F1>F2
省距离,费力
镊子、钓鱼竿等
等臂杠杆
l1=l2
F1=F2
不省力,不省距离
天平,定滑轮等
【例4】一直杆可绕O点转动,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟直杆垂直且作用于OB中点的力F,使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置,这个过程中这个直杆()
A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆
C.先是省力杠杆,后是费力杠杆D.先是费力杠杆,后是省力杠杆
(四)、总结归纳
1.知识要点归纳
A.一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
支点——杠杆绕着转动的点;动力——使杠杆转动的力;阻力——阻碍杠杆转动的力;动力臂——从支点到动力作用线的距离;阻力臂——从支点到阻力作用线的距离。
当杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。
B.杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
C.杠杆的应用
省力杠杆:
L1>L2F1<F2省力费距离;
费力杠杆:
L1<L2F1>F2费力省距离;
等臂杠杆:
L1=L2F1=F2不省力、不省距离,能改变力的方向。
等臂杠杆的具体应用:
天平。
许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。
2.做题方法技巧
正确理解力臂概念是学好杠杆的基础,要正确理解力臂,需明确力的作用点和作用线,力的作用点一般是指动力或阻力的施力物体与杠杆的接触点,作用在杠杆上;力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的线。
力臂是从支点到力的作用线的垂线段,是点到线的距离,不是点到点的距离。
练习:
1、杠杆定义:
一根硬棒,在力的作用下能够绕着转动的叫杠杆。
2、杠杆五要素:
支点指;动力是杠杆转动的力;
阻力是杠杆转动的力;动力臂是到的距离;阻力臂是
到的距离。
3、杠杆平衡的条件:
4、杠杆其特点可分为:
、、
5、杠杆的定义:
在力的作用下能够绕着转动的叫杠杆。
6、杠杆的五要素:
支点():
指;
动力():
是;
阻力():
是杠杆转动的力;
动力臂():
是到的距离;
阻力臂():
是到的距离。
7、画出下面杠杆的动力臂与阻力臂
(简记:
一找点、二画线、三作垂线段)温馨提示:
不论动力、阻力,都是杠杆受的力
8、杠杆的平衡条件:
。
9、在探究杠杆平衡条件时,某同学得到一组实验数据“F1=2N,L1=3cm,F2=3N,L2=2cm”,由此他归纳得出杠杆平衡条件为:
F1+L1=F2+L2,请问该结论是否正确,为什么?
10、A.省力杠杆:
动力臂_____阻力臂的杠杆,杠杆平衡时,动力_______阻力。
B.等臂杠杆:
动力臂_____阻力臂的杠杆,杠杆平衡时,动力_______阻力。
C.费力杠杆:
动力臂_____阻力臂的杠杆,杠杆平衡时,动力_______阻力。
11、两个小孩坐在跷跷板上,当跷跷板处于平衡时()
A、两个小孩的重力一定相等B、两个小孩到支点的距离相等
C、轻的小孩离支点近一些D、重的小孩离支点近一些
12、在用扳手拧生锈的螺母时,工人师傅在扳手柄上套一节铁管,这样就能比较容易地拧下螺母,这样做的物理原理是:
()
A、减小阻力B、增大动力
C、增大动力臂以增大动力D、增大动力臂减小动力
13、铡刀铡草时的示意图,请画出动力F的力臂(用L表示)。
14、如图所示,F1是作用在抽水机手柄A点处的动力,O为支点。
请画出动力F1的力臂L1
15、如图所示,O是杠杆的支点,在图中画出动力F1的力臂
16、如图所示,100N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止。
请在图中画出木棒所受拉力的力臂L及所受重力的示意图。
17、如图所示,当支架上刻度相等的杠杆处于静止状态时,弹簧秤的示数为29.4牛,则每个钩码的重是________。
若把弹簧秤移至D处竖直向上拉杠杆,使杠杆重新平衡。
此时弹簧秤的示数为________牛。
二、滑轮
(一)定滑轮和动滑轮
1.滑轮:
周边有槽,能绕轴转动的小轮。
(滑轮的实质是变形的杠杆)
2.定滑轮:
滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。
3.动滑轮:
滑轮的轴随物体一起运动,这样的滑轮叫做动滑轮。
4.定滑轮与动滑轮的特点:
(1)定滑轮可以改变力的方向,但不省力;
(2)动滑轮可以省一半力,但不能改变用力的方向。
5.使用定滑轮和动滑轮的几种情况(图中物体全部匀速运动)
种类
图示
表达式
定滑轮
F=G
F=f,f为物体A所受的摩擦力
动滑轮
【例5】如图所示,滑轮上挂一重10N的物体A,当滑轮在力F的作用下向上匀速上升时,滑轮的速度为重物A上升时速度的,力F应为N(滑轮和绳重及摩擦力均不计)。
(二)滑轮组
1.滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的,可以达到既省力又改变力的方向的作用效果。
2.滑轮组省力情况的确定方法:
在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下,使用滑轮组时,滑轮组用几股绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
如图所示。
【例6】如图所示的滑轮或滑轮组将同意重物G均匀提高h高度,最省力的是()
(三)轮轴和斜面
1.轮轴:
由一个轴和一个大轮组成,能省力和改变力的方向,实质是一个可以连续转动的杠杆。
(方向盘、水龙头等)轮轴的公式:
轮轴既省力又改变力的方向,但费了距离。
2.斜面:
斜面是一种可以省力的简单机械,却费距离。
理想情况下斜面公式:
Fl=Gh
斜面长(l)是斜面高(h)的几倍,所用的拉力F就是物重G的几分之一。
【例7】斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,工人师傅小波和小新分别用如图甲、乙两种方法,将同样的物体搬上车,下列说法正确的是()
A.甲方法不可以省力,但能省功
B.甲方法可以省力,也能省功
C.乙方法可以省力,但不能省功
D.乙方法可以省力,也能省功
练习:
(1)、定滑轮是指固定不动的滑轮,使用定滑轮省力,但可以。
(2)、动滑轮是指随一起运动的滑轮,使用动滑轮可省力,但不能。
(3)、滑轮组由和组成,使用滑轮组既可以,又能。
(4)、其他省力的机械还有:
、
第3节机械效率
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=fL
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=
4、机械效率:
定义:
有用功跟总功的比值。
公式:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组:
5、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%。
6、提高机械效率的方法:
减小机械自重、减小机件间的摩擦。
7、机械效率的测量:
(1)原理:
(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、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
(4)步骤:
必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:
保证测力计示数大小不变。
(5)结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率
简单机器中考题汇编
一、填空题
1.人直接用F1的力匀速提升重物,所做的功
是W1,,若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2,所做的功是W2
A.F1一定大于F2B.F1一定小于F2C.W2一定大于W1D.只有F2大于F1,W2才大于W1
2.图5的剪刀剪纸机械效率为80%,这表示
A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J的功用于剪纸
3.下列工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.
核桃夹
B.
羊角锤
C.
筷子
D.
起子
4.如图所示,O为杠杆MN的支点,OM:
ON=3:
4,物块A和B分别挂在M、N两端,杠杆恰好平衡,已知物块A、B的体积之比为2:
1,则A、B两物体物质的密度之比是( )
A.
3:
2
B.
4:
3
C.
2