简单机械知识点汇总Word文档格式.docx
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3、探究杠杆的平衡条件：
1杠杆平衡是指：
或
2选择杠杆中间为支点的目的（或不挂钩码时使杠杆在水平位置平衡的目的）：
。
3实验前：
应调节杠杆两端的，若杠杆右端下沉，杠杆两侧的平衡螺母向调（即左高左调），使杠杆在位置平衡。
这样做的目的是：
。
4多次实验的目的：
5当弹簧测力计的方向由竖直倾斜时，杠杆仍然平衡，示数变，原因：
6当把左侧的钩码拿掉。
杠杆将处于竖直位置，在右侧施加一个力，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉到水平位置平衡，其原因：
水平位置时动力臂为零，杠杆无法平衡
7实验结论：
杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：
；
写成公式也可写成：
其含义是：
如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的。
4、求最大动力臂的方法：
①若动力作用点确定了，则支点到动力作用线的距离就是最大动力臂。
②若动力作用点没有确定，应看杠杆上哪一点离支点最远，则这一点到
支点的距离即为最大动力臂。
5、杠杆平衡时动力最小：
①动力要最小时，动力臂要最大；
②动力臂要最大，则过已知力的作用
点，作最大动力臂的垂线；
③根据实际，确定动力的方向。
6、杠杆平衡时动力最大：
动力要最大时，动力臂要最小，动力臂要最小，力的作用线的延长线过
支点。
1、如图14若将圆形的油桶滚上台阶，请画出最小的力。
2、用撬棒撬起一石块,图7，沿不同方向用力作用于撬棒,哪个力最小（）
A．F1B.F2C.F3D.都一样
3、、如图8所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1、F2、F3，其中最小的力是（）
A.沿竖直方向的力F1最小 B.沿垂直杠杆方向的力F2最小
C.沿水平方向的力F3最小 D.无论什么方向用力一样大
7、杠杆的分类
名称
结构特征
特点
应用举例
省力杠杆
动力臂>
阻力臂L1>
L2
省力、费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、独轮车、羊角锤、钢丝钳、、、自行车闸、核桃夹、起子、手推车、花枝剪刀
费力杠杆
动力臂<
阻力臂L1<
费力、省距离
缝纫机踏板、起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼杆、筷子、船桨、面包夹、镊子、扫帚
等臂杠杆
动力臂=阻力臂
L1=L2
不省力不费力
天平，定滑轮、跷跷板
应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择，当为了使用方便，省距离时，应选。
第二节：
滑轮
一、定滑轮：
①定义：
轴不随物体一起移动的滑轮。
②实质：
定滑轮的实质是：
杠杆
③特点：
A。
利用定滑轮提起重为G的物体时，拉力FG,，
只有不考虑绳重和摩擦时（理想的定滑轮），拉力FG
B不省距离：
绳子自由端移动距离S绳=重物移动的距离
h物,，绳子自由端移动速度v绳=重物移动的速度v物。
即，
二、动滑轮：
轴会随物体一起移动的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动）
动滑轮的实质是：
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
使用动滑轮能，但不能。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：
F=，只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=，绳子自由端移动距离S绳=2倍重物移动的距离h物,，绳子自由端移动速度v绳=2倍重物移动的速度v物。
【注意】判断滑轮时动滑轮还是定滑轮关键是看轴是否随着物体一起运动，轴随物体起运动的
是滑轮，轴随物体起运动的是滑轮，
5、几种常见的使用滑轮情况
1、2、
FG、Sh、V绳V物FF拉f、S绳S物、V绳V物
3、4、
F=G（不计摩擦和动滑轮重力）、FF拉f、S绳S物、V绳V物
F=（只忽略轮轴间的摩擦）
Sh、V绳V物
5、6、
F=G（不计摩擦和动滑轮重力）、FF拉f、
F=（只忽略轮轴间的摩擦）S轮S物、V轮V物
S轮S物、V轮V物
7、【注意】A使用定滑轮提起同一重物，沿不同方向的拉力；
即：
B使用动滑轮提起同一重物，沿不同方向的拉力；
当拉力作用线与阻力作用
线平行时最省力，当偏离竖直方向角度越大，拉力；
C人对绳子的拉力最大只能达到自身的重力的大小与人的举力无关。
例如：
小李m1=50Kg,能举起80Kg的杠铃，小李m2=70Kg,能举起60Kg的杠铃，如图，
