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1、第十二章 簡單機械
1、在力的作用下能繞支撐點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿,杠桿的五要素:①支點:杠桿繞著轉(zhuǎn)動的支撐點,用O表示;②動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力,用F1表示;③阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力,用F2表示;④動力臂:從支點到動力作用線的垂直距離,用l1表示;⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的垂直距離,用l2表示。如果在動力與阻力的作用下杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動,那么杠桿處于平衡狀態(tài),此時,動力動力臂=阻力阻力臂,即:F1l1= F2l2杠桿平衡。
探究杠桿的平衡條件:為什么要在實驗前調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡?目的是方便測出力臂的大小并且能夠避免杠桿自身重力對實驗產(chǎn)生的影響。
類型
特點
應用
省力杠桿
2、l1>l2 ,F(xiàn)1F2,費力省距離
釣竿、鑷子、筷子、理發(fā)剪
3、滑輪可以分為 定滑輪 和 動滑輪。定滑輪的實質(zhì)是 一個等臂杠桿,其特點:不省力不省距離也不省功,但可改變用力方向。動滑輪的實質(zhì)是 一個動力臂等于阻力臂2倍的杠桿,其特點:省力費距離不省功,也不能改變用力方向?;喗M的特點:省力費距離不省功,能改變用力的方向。滑輪組繩子段數(shù)n的判別方法:奇動偶定,即如果繩子自由端最后繞過動滑輪,則繩子段數(shù)n為奇數(shù),如果繩子自由端最后繞過定滑輪,則繩子
3、段數(shù)n為偶數(shù);繩子段數(shù)為幾段,則繩子自由端通過的距離就是重物上升距離的幾倍。
4、功的原理:使用任何機械都不省功。功的原理的應用:①輪軸:做功特點:拉動輪做的功等于繞在軸上繩拉動重物所做的功,即有FR=Gr;輪軸的兩個主要功能:一是改變用力的大小,二是改變物體的速度;②斜面:特點:斜面長是斜面高的幾倍,推力就是重力的幾分之一。
5、利用機械做功時對人們有用的功叫有用功,用W有用表示,無用而又不得不做的功叫額外功,用W額表示。W總=W有用 + W額 =Fs 。有用功與總功的比值叫機械效率,用公式表示為:
一般情況下η<1,不計摩擦和滑輪的重(理想機械)則η=1。
6、實驗:測量滑輪組的機械效率:①要測量的物理量:鉤碼的重G、拉力F、鉤碼上升的高度h , 拉力F移動的距離s ②器材:鉤碼、鐵架臺、細線、滑輪、彈簧測力計、刻度尺 ③實驗時必須勻速豎直地拉動彈簧測力計上升 ④拉力F移動的距離s等于繩子有效段數(shù)n與鉤碼上升的高度h的積,即s = nh 。