动的滑轮。 ②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆 F③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。 F= 2G 1 1 F1 1 只忽略轮轴间的摩擦则：拉力F= 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 不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 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。 1 1 三、机械效率： １、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=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 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（机械）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 2 4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。 ② 公式： = W 有用 η W 总 Gh斜 面： η = FL 定滑轮： GhGh G= η= FS = Fh F Gh Gh 动滑轮： η= = = G F2h 2F GhGh G= η = 滑轮组（竖） = Fnh nF 滑轮组（横） fS物f S物 fη= = = FnSnF ③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用