來源:網絡資源 2023-08-10 17:14:06
知識點過關
杠桿:
1.杠桿的定義
固定點
在力的作用下能繞著轉動的,叫做杠桿。(如蹺蹺板)
硬
【注意】杠桿可以是直的,也可以是彎,可以是各種各樣的形狀,但是它一定是棒。
2.杠桿五要素
繞著轉動
①支點:杠桿的固定點,用O表示。
使
②動力:杠桿轉動的力,用F1表示。
阻礙
③阻力:杠桿轉動的力,用F2表示。
動力作用線
④動力臂:從支點到的距離,用l1表示。
阻力作用線
⑤阻力臂:從支點到的距離,用l2表示。
【注意】
支點一定在杠桿上,而力臂不一定在杠桿上;動力和阻力的作用點都在杠桿上;力臂是支點到力的作用線的距離,而不是到作用點的距離。(認真區(qū)別與)
練習
關于杠桿,下列說法中正確的是( )
A.杠桿一定是直的
B.使用杠桿時可以省力同時又省距離
C.動力臂一定等于支點到動力作用點的距離
D.動力臂不僅與動力作用點的位置有關,而且還跟動力的方向有關
3.力臂的畫法
一定點(支點),二畫線(力的作用線),三從點(支點)向線(力的作用線)引垂線,支點到垂足的距離即為力臂,并表上相應的符號(l1或l2)。如下圖:
4.杠桿的平衡條件
含義
:在力的作用下,如果杠桿處于靜止狀態(tài)或緩慢勻速轉動時,我們就說杠桿平衡了。
杠桿平衡條件
:動力 X 動力臂 = 阻力 X 阻力臂(F1l1 = F2l2)
練習
在探究“杠桿的平衡條件”實驗中,小華利用杠桿、細線、鉤碼等器材進行探究:
(1)調節(jié)杠桿平衡時,根據生活經驗,需要保持杠桿在_____位置平衡。從實驗的角度來講,杠桿在這個位置平衡是為了方便讀取_____。
(2)如圖所示在杠桿左側的A點掛上兩個鉤碼,為了使杠桿保持平衡,在杠桿的右側掛鉤碼時,是先確定細線位置再掛鉤碼還是先掛鉤碼再確定細線位置?_____。理由是_____。
(3)操作完成后,杠桿在如圖所示的位置重新平衡。小華多次在左右兩側各加掛等量鉤碼,并保持細線位置不變,發(fā)現(xiàn)杠桿每次都能平衡。通過記錄上述實驗數(shù)據,得出杠桿的平衡條件是:“只有支點左右兩側的力臂和力的大小相等,杠桿才能平衡”。
請你分析這一過程得出的結論是否可信?_____(選填:“是”或“否”),理由是_____。
5.杠桿的分類
等臂杠桿
:動力臂等于阻力臂的杠桿是等臂杠桿。即:l1=l2 F1=F2。(如:托盤天平)
省力杠桿
:動力臂大于阻力臂的杠桿是省力杠桿。即:l1>l2 F1
費力杠桿
:動力臂小于阻力臂的杠桿是費力杠桿。即:l1F2。(如:鑷子)
滑輪:
1.定滑輪與動滑輪
定滑輪:
工作時,軸不隨物體運動。(實質等臂杠桿)
特點:
①若不考慮繩重和摩擦時,利用定滑輪提起重為G的物體時,拉力F=G。②,若物體移動的距離為h,則繩子自由端移動的距離s=h。
動滑輪:
工作時,軸隨物體一起移動。(實質省力杠桿)
特點:
①,若不考慮動滑輪重、繩重和摩擦時,利用動滑輪提起重為G的物體時,拉力F=G/2。②,若物體移動的距離為h,則繩子自由端移動的距離s=2h。
2.滑輪組
定義
:定滑輪、動滑輪組合在一起構成滑輪組。
特點
:既能省力又能改變力的方向
滑輪組省力F、移動距離s及速度v情況:
豎直滑輪
:情況一:不考慮動滑輪重、繩重及摩擦:F=G物/n ,s=nh,v繩=nv物。
情況二:不考慮繩重及摩擦:
F=(G物+G動)/n ,s=nh,v繩=nv物。
水平滑輪
:不考慮滑輪及繩子的摩擦:F=f/n(f為物體受到的滑動摩擦力),s=ns物,v繩=nv物。
n的判斷方法
【注意】n為動滑輪上繩子的股數(shù),:只看動滑輪,即數(shù)直接與動滑輪相連的繩子的股數(shù)即為n的值。
滑輪組的繞線方式
:
從鉤子出發(fā)
,上下交替,從里向外(繩子在受力的時候處于拉直的狀態(tài),所以在畫繞線方式的時候一定要用刻度尺畫)
練習
如有一物體放在水平地面上,一個人站在地上利用滑輪組利用300N的力將重物勻速提到樓上,請在圖上畫出滑輪組上繩子的繞法。
機械效率
1.有用功(W有)
:對人們有用的功(有用功就是為了達到某一目的而必須做的功;做功中,有用功越大越好)
2.額外功(W額)
:人們不需要,但是又不得不做的功。
3.總功(W總)
:有用功與額外功之和(W總= W有+ W額)
4.機械效率
:有用功與總功的比值,叫做機械效率。(機械效率必然小于1)
不一定
【注意】①機械效率的高低只能說明有用功在總功所占比例的大小,與是否省力、做功多少無關;②功率大,機械效率高;機械效率高,功率大,請大家不要混為一團!
練習
題1:(多選題)火神山建設工地上,工人師傅用相同的定滑輪和動滑輪組成甲、乙兩個滑輪組,如圖所示,用它們來提升同一重物,甲滑輪組將重物舉高1m,乙滑輪組將重物舉高2m,在不計繩重和摩擦的條件下,下列說法正確的是( )
A.甲滑輪組拉力大,做的額外功少
B.乙滑輪組省力,所以它的機械效率高
C.乙滑輪組將重物舉得高,所以它的機械效率高
D.乙滑輪組做的有用功多,但甲、乙機械效率相等
題2:在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中,康維佳用滑輪組作了3組實驗,實驗數(shù)據記錄如下
(1)根據實驗數(shù)據請在圖中完成滑輪組的繞線。
(2)實驗過程中,應豎直向上_____拉動繩子自由端的彈簧測力計。
(3)在進行第3組數(shù)據測量時,滑輪組的機械效率為_____。
(4)分析表中數(shù)據可知,同一滑輪組,物重_____,滑輪組的機械效率越高。
(5)在進行第2組數(shù)據測量時,物體上升的速度為0.1m/s,則拉力F的功率為_____W,滑輪組做的額外功為______J。
題目3:如圖所示,沿斜面將一個質量為6kg的物體勻速由A點拉到B點的拉力為40N,升高的高度為0.5m,AB的長度為1m,求:(g=10N/kg)
(1)拉力做的有用功:
(2)斜面的機械效率;
(3)物體受到的摩擦力。
(4)請?zhí)岢鎏岣咴撔泵嫘实姆椒ǎ骸 ?/p>
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