2022年年八年级物理简单机械知识点,推荐文档 .pdf

兰州中考数理化1 简单机械知识点总结一、杠杆1、定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。（1） “硬棒”不一定是棒，泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。2、杠杆的七要素（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。（2）动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示。（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示。（4）动力作用点：动力在杠杆上的作用点。（5）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点。（6）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示。（7）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2”表示。注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。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，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。二、杠杆的平衡条件1、杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。2、杠杆的平衡条件实验（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂l1和 l2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂食物大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。3、杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，或F1l1=F2l2。杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。三、杠杆的应用1、省力杠杆：动力臂l1阻力臂l2，则平衡时 F1F2，这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。l1l2O O l1l2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 兰州中考数理化2 2、费力杠杆：动力臂l1阻力臂 l2，则平衡时F1F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力） ，但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。3、等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂 l2，则平衡时F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。既省力又省距离的杠杆时不存在的。一、滑轮1、滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。如右图所示。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。2、定滑轮（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。如下左图所示。（2）实质：是个等臂杠杆。（如下中图所示）轴心 O 点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件： ，可知，因为重物匀速上升可知，则，不省力。（3）特点：不省力，但可改变力的方向。S=h 所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力（图中F1方向向下）能得到一个与该力方向不同的力（图中得到使重物G 上升的力）。（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。（如上右图所示）对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。 （不计绳重和摩擦）3、动滑轮（1）定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。（如下左图所示）（2）实质：是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。（如上中图所示）图中 O 可看作是一个能运动的支点，其动力臂 l1=2r ， 阻力臂 l2=r， 根据杠杆平衡条件： F1l1=F2l2， 即 F1 2r=F2 r，得出2121FF，当重物竖直匀速向上时，F2=G，则GF211。（3）特点： 省一半力，但不能改变力的方向。（4）动力移动的距离是重物移动距离的2 倍。 （如上右图所示）对于动滑轮来说：（1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；（2）动滑轮省一半力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动；动力F1 的方向与并排绳子平行；不计动滑轮重、绳重和摩擦。不动可动F2F1B A G O l1l2F1B B G G A A s h 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 兰州中考数理化3 二、滑轮组1、定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。2、特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即物GnF1（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。注意： 如果不忽略动滑轮的重量则：滑物GGnF13、动力移动的距离s 和重物移动的距离h 的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n 段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍， 即 s=nh。如下图所示。（n 表示承担物重绳子的段数）4、绳子端的速度与物体上升的速度关系：物绳nVVn=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=5 总GF21总GF31总GF31总GF41总GF41总GF51s=2h s=3h s=3h s=4h s=4h s=5h A B C D E F 4、滑轮组的组装： （1）.根据GnF1的关系，求出动滑轮上绳子的段数n； （2）确定动滑轮的个数； （3）根据施力方向的要求，确定定滑轮个数。确定定滑轮个数的原则是：一个动滑轮应配置一个定滑轮，当动滑轮上为偶数段绳子时，可减少一个定滑轮，但若要求改变力的作用方向时，则应在增加一个定滑轮。在确定了动、定滑轮个数后，绳子的连接应遵循“奇拴动、偶拴定”的规则，由内向外缠绕滑轮。三、轮轴1、定义：由两个半径不同的轮子固定在同一转轴的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮，半径较小的轮叫轴。2、实质：轮轴可看作是杠杆的变形。如右图所示。F1向上向上O F2G F1l1l2h s=2h F F F F F F FFl1l2O 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 兰州中考数理化4 3、特点：当把动力施加在轮上，阻力施加在轴上，则动力臂 l1=R，阻力臂l2=r，根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2，即 F1R=F2r， Rr， F1F2，即使用轮轴可以省力，也可以改变力的方向，但却费了距离。四、斜面（1）如图所示斜面是一种可以省力的简单机械，但却费距离。（2）如上图所示：当斜面高度h 一定时，斜面L 越长，越省力（即F 越小）；当斜面长L 相同时，斜面高h 越小，越省力（即F 越小）；当斜面 L 越长，斜面高h 越小时，越省力（即F 越小）。三、机械效率：、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=W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=f L 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= W有用斜面： W总= fL+Gh=FL 4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公式：斜 面：定滑轮：动滑轮：滑轮组 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% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 5、机械效率的测量： 原 理：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 器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。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。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： A 动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 B 提升重物越重，做的有用功相对就多。 C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。G F L h W有 用W总= GhFL = GhFS = GhFh = GF = GhFS = GhF2h = G2F = GhFS = GhFnh = GnF = W有 用W总= GhFS = 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -