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第十二章《简单机械》复习提纲 一、杠杆 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。 1、 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，但它们使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（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂（大括号）。 2、 研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：。实验前：应调节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。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 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= 2G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) 2、 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= 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。 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： ② 公式： η = W有用 总 斜 面： Gh η= 定滑轮： GhGh G = = = η FS F GhGh 动滑轮： η= FS = = G F2h 2F GhGh G = = η = 滑轮组 FS nF 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% 。④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： ① 原 理： W有用 Ghη= W = 总 FS 1 1 1 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。 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 ④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的： 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。 3、应用：斜面 ①理想斜面：； ③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为f