八下物理第12章《简单机械》知识点总结.docx

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第十二章《简单机械》知识点清单
12.1杠杆
1．杠杆：能绕固定点转动的硬棒。杠杆可以是直的，也可以是弯的。

2．杠杆的五要素：
支点：杠杆可以绕其转动的点O
动力：使杠杆转动的力F1
阻力：阻碍杠杆转动的力F2
动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1
阻力臂：从支点O到动力F2作用线的距离l2
注意：（1）动力、阻力都是杠杆受到的力，动力和阻力的作用点都要画在杠杆上。
（2）一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
3.杠杆平衡：杠杆处于静止状态。不管杠杆是水平还是倾斜的，只要杠杆是静止的，都处在平衡状态。
4.实验：探究杠杆的平衡条件（重点）

（1）杠杆上不挂钩码，调节平衡螺母的位置，使杠杆在水平位置保持平衡。调节杠杆在水平位置平衡的目的：便于测量力臂。
（2）平衡螺母的调法，如右图所示：
杠杆左低右高，平衡螺母向右调。
杠杆左高右低，平衡螺母向左调。
总的来说：杠杆哪边高，平衡螺母就往哪边调。
注意：平衡螺母调好后，后面的测量过程不能再动平衡螺母！
（3）改变钩码的位置和钩码的数量，重复进行多组实验。
进行多次实验的目的是：避免偶然性，使实验结论更具有普遍性。
5.杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式：
变形：

注意：作用在杠杆上的两个力，要使杠杆平衡，除了要满足以上公式外，还需满足一个条件（重点）：一个力使杠杆沿顺时针方向转动，另一个力使杠杆沿逆时针方向转动。
重点例题：如右图所示，两个大小相等的力F1、F2作用在杠杆上，
请问杠杆是否可以平衡？依据是什么？
答：杠杆不能平衡。因为F1、F2都使杠杆沿顺时针方向转动。
6.杠杆的分类
（1）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。即l1=l2，F1=F2
特点：不省力，也不省距离
应用：天平、定滑轮
（2）省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。即l1>l2，F1<F2
特点：省力，费距离
应用：羊角锤、铡刀、动滑轮
（3）费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。即l1<l2，F1>F2
特点：费力，省距离
应用：船桨、镊子、筷子、钓鱼竿
12.2滑轮
1.滑轮的分类与特点
定滑轮：不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。
动滑轮：省力，费距离，不能改变力的方向。
滑轮组：可以省力，也可以改变方向，但不省距离。
【注意：所有的机械（包括滑轮）都不能同时省力和省距离，因为使用任何机械都不能省功】
2.滑轮组的关系（重点）

（1）滑轮组的距离关系
绳子移动的距离：

（2）滑轮组的速度关系
绳子移动的速度：

（3）滑轮组力的关系
若不考虑绳重及摩擦（这是前提条件），绳子自由端的拉力为：

若不考虑绳子及摩擦，也不考虑动滑轮的重力（即G物=0），
以上式子变为：

12.3机械效率
1.有用功：必须要做的功，用W有表示。例如使用机械提升重物时，有用功是克服重物重力所做的功。
额外功：克服动滑轮重力、绳子重力、绳子与滑轮的摩擦力所做的功，用W额表示。
总功：使用机械所做的功，用W总表示。例如，在滑轮组中绳子拉力所做的功、在斜面上拉动物体时拉力所做的功。
三者的关系：

2.机械效率：有用功与总功的比值（该数值小于1），用符号η表示
公式：

变形：

3.三种模型的机械效率（重点）
（1）竖直滑轮组模型

有用功：克服重物的重力所做的功
总功：绳子拉力所做的功
机械效率：
（2）水平滑轮组模型

有用功：物体克服地面摩擦力做的功，
总功：绳子拉力所做的功，
机械效率：
（3）斜面模型

有用功：克服物体重力所做的功
总功：拉力所做的功
机械效率：
额外功：物体克服斜面摩擦力做的功：

4.机械效率的影响因素（重点）
在同一滑轮组中，提升重物的重力G物越大，滑轮组的械效率越高。

提升同一重物时，动滑轮的重力G动越小，滑轮组的机械效率越高。
以下是上述结论的推导过程（了解即可）：