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八年级物理第十二章_简单机械_复习课

发布时间:2013-11-20 08:03:30  

第十二章 复习课

一、简单机械 杠 杆

1.杠杆的五要素 ①支点O、动力F1 、阻力F2 、动力臂 l1 、阻力臂 l2 ② 图示杠杆的力臂 例:画出图中力F对 支点O的力臂l 。
l F O

2.探究杠杆的平衡条件 ① 调节杠杆在水平位置平衡 ; ② 获取实验数据; ③ 归纳结论。
实验 阻力 阻力臂 阻力×阻力 动力 动力臂 l1/m 次数 F2/ N l2/ m 臂F2l2/N· F1/N m 1 1 0.15 2 1 0.15 0.15 1.5 0.10 3 3 0. 05 4 5 1.5 0.2 0.3 1 2 0.3 0.15 动力×动力 臂F1l1/N· m 0.15 0.15 0.15 0.3 0.3

6

3

0.1

0.3

3.杠杆的平衡条件 ① 动力×动力臂=阻力× 阻力臂 F1×l1=F2×l2
F1 l2 ? ② 两个力与它们的力臂成反比。 F2 l1

例 右图所示杠杆平衡吗? 作如下变化,杠杆能平衡吗? 若左侧加一个相同钩码; 若右侧减一个钩码; 支点右移一格; 左侧钩码组左移一格。

4.杠杆分类

① 省力杠杆:动力臂大于阻力臂。省力,但费距离。 例:钓鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地 ② 费力杠杆:动力臂小于阻力臂。省距离,但费力。
例:开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子

③ 等臂杠杆:动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。
例:天平




O

1.定滑轮 定滑轮——轴固定不动的滑轮 定滑轮杠杆示意图; 定滑轮实质是等臂杠杆,

l2
F2

l1
F1

2.动滑轮 动滑轮——轴随着物体一起运动 的滑轮 动滑轮的杠杆示意图; 动滑轮实质是动力臂是阻力臂2 倍的杠杆。

F1 O

l1
l2
F2

3.滑轮组 拉力大小与重力大小的关系: 动滑轮和重物由几段绳子承重,拉 力就是总重的几分之一。 1 F ? (G物 + G轮 ) n 拉力与重物移动距离的关系: 绳子自由端移动的距离是重物移动 距离的n倍。 s = nh

例1 小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物, 请在图中画出绕线的方法。

例 一根绳子最多能承受300 N的拉力,要 提起1 000 N的重物,应用什么样的滑轮组? (动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少) 用这个滑轮组最多能提起多重的物体? F G物 1000 N 1 解析:? F ? G物 ? n ? ? ? 3.3 F 300 N n n 应为整数 n = 4
应用两“动”两“定”滑轮组,绳子固定端 在定滑轮下最多能提起:

? G物 ? nF ? 4 ? 300 N=1200 N

二、机械效率
1.机械效率的概念 ①有用功跟总功的比值。

W有 ②公式:η ? W总
③用百分数表示。总小于1。

2.测滑轮组的机械效率: 实验原理

W有 Gh ?? ? W总 Fs

直接测量量为G、F、h、s , 用公式计算中间量W有= Fs , W总= Gh 。 计算机械效率

??

W有 W总

滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、 物重有关。 动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。 物 重一定,动滑轮越重,机械效率低。


F

W有 F摩l F摩 ?= = ? W

总 Fs nF
F

W有 F拉h F拉 F拉 ?= = ? ? W总 Fs nF F拉 ? G动

F拉

练一练
1.农村用来舂米的工具是一个杠杆,下图是它的结 构示意图。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B 端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷。 若石球重50 N,要将石球 B 抬起,脚至少用多大竖直 O 向下的力?(摩擦和杠杆 A F1 自重均忽略不计)
l1=1m l2=0.4m F2

2.杠杆由图中位置到水平位置的过程中,力F如 何变化?

力F始终与杠杆 力F的方向始终 水平 垂直

力F的方向始终 竖直

3.质量是6 kg的物体A放在水平桌面上,利用下图 装置使物体以0.2 m/s的速度做匀速直线运动,弹簧 测力计始终保持水平,其示数为2 N,不计绳子的 伸长和滑轮组内部的摩擦,则(g取10 N/kg) (1)作用在绳端的拉力F为___N 2 (2)水平桌面对物体A的摩擦力是___N 6 (3)在10 s内拉力作用点移动___m 4
F

A

4.如图所示的滑轮组将重G=12 N的物体匀速提 升20 cm。所用的拉力F=5 N,所做的有用功为 2.4 J,机械效率为 80% ,当改为提升 18 N的重物时,该滑轮组的机械效率为 85.7% 。 (忽略绳重和滑轮与轴的摩擦)

F

G

5.如图所示,每个滑轮均重12 N,用滑轮组拉着 重1 000 N的物体A沿水平方向以0.2 m/s的速度匀速 向左移动,拉力F的功率为32 W。(不计绳重及 机械内部摩擦)求: (1)拉力F的大小; (2)滑轮组的机械效率。 F
1 F ? ? F摩 ? G动 ? n
W有 F摩 h F摩 F摩 ?= = ? ? W总 Fs nF F摩 ? G动
A

例 一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重 2 000 N,它的长宽之比为4:3,将它置于水平地 面上如图所示,若在A点用力F抬起金属块的一 端,则力F至少为 800 N。

A
l1

B

l1 F ? G l2

D G

l2

C


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