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八年级下册物理第十二章简单机械必背基础知识
点击:450 来源:深圳潜龙家教 发布日期:2022-03-29
 

第一节  杠杆
1.定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着固定转动的点,用字母“O”表示。
(2)动力:促使杠杆转动的力,常用字母“F₁”表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,常用字母“F₂”表示。
(4)动力臂:从支点O到动力作用线F1的距离,常用字母“l₁”表示。
(5)阻力臂:从支点O到阻力作用线F2的距离,常用字母“l₂”表示。  
3.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下保持静止或者匀速转动状态,我们就说杠杆平 衡。杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,公式:F₁l₁=F₂l₂
4.杠杆的分类及应用
①省力杠杆  l₁>l₂  F₁<F₂   省力费距离 橇棒、刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳、手推车
②费力杠杆  l₁<l₂  F₁>F₂   费力省距离 缝机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、竿
③等臂杠杆 l₁=l₂   F₁=F₂   不省力也不费距离 天平、定滑轮
第二节  滑轮
1.定滑轮、动滑轮和滑轮组
①定滑轮:使用时轴固定不动的滑轮。不省力也不省距离,但可以改变力的方向。s=h
②动滑轮:使用时轴随物体一起移动的滑轮。可省一半的力,但费距离,且不能改变力的方向。s=2h
③滑轮组:由动滑轮和定滑轮组合而成的机械。既能省力,又能改变力的方向。s=nh
2.斜面与轮轴
①轮轴:由轴和轮组成,能共同轴线旋转的机械。R:轮半径,r:轴半径,根据杠杆平衡条 件有F₁R=F₂r,可知轮轴省力、但费距离。如门把手、汽车方向盘、拧螺丝的板手等。
②斜面:与水平方向有一定倾角的面。省力费距离,高度相同的斜面,斜面越长越省力,在不计摩擦的情况下,所需要的推力F=Gh/L,如盘山公路、螺丝钉等。
第三节  机械效率
1.有用功:无论是否使用机械,都必要做的功,叫做有用功,用W有表示。
2.额外功:使用机械时,克服机械自身的重力和摩擦力等影响而做的功叫做额外功,用W额表示。
3.总功:有用功与额外功之和,用W总表示。即W总=W有+W额。
注意:①在具体实例中会区分有用功、额外功及总功的含义。
②功的原理:使用任何机械都不能省功。
4.机械效率: 有用功和总功之比,常用百分数表示,其符号为η,计算公式为η=W有/W总。
5.对机械效率的理解。
(1)使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1 。机械效率通常用百分数表示。
(2)用同一个滑轮组提升物时,货物越重,机械效率越高,利用不同滑轮组提升同一货物时,动滑轮越重,机械效率越低。
(3)机械效率的高低只与机械自身因素和做功对象有关
①对于定滑轮,克服绳重和摩擦力所做的功是额外功;对于动滑轮和滑轮组,克服绳重、摩擦力和动滑轮重力所做的功是额外功;对于斜面,克服摩擦力所做的功是額外功。
②光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时,斜面的机械效率不同,斜面高度一定时,斜面越长,它的机械效率越低。
6.三种装置的机械效率(绳重、绳子与滑轮间的摩擦忽略不计)
W有:Gh(竖直),fs物(水平),Gh(斜面)
W额:G动h(竖直),——        ,fL(斜面)
W总:Fs或F×nh,F·ns物      ,FL(斜面)
  η      G物h/Fs×100%(竖直),fs物/F·ns物×100%(水平),Gh/FL×100%(斜面)
7.提高机械效率的方法
(1)提高滑轮组机械效率的方法:适当增加物重;减小动滑轮的重力;减小摩擦。
(2)提高斜面机械效率的方法:适当增大斜面倾角。
(3)机械效率与功率的比较
               机械效率                          功率
①定义 有用功跟总功的比值     功与做功所用时间之比
②公式  η=W有/W总×100%        P=W/t
③相关因素 有用功W有,总功W总  功W,做功所用时间t
④单位   无单位,用百分数表示      瓦(W)
⑤物理意义 反映机械性能的好坏  反映做功的快慢
⑥结论:机械效率与功率之间没有关系
8.功率与机械效率的区别
(1)二者是两个不同的概念:功率表示物体做功的快慢,机械效率表示有用功在总功中占的比值。
(2)它们之间的物理意义不同,也没有直接的联系,功率大的机械效率不一定大,机械效率高的机械,功率也不一定大。
(3)机械效率是描述机械性能优劣的物理量。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力以及省力多少无关,与机械工作时的快慢程度无关,与机械工作时所完成的功的数量多少也无关。

 
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