第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功（知識(shí)清單）

思維導(dǎo)圖

杠桿的幾要素支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力管和阻力41

杠桿

實(shí)驗(yàn)弊究

杠桿平衡條件?杠桿分類

應(yīng)用最小力判斯||

簡(jiǎn)

單A特點(diǎn)、實(shí)質(zhì)

機(jī)杠桿動(dòng)態(tài)判?T

械滑輪“特點(diǎn)、實(shí)質(zhì)

）繩,子繞法、省力、坨子自由端與物體移動(dòng)距離

“特點(diǎn)、實(shí)質(zhì)

簡(jiǎn)其他

單堂/特點(diǎn)、實(shí)質(zhì)

機(jī)

械做功的必要因素作用在物體上的力

和

功影響做京多少因素1|在力的方向上通過距離

做功的多少

任何機(jī)械都示省功

-<<<<<?（［比較做功快慢的方法

做功的快慢

，—功率?二....二....二

---------估測(cè)人上樓時(shí)的功率

I做功的效率f機(jī)械效率—有用功在總功中的比值

笫1節(jié)杠桿

一、杠桿

1.杠桿的定義：在力的作用下，可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱為杠桿。

2.杠桿的五要素：

（1）支點(diǎn)：杠桿一—固定點(diǎn)

（2）動(dòng)力:_________杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力

（3）阻力：__________杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力

（4）動(dòng)力臂：支點(diǎn)到_—的距離

（5）阻力臂：支點(diǎn)到_—的距離

3.畫力臂的方法

①定點(diǎn)線：確定和作出線

②做垂直：過畫力的作用線的

③標(biāo)力臂：用、和表示力臂

4.已知力臂畫力的方法

①作用線：畫出的垂線，就是力的作用線

②作用點(diǎn)：力的作用線與的交點(diǎn)就是力的作用點(diǎn)。

③定方向：定方向的方法：動(dòng)力與阻力使相反。

二、杠桿平衡條件

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

（1）實(shí)驗(yàn)器材：杠桿、鉤碼、、鐵架臺(tái)

（2）測(cè)量的物理量：

①和阻力。

②和阻力臂。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】

（1）安裝好杠桿，調(diào)節(jié)杠桿兩端的,使之在

平衡。

（2）如圖所示，在杠桿左邊掛上??定數(shù)量的鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)在某?位置

________拉住杠桿，使杠桿在平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿豎直

向下的拉力區(qū)是動(dòng)力，動(dòng)力臂為1”鉤碼對(duì)杠桿的拉力是阻力，阻力臂為b。

（3）在下列情況下測(cè)量并記錄動(dòng)力招、動(dòng)力臂L、阻力F2、阻力臂b的大小。

①保持鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置不變，改變的數(shù)量；

②保持鉤碼的數(shù)量和位置不變，改變的位置；

③保持彈簧測(cè)力計(jì)的位置和鉤碼的數(shù)量不變，改變的位置。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)F,/N，/格FJN&/格

12442

23223

34122

【分析與論證】

（1）比較1、2兩組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)力與動(dòng)力臂、阻力與阻力臂的之和相等。但這

樣處理是錯(cuò)誤的。原因是：;

（2）比較1、2、3組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)力與動(dòng)力臂的_______、阻力與阻力臂的________

是相等的。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

杠桿平衡條件：動(dòng)力X動(dòng)力臂二

公式：________________

變形公式：_________________

變形公式解讀：力的比值與力臂的比值成反比。也就是力的比值為1:2,力

臂的比值就為2:1。力臂的比值為3：4,力的比值就為4：3。

【交流討論】

（1）杠桿的調(diào)平方法：哪端高往________調(diào)。實(shí)驗(yàn)過程中________調(diào)節(jié)平

衡螺母。

（2）在水平方向上平衡的原因：a消除對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，b

便于直接讀出o

（3）多次實(shí)驗(yàn)的目的：防止實(shí)驗(yàn)具有,得出普遍規(guī)律。

（4）彈簧測(cè)力計(jì)必須在施力。不然________會(huì)變小。

三、杠桿平衡條件的應(yīng)用

1.杠桿的分類。

（1）費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂_阻力臂，則動(dòng)力阻力，使用這類杠桿

費(fèi)力，但_____距離。如:

