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第1节杠杆
1、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。
2、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
3、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。
第2节滑轮
1、滑轮分定滑轮和动滑轮两种。定滑轮在使用时,轴固定不动;动滑轮在使用时,轴随物体一起运动。
定滑轮实质是个等臂杠杆,故定滑轮不省力,但它可以改变力的方向;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,故动滑轮能省一半力,但不能改变力的方向。
2、把定滑轮和动滑轮组合在一起,就组成滑轮组。
使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着重物,提起重物所用的力就是物体重的几分之一。且物体升高“h”,则拉力作用点移动“nh”,其中“n”为绳子的段数。
绳子段数的判断:在动滑轮和定滑轮之间划一横线,只数连接在动滑轮上的绳子段数。
3、使用轮轴时,如果动力作用在轮上则能省力,如果动力作用在轴上,则能省距离。
使用斜面时,斜面高度一定时,斜面越长就会越省力。
第3节机械效率
1、有用功:对人们有用的功,有用功是必须要做的功。例:提升重物W有用=Gh。
额外功:并非我们需要但又不得不做的功。例:用滑轮组提升重物W额=G动h(G动:表示动滑轮重)。
总功:有用功加额外功的和叫做总功。即动力总共所做的功。
W总=W有用+W额,W总=Fs
2、有用功跟总功的比值叫机械效率。用W总表示总功,W有用表示有用功,η表示机械效率:η=
提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
说明:机械效率常用百分数表示,有用功是总功中的一部分,有用功小于总功,所以机械效率总小于1。
3、斜面的机械效率:η=
式中:G物体重,h物体被升高的高度,F拉力,s物体沿斜面上升的距离。