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《簡(jiǎn)單機(jī)械》復(fù)習(xí)要點(diǎn)
一、杠桿
1、 定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。
說(shuō)明：①杠桿可直可曲，形狀任意。
�、谟行┣闆r下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來(lái)幫助確定支點(diǎn)。如：魚(yú)桿、鐵鍬。
2、 五要素——組成杠桿示意圖。
�、僦c(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。用字母O 表示。
�、趧�(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母 F1 表示。
�、圩枇Γ鹤璧K杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母 F2 表示。
說(shuō)明 動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。
動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反
③ 動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。用字母l1表示。
�、�
�、葑枇Ρ郏簭闹c(diǎn)到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
畫(huà)力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫(huà)線、三連距離、四標(biāo)簽
�、� 找支點(diǎn)O;⑵ 畫(huà)力的作用線(虛線);⑶ 畫(huà)力臂(虛線，過(guò)支點(diǎn)垂直力的作用線作垂線);⑷ 標(biāo)力臂(大括號(hào))。
3、 研究杠桿的平衡條件：
�、� 杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。
② 實(shí)驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。
�、� 結(jié)論：杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是：
動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。寫(xiě)成公式F1l1=F2l2 也可寫(xiě)成：F1 / F2=l2 / l1
解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問(wèn)題，必須要畫(huà)出杠桿示意圖;弄清受力與方向和力臂大小;然后根據(jù)具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問(wèn)題。(如：杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)施加的動(dòng)力如何變化，沿什么方向施力最小等。)
解決杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小問(wèn)題：此類(lèi)問(wèn)題中阻力×阻力臂為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大，要使動(dòng)力臂最大需要做到①在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn);②動(dòng)力方向應(yīng)該是過(guò)該點(diǎn)且和該連線垂直的方向。
4、應(yīng)用：
名稱 結(jié) 構(gòu)
特 征 特 點(diǎn) 應(yīng)用舉例
省力
杠桿 動(dòng)力臂
大于
阻力臂 省力、
費(fèi)距離 撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車(chē)、花枝剪刀
費(fèi)力
杠桿 動(dòng)力臂
小于
阻力臂 費(fèi)力、
省距離 縫紉機(jī)踏板、起重臂
人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚(yú)桿
等臂
杠桿 動(dòng)力臂等于阻力臂 不省力
不費(fèi)力 天平，定滑輪
說(shuō)明：應(yīng)根據(jù)實(shí)際來(lái)選擇杠桿，當(dāng)需要較大的力才能解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)選擇省力杠桿，當(dāng)為了使用方便，省距離時(shí)，應(yīng)選費(fèi)力杠桿。
二、滑輪
1、 定滑輪：
�、俣x：中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。
�、趯�(shí)質(zhì)：定滑輪的實(shí)質(zhì)是：等臂杠桿
③特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力但是能改變動(dòng)力的方向。
④對(duì)理想的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦)F=G
繩子自由端移動(dòng)距離SF(或速度vF) = 重物移動(dòng)
的距離SG(或速度vG)
2、 動(dòng)滑輪：
�、俣x：和重物一起移動(dòng)的滑輪。(可上下移動(dòng)，
也可左右移動(dòng))
�、趯�(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是：動(dòng)力臂為阻力臂2倍
的省力杠桿。
③特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變動(dòng)力的方向。
�、芾硐氲膭�(dòng)滑輪(不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力)則：F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦則 拉力F= 1 2(G物+G動(dòng))繩子自由端移動(dòng)距離SF(或vF)=2倍的重物移動(dòng)的距離SG(或vG)
3、 滑輪組
�、俣x：定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組。
②特點(diǎn)：使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向
�、劾硐氲幕喗M(不計(jì)輪軸間的摩擦和動(dòng)滑輪的重力)拉力F= 1 n G 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= 1 n (G物+G動(dòng)) 繩子自由端移動(dòng)距離SF(或vF)=n倍的重物移動(dòng)的距離SG(或vG)
�、芙M裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=(G物+G動(dòng)) / F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。
三、機(jī)械效率：
1、有用功：定義：對(duì)人們有用的功。
公式：W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總
斜面：W有用= Gh
2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功
公式：W額= W總-W有用=G動(dòng)h(忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組)
斜面：W額=f L
3、總功： 定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功
公式：W總=W有用+W額=FS= W有用/η
斜面：W總= fL+Gh=FL
4、機(jī)械效率：① 定義：有用功跟總功的比值。
�、� 公式：
斜 面：
定滑輪：
動(dòng)滑輪：
滑輪組
�、� 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。
④提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。
5、機(jī)械效率的測(cè)量：
① 原 理：
�、趹�(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S
�、燮� 材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需 刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。
�、懿襟E：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。
⑤結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：
A動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。
B提升重物越重，做的有用功相對(duì)就多。
C 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。
四、功的原理：
1、內(nèi)容：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功;即：使用任何機(jī)械都不省功。
2、說(shuō)明： (請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述?)
�、俟Φ脑硎且粋�(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。
�、诠Φ脑砀嬖V我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒(méi)有的。
�、凼褂脵C(jī)械雖然不能省功，但人類(lèi)仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類(lèi)工作帶來(lái)很多方便。
�、芪覀冏鲱}遇到的多是理想機(jī)械(忽略摩擦和機(jī)械本身的重力)理想機(jī)械：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功(FS)= 直接用手對(duì)重物所做的功(Gh)
3、應(yīng)用：斜面
①理想斜面：斜面光滑
�、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑�;
�、劾硐胄泵婀剑篎L=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力;L：斜面長(zhǎng);G：物重;h：斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f ，則：FL=fL+Gh;這樣F做功就大于直接對(duì)物體做功Gh 。
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