托盤天平

2.杠桿動(dòng)態(tài)平衡。

（1）找出杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的_______和_________。

（2）列出杠桿平衡條件的表達(dá)式，標(biāo)注出相應(yīng)的________與

（3）根據(jù)判斷量與變化量之間關(guān)系，作出判斷。

例：判斷杠桿由數(shù)值變?yōu)樗竭^程中，動(dòng)力F的變化。

3.最小動(dòng)力判斷。

（1）確定杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)中o

（2）列出杠桿平衡條件的表達(dá)式，標(biāo)注出相應(yīng)的o

（3）若阻力和阻力臂不變，當(dāng)動(dòng)力臂________時(shí)，動(dòng)力________o

（4）如動(dòng)力作用點(diǎn)固定，則以連線為力臂最長(zhǎng)。

第2節(jié)滑輪

、滑輪

2,分類：軸的位置的滑輪稱為定滑輪。軸的位置

_________________________的滑輪稱為動(dòng)滑輪。

定滑輪動(dòng)滑輪

二、定滑輪

I,分析表中數(shù)據(jù)可得：

沿F產(chǎn)F2=F3=FLG,S=h（S繩子自由端（手）移動(dòng)的距離，h物體上升的高度）

鉤碼上升拉力測(cè)力計(jì)移動(dòng)

序號(hào)鉤碼重G/N拉力方向

高度力/cmF/N距離s/cm

1豎直向下20120

21斜向下30130

3水平方向40140

4豎直向下3。230

52斜向下40240

6水平方向20220

2,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：使用定滑輪________力,________距離?？梢粤Φ姆?/p>

向。力的大小。

3,定滑輪的實(shí)質(zhì):

F

由上圖可知：定滑輪的動(dòng)力臂、阻力臂均等于O即定滑輪相

當(dāng)于________杠桿。

三、動(dòng)滑輪

1,分析表中數(shù)據(jù)可得：

1'?

注意實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測(cè)力計(jì)必須數(shù)值向上提。

鉤碼重拉力測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離

序號(hào)鉤碼上升離度/〃cm

G/NF/N/i/cm

11100.620

22151.130

33201.640

考慮動(dòng)滑輪自身重力F二Ga/2其中G『G物+G滑輪，S=2h

2,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：使用動(dòng)滑輪可以_______力，但________距離，________改變

力的方向。

3,動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì):

由上圖可知：動(dòng)滑輪的動(dòng)力臂是O即動(dòng)滑輪相當(dāng)于動(dòng)滑輪相當(dāng)

于L：12=2:1的________杠桿。

四、滑輪組：

1,滑輪和_______滑輪組合而成滑輪組，滑輪組既可以力,

又能________力的方向。

2,滑輪組總結(jié)：F=G/n,S=nh（n：與動(dòng)滑輪相連接繩子的數(shù)量）

同一根繩子各處所受的力大小o強(qiáng)調(diào)與滑輪相連的一

決定繩端作用力大小。

3,滑輪組的繩子繞法：（簡(jiǎn)稱：定動(dòng)）

與動(dòng)滑輪相連的繩子股數(shù)是偶數(shù)時(shí)，繩子的起點(diǎn)在滑輪。

與動(dòng)滑輪相連的繩子股數(shù)是奇數(shù)時(shí)，繩子的起點(diǎn)在_______滑輪。

五、輪軸

（1）構(gòu)造：

輪軸由具有公共轉(zhuǎn)軸的和組成O

（2）實(shí)質(zhì)：輪軸是可以繞軸心的杠桿。

（3）由杠桿平衡條件可得：

動(dòng)力作用在輪上，使用輪軸可以________力,但_______距離。

動(dòng)力作用在軸上，使用輪軸_______力,但可以________距離。

第3節(jié)功

一、功的概念

1,功的含義：如果一個(gè)力作用在物體上，并且物體在這個(gè)

上移動(dòng)一段距離，在物理中就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。

2,功的大?。何锢韺W(xué)中把_______與物體在力的方向上的

乘積稱為機(jī)械功，簡(jiǎn)稱功。

3,功的公式：

（1）功=________X________

W=_______

（2）功的單位：F的單位________（一）,S的單位________（一）,W的單位

_______（一）

U=1______

物理意義：在IN力作用下，物體在上通過1nl的距離，力對(duì)物體

所做的功為Uo

單位大小：把一個(gè)雞蛋從地面拿起并舉過頭頂，所做的功就是是____o

（3）變形公式：、

二、做功的兩個(gè)必要條件

1,做功的兩個(gè)必然的條件：

①有_____的作用。

②通過一段距離。

r

把一箱報(bào)刊辦起來

2,不做功的幾種情況

①有力距離。

花了很大的力氣，汽車還是不動(dòng)

②有距離力。

足球被踢后，在草地上滾了i段距離

③力與物體通過的距離(F±S)o

背書包在水平路面勻速前進(jìn)

三、功的計(jì)算

1,運(yùn)用功的公式計(jì)算：力的單位必須為_____,距離的單位必須為，得

到的單位才是_____0

2,克服重力做功：\V==

3,克服摩擦力做功：歸=

第4節(jié)功率

一、功率的概念

1.功率的含義：

物理學(xué)中用功率來表示物體做功的物理量。

2.功率的大小

物體所做的功。

3.功率的公式

（1）功率=O

（2）公式：___________

（3）功率的單位：W的單位________（一）,t的單位________（一）,P1勺單

位________（一）o

1W=________

物理意義：物體每所做的功為_______J.