两人比赛，谁把对方拉起，比赛结果是：
拉起来。
三、滑轮组、
定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
2、特点：
使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
3、理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=G。
只忽略轮轴间的摩擦，
则拉力F=，绳子自由端移动距离S绳=倍重物移动的距离h物,，绳子自
由端移动速度v绳=倍重物移动的速度v物。
4、判断绳子根数（n）的方法：
方法
（一）：
从定滑轮和动滑轮之间画一条虚线，数直接与动滑轮相连的根数即为n的值，其中，绳
子自由端方向向上的要数上。
方法
（二）：
已知G和F，求绳子的根数，则n=,若n不是整数，则小数点“只入不舍”
已知G=960N，F=400N，求绳子的根数n===
方法（三）：
已知s和h，求绳子的根数，则n=
已知s=6m，h=2m，求绳子的根数n===
5、绳子的绕法
题型
（一）已知绳子的根数，画绳子的绕法---------奇动偶定--------若绳子的根数为奇数，绳的固
定端接在动滑轮上，然后绕到定滑轮上，由内向外绕；
若绳子的根数为偶数，绳的固定端
接在定滑轮上，然后绕到动滑轮上，由内向外绕；
题型
（二）使用滑轮组时要最省力，则绳子的根数应为奇数，再根据“奇动偶定”，绳的固
定端接在动滑轮上，然后绕到定滑轮上，由内向外绕。
题型（三）使用滑轮组时既要省力又能改变力的方向，则绳子的根数应为偶数，再根据“奇动偶定”，
绳的固定端接在定滑轮上，然后绕到动滑轮上，由内向外绕。
5、装滑轮组方法：
第一、求段数：
根据公式或求出绳子的股数。
第二、定个数：
确定动滑轮的个数N动，当绳子的根数n为奇数时，N动=，当绳
子的根数n为偶数时，N动=，确定定滑轮的个数N定，一般按“一动配一定”来确
定定滑轮的个数，N定=，若绳子的根数为偶数，则由“偶数减一定”得到N定=，
若方向要发生改变（人在地面上拉物体），则由“变向加一定”得到N定=。
第三、找起点（固定端）：
则由“奇动偶定”找到
第四、画绳子：
若绳子的根数为奇数，绳的固定端接在动滑轮上，然后绕到定滑轮上，由内向外绕；
若绳子的根数为偶数，绳的固定端接在定滑轮上，然后绕到动滑轮上，由内向外绕；
把重为5100N的物体用1200N的力提起，请你设计这个滑轮组，要求滑轮个数最少，请画出这个滑轮组?
一个人站在地面上把重为5100N的物体用1200N的力提起，请你设计这个滑轮组，要求滑轮个
数最少，请画出这个滑轮组?
用如图所示的滑轮组，拉自己匀速上升，已知：
吊筐重200N，人重600N，每个滑轮重40N，人拉绳的力至少多少N才能将自己吊起，此时人对筐底的压力是多少。
（不计摩擦）若吊筐上升0.5m，则绳索被拉下多少米?
四、斜面
1、斜面也是一种力的。
2、理想斜面（斜面光滑）遵从功的原理----------使用任何机械。
3、理想斜面公式：
FL=Gh的推导：
---------由功的原理推导
其中：
F：
沿斜面方向的推力；
L：
斜面长；
G：
物重；
h：
斜面高度。
4、理想斜面的特点：
（1）但，
（2）当高度（坡度）一定时，斜面越长越。
（3）、斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的．
（4）、如果斜面与物体间的摩擦为f，则：
FL=fL+Gh；
这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
5、应用：
斜坡、推货上车所达的木板、盘山公路、走S路、螺丝钉、滑梯、劈柴
五、轮轴
由和组成，且能绕着固定点转动的一种。
2、实质：
轮轴是一种的杠杆。
3、特点：
（1）同心，大小。
（2）若动力作用在轮上，轮轴是一个杠杆，但；
由杠杆平衡条件得，，即轮的半径是轴的半径的几倍，
则作用在轮上的力（F1）就是作用在轴上的力（F2）的；
（3）若动力作用在轴上，轮轴是一个杠杆，但；
4、轮轴的应用：
方向盘、辘轳、门锁、水龙头
第三节：
机械效率
一、有用功（W有用）：
对人们有用的功（或机械对物体（研究对象）所做的功）。
2、当讨论提升重物有用功时，只考虑物重和提升的高度，不管路径或方式是否相同，即公式：
W有用＝Gh（提升重物）
二、额外功（W额）：
利用机械做功时，并非人们需要但又不得不做的功
2、例如：
客服机械重力所做的功、机械之间摩擦力所做的功
【注】1、有用功和额外功的判断要根据工作目的来确定，工作目的不同，有用功和额外功可能不同
1、从井中打水：
（W有用：
人对所做的功，W额：
人对所做的功；
工作目的：
）
2、从井中捞桶：
三、总功（W总）：
有用功与额外功之和（或动力所做的功或人们对机械所做的功）
2、总功等于作用在机械上的动力和动力作用点移动的距离的乘积。
3、公式：
