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《机械与人》复习提纲(沪科版)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:①杠杆可直可曲,形状任意。②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。①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。③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④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。画力臂方法:⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂(大括号)。3、研究杠杆的平衡条件:①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。②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。③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/l1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①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②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OF1l1l2F2甲乙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。二、滑轮:1、定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)2、动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=12G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=12(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)3、滑轮组①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=1nG。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1n(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)⑤组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。练习:☆下图甲是一个一双竹筷,乙是金属扳手。请你:⑴从力学的角度分析,写出它们的不同之处:甲为费力杠杆,乙为省力杠杆⑵从电学知识角度分析:写出它们的不同之处:甲为绝缘体l1l2F2F1F1l1F2l2乙为导体。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。2、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,足球飞出10m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,1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。5、应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③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?)①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。②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。③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。④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(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)五、机械效率:1、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=ηW总斜面:W有用=Gh2、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=fL3、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/η斜面:W总=fL+Gh=FL4、机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。②公式:斜面:定滑轮:动滑轮:滑轮组③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%。④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:①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。②提升重物越重,做的有用功相对就多。③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。六、功率:1、定义:单位时间里完成的功2、物理意义:表示做功快慢的物理量。3、公式:=Fv4、单位:主单位W常用单位kWmW马力换算:1kW=103W1mW=106W1马力=735W某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J5、机械效率和功率的区别:功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。PWt=ηW有用W总=ηGhFL=ηGhFS=GhFh=GF=ηGhFS=GhF2h=G2F=ηGhFS=GhFnh=GnF=ηW有用W总=GhFS=
本文标题:八年级物理机械与人复习提纲
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