常用單位：________（_________）＞________（_________）o

lkW=________W1MW=W

單位大?。?/p>

人騎自行車的功率約50100________轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率約

100________

二、估測(cè)人上樓的功率

1.實(shí)驗(yàn)原理：

P二二二

2.測(cè)量的物理量：

、和

3.測(cè)量工具：

體重計(jì)、_______和______

4.中學(xué)生上樓的功率:

（1）緩步上樓約—

（2）快步上樓約

三、功率的計(jì)算

1.功率的推導(dǎo)公式:

（作用在物體上的力為F,物體以速度v

做勻速直線運(yùn)動(dòng)）

2.上樓功率公式：

p二比=

t

3.跳繩/人體向上功率:

（!為在時(shí)間t內(nèi)完成的數(shù)量）

第5節(jié)機(jī)械效率

一、有用功、額外功利總功

1.有用功：為所做的功。

初中部分使用機(jī)械的目的有兩個(gè)：一是______物體，此類有用功是

______________所做的功；

物體，此類有用功是

_____________所做的功。

2.額外功：利用機(jī)械做功時(shí)，_____我們目的，但______________的那部分功。

通常兩類：一是所做的功；

二是（非水平移動(dòng)時(shí)地面對(duì)物體的摩擦）所做的功。

3.總功：所做的功。

總功=_____________________

二、機(jī)械效率

1.機(jī)械效率的概念：

(1)物理學(xué)中把____________________________稱為機(jī)械效率。

(2)機(jī)械效率表示利用機(jī)械做功時(shí)，在總功中的占比。因此機(jī)械

效率是_______單位的。

(3)因?yàn)榭偣Φ扔谟杏霉εc額外功的和，而額外功是______零的，所以有

用功一定______總功，即機(jī)械效率_______1，機(jī)械效率是用

表示的，反映了機(jī)械的。

(4)機(jī)械效率的計(jì)算公式：n=

2.影響機(jī)械效率大小的因素：

(1)在______一定時(shí)，增大_______可提高機(jī)械效率。

如利用滑輪組提升重物時(shí)，增大,可提高機(jī)械效

率，因此同一滑輪組的機(jī)械效率_____固定不變的。

(2)在有用功一定時(shí)，減小可提高機(jī)械效率。

如利用不同滑輪組提升同一重物時(shí)，選用重力的動(dòng)滑輪，

可提高機(jī)械效率。

(3)當(dāng)有用功和額外功一定時(shí)，機(jī)械效率o

如利用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，改變繩子的繞法，可_______作用在

繩端的拉力，但滑輪組機(jī)械效率o

機(jī)械效率大小與是否______力、力無關(guān)。

如利用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，改變重物提升高度，有用功和額外功

同時(shí)_______,但有用功與總功的比值_______,即滑輪組機(jī)械效率

機(jī)械效率大小與有用功、額外功的大小______,與做功的快慢

只與有用功與額外功的比值。

參考答案與試題解析

第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功(知識(shí)清單)

思維導(dǎo)圖

要素

的幾

杠桿

力、

、動(dòng)

支點(diǎn)

力41

和阻

力管

、動(dòng)

阻力

分類

杠桿

條件

平衡

杠桿

|.

:應(yīng)用

簡(jiǎn)卜

斷

力判

最小

單

實(shí)質(zhì)

點(diǎn)、

）料

判?T

動(dòng)態(tài)

機(jī)杠桿

械

實(shí)質(zhì)

點(diǎn)、

A特

距離

移動(dòng)

物體

端與

自由

坨子

省力、

法、

子繞

）攤

、實(shí)質(zhì)

轉(zhuǎn)點(diǎn)

簡(jiǎn)4

單

實(shí)質(zhì)

點(diǎn)、

堂/特

機(jī)斜面

械

素

要因

的必

做功

的力

體上

在物

和作用

功W=Fs

卜

因素

多少

做功

影響