4、对于理想机械（W额=0），；
对于非理想机械（W额0），
四、机械效率（）：
跟的比值。
2、公式：
3、【注】
（1）机械效率是一个，单位。
（2）因为，所以机械效率总1，通常用表示。
（3）率是机械性能好坏的一个标志，越高，机械性能越。
（4）机械效率与、的多少无关。
五、W有用、W额、W总、的计算
1、W有用的计算
（1）由定义得，竖直提升物体：
水平匀速拉动物体
（2）由总功定义得：
（3）由机械效率得：
2、W额的计算
（1）由定义得：
（G动为动滑轮的重力）
（2）由总功定义得：
（3）由机械效率得：
3、W总的计算
（2）由总功定义得：
4、η的计算
六、探究斜面的机械效率
1、猜想与假设：
斜面的机械效率是与、、有关
2、设计实验：
（1）实验器材：
（一）、探究斜面机械效率与斜面的关系
（1）实验表格及数据
实验次数
斜面坡度
斜面材料
斜高h/m
物重G/N
斜面长S/m
拉力F/N
1
较缓300
木板
0.6
5
4
75%
2
较陡450
0.8
5
80%
3
最陡600
6
83.3%
（2）实验步骤：
①测量小车的重量
②把小车用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；
分别记录拉力F、小车沿斜面移动的距离S、
小车上升的高度h。
③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。
（4）计算：
W有用=;
W额=（光滑）；
W额=（不光滑）
W总=;
（光滑）；
（不光滑）
η=;
结论：
斜面机械效率与斜面有关，越大，机械效率。
（二）、探究斜面机械效率与斜面的关系
斜面机械效率与斜面有关，
越大，机械效率。
（三）、探究斜面机械效率与的关系
斜面机械效率与关。
【注意】①要拉动物体；
②拉力要与斜面；
七、测量滑轮组的机械效率
1、实验原理：
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、实验器材：
滑轮组、铁架台、钩码若干，还需要、
4、、实验步骤：
（1）、用弹簧测力计测出钩码的重力为G,；
（2）、缓慢匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出弹簧测力计的示数F，用刻度尺
测出钩码上升的高度为h和弹簧测力计移动的距离为s；
（3）、根据W有=、W总=、再根据η=算出机械效率
（4）、改变钩码的数量，在做两次上面的实验
（5）、改变动滑轮的重力，在做两次上面的实验
5、得出结论：
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
A、物体的重力大小：
用同一滑能组所提升不同重物，重物越重，做的有用功就，而额外功，机械效率就越。
B、动滑轮重力大小（或个数多少）：
使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，额外功，有用功，滑轮组的机械效率
C、绳重及绳与滑轮之间的摩擦：
若各种摩擦越大，做的额外功，机械效率。
【注】1、缓慢匀速竖直向上拉动弹簧测力计目的：
保证弹簧测力计的示数不变，方便读数。
2、不能在静止时读数的原因：
静止时，没有绳与滑轮之间的摩擦，测出的机械效率会偏
3、不影响滑轮组的机械效率高低有：
物体上升的高度、物体上升的速度、绳子的根数或绕法
八、分析机械效率的高低
1、当W总一定时
A由得，当一定时，越大，越高
B由得，
当一定时，越大，越高
2、当W有一定时
2、当W额一定时
A由得，
九、提高机械效率的方法：
1、尽量增大有用功：
在机械承受的范围内，尽量增加每次提升物体的重力
2、尽量减少额外功：
A减小
B减小-----加润滑剂
十、几种简单机械的机械效率
（1）斜面①W有用=
②W额外=
③W总=
（2）杠杆
①W有用=
②W额外=
（3）定滑轮竖直方向提升重物（a）图
①W有用=
②W额外：
摩擦及绳重
③W总=F·
S=F·
h
（4）定滑轮水平方向拉动物体（b）图
①W有用=f·
S物
滑轮转动摩擦
SF=F·
（5）动滑轮（a图）及竖直方向滑轮组
①W有用=
②W额外
nh=（G物＋G动）·
h
（6）动滑轮（b）竖直方向滑轮组
②W额外：
③W总=
（7）动滑轮（b图）及水平方向滑轮组
①W有用=G物·
③W总=③W总=F·
nS物
（8）动滑轮（C图）及水平方向滑轮组
②W额外:
【注】：
a、所有机械克服自身摩擦做功均是额外功的组成部分，故对机械进行润滑可以提高机械效率．
b、所有的有用功均等于不使用机械时所做的功
c、对于所有机械均有：
即：
机械效率还等于有用功率与总功率的比值
d、当不考虑绳重和摩擦，且各滑轮重力相同，提升同一重物时，可以直接数动滑轮的个数，动滑
轮个数越少，机械效率越高。
（一般η定>
η动>
η组）
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