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1、第十一章 总结一、杠杆1、 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。OF1l1l2F2有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。2、 五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2 表示。(说明: 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反)动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母1表示。阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l表示。3、画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签
2、找支点O；向两方延长表示力的线段(虚线）；画力臂：过支点向力的作用线作垂线(实线双箭头,过支点垂直于力的作用线作垂线）； 标力臂研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指:杠杆水平静止或匀速转动。实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理）是：动力动力臂=阻力阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成:F1/ F2=l2 / l解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如:杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方
3、向施力最小等。）解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。4、应用：名称结 构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平,定滑轮说明:应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时，应选费力杠杆。l1l2F2F1二
4、、滑轮1、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=GF1l1F2l2绳子自由端移动距离SF(或速度F) = 重物移动的距离SG(或速度v)2、 动滑轮：定义:和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移 动）实质：动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。a) 理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力）则:b) F=/ 2;只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= (G物+G动）2;c) 绳子自由端移动距离是重物移动的距离的倍S(或v)=2
5、h(或vG）3、 滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= G/ n。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= (G物动)/绳子自由端移动距离是n倍的重物移动的距离S（或vF)=nhG(或G)组装滑轮组方法:首先根据公式n=(物+G动)/ F求出绳子的段数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。三、功：1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固:某同学踢足球,球离脚后飞出10m远，足
6、球飞出0m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS4、功的单位：焦耳，1J1Nm 。 把一个鸡蛋举高1,做的功大约是0. J 。、应用功的公式注意:分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力；公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。 功的单位“焦”（牛米 = 焦）,不要和力和力臂的乘积(牛米,不能写成“焦”)单位搞混。四、功率：、定义:单位时间里完成的功、物理意义:表示做功快慢的物理量。、公式： P=Wt4、单位：主单位 W 常用单位 kWmW 马力换算:1k=103W W106 W 1马力=735W某小轿
7、车功率6k，它表示：小轿车1s 内做功66000J五、功的原理：1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。2、说明:（请注意理想情况功的原理可以如何表述?)功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械：使用机械时,人们所做的功（S）=直接用手对重物所做的功(Gh)六、机
8、械效率：、有用功：定义:对人们有用的功。公式：有用h(提升重物）W总W额=W总斜面:W有用= Gh、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=动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W额f L3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：总=W有用+W额=S=W有用/斜面:W总= f+Gh=FL4、机械效率：定义:有用功跟总功的比值。公式：W有用W总 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF=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。W有用W总 =GhFS=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。
