八年級(jí)物理簡(jiǎn)單機(jī)械知識(shí)點(diǎn)

1、簡(jiǎn)單機(jī)械知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一、杠桿1、定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定長(zhǎng)度的，在外力作用下不變形的物體。（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。2、杠桿的七要素（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支點(diǎn)是相對(duì)固定的。（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F1”表示。（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F2”表示。（4）動(dòng)力作用點(diǎn)：動(dòng)力在杠桿上的作用點(diǎn)。（5）阻力作用點(diǎn)：阻力在杠桿上的作用點(diǎn)。（6）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離，用“l(fā)1”表示。（7）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力

2、作用線的垂直距離，用“l(fā)2 ”表示。注意：無(wú)論動(dòng)力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個(gè)力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力。力臂是點(diǎn)到線的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。力的作用線通過(guò)支點(diǎn)的，其力臂為零，對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)不起作用。二、杠桿的平衡條件 1、杠桿的平衡：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。 2、杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)Ol1l2l1l2O（1）首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。如圖所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力臂l1和l2恰好重合，這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀

3、出力臂食物大小了，而圖甲杠桿在傾斜位置平衡，讀力臂的數(shù)值就沒(méi)有乙方便。由此，只有杠桿在水平位置平衡時(shí)，我們才能夠直接從杠桿上讀出動(dòng)力臂和阻力臂的大小，因此本實(shí)驗(yàn)要求杠桿在水平位置平衡。（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中再調(diào)節(jié)平衡螺母，就會(huì)破壞原有的平衡。3、杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。杠桿如果在相等時(shí)間內(nèi)能轉(zhuǎn)過(guò)相等的角度，即勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也叫做杠桿的平衡，這屬于“動(dòng)平衡”。而杠桿靜止不動(dòng)的平衡則屬于“靜平衡”。3、 杠桿的應(yīng)用 1、省力杠桿：動(dòng)力臂l1阻力臂l2，則平衡時(shí)F1F2，這種杠桿使用時(shí)可省力（即用較小的動(dòng)力就可以

4、克服較大的阻力），但卻費(fèi)了距離（即動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大于阻力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動(dòng)的距離大）。2、費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂l1阻力臂l2，則平衡時(shí)F1F2，這種杠桿叫做費(fèi)力杠桿。使用費(fèi)力杠桿時(shí)雖然費(fèi)了力（動(dòng)力大于阻力），但卻省距離（可使動(dòng)力作用點(diǎn)比阻力作用點(diǎn)少移動(dòng)距離）。3、等臂杠桿：動(dòng)力臂l1=阻力臂l2，則平衡時(shí)F1=F2，這種杠桿叫做等臂杠桿。使用這種杠桿既不省力，也不費(fèi)力，即不省距離也不費(fèi)距離。既省力又省距離的杠桿時(shí)不存在的。 一、滑輪1、滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。如右圖所示。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以

5、用杠桿的平衡條件來(lái)分析。根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動(dòng)滑輪。2、定滑輪（1）定義：工作時(shí)，中間的軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。如下左圖所示。（2）實(shí)質(zhì)：是個(gè)等臂杠桿。（如下中圖所示）F1BBGGAAsh軸心O點(diǎn)固定不動(dòng)為支點(diǎn)，其動(dòng)力臂和阻力臂都等于圓的半徑r，根據(jù)杠桿的平衡條件：，可知，因?yàn)橹匚飫蛩偕仙芍?，則，不省力。F2F1BAGOl1l2不動(dòng)可動(dòng) （3）特點(diǎn)：不省力，但可改變力的方向。 S=h 所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力（圖中F1方向向下）能得到一個(gè)與該力方向不同的力（圖中得到使重物G上升的力）。（4）動(dòng)力移動(dòng)的距離與重物移動(dòng)的距離相等。（如上右圖所示）對(duì)于定滑輪來(lái)

6、說(shuō)，無(wú)論朝哪個(gè)方向用力，定滑輪都是一個(gè)等臂杠桿，所用拉力都等于物體的重力G。（不計(jì)繩重和摩擦）3、動(dòng)滑輪（1）定義：工作時(shí)，軸隨重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。（如下左圖所示）（2）實(shí)質(zhì)：是個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿。（如上中圖所示）圖中O可看作是一個(gè)能運(yùn)動(dòng)的支點(diǎn)，其動(dòng)力臂l1=2r ，阻力臂l2=r，根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2，即F1·2r=F2·r，得出，當(dāng)重物豎直勻速向上時(shí)，F(xiàn)2=G，則。（3）特點(diǎn)：省一半力，但不能改變力的方向。（4）動(dòng)力移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的2倍。（如上右圖所示）對(duì)于動(dòng)滑輪來(lái)說(shuō)：（1）動(dòng)滑輪在移動(dòng)的過(guò)程中，支點(diǎn)也在不停地移動(dòng)；（2）動(dòng)滑輪

7、省一半力的條件是：動(dòng)滑輪與重物一起勻速移動(dòng)；動(dòng)力F1的方向與并排繩子平行；不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦。hs=2hOF2GF1l1l2F1向上向上 二、滑輪組1、定義：由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。2、特點(diǎn)：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即（條件：不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦）。注意：如果不忽略動(dòng)滑輪的重量則：3、動(dòng)力移動(dòng)的距離s和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍，即s=nh。如下圖所示。（n表示承擔(dān)物重繩子的段數(shù)）4、繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系

8、：FFFFFFn=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=5 s=2h s=3h s=3h s=4h s=4h s=5h A B C D E F4、滑輪組的組裝：（1）.根據(jù)的關(guān)系，求出動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n；（2）確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)；（3）根據(jù)施力方向的要求，確定定滑輪個(gè)數(shù)。確定定滑輪個(gè)數(shù)的原則是：一個(gè)動(dòng)滑輪應(yīng)配置一個(gè)定滑輪，當(dāng)動(dòng)滑輪上為偶數(shù)段繩子時(shí)，可減少一個(gè)定滑輪，但若要求改變力的作用方向時(shí)，則應(yīng)在增加一個(gè)定滑輪。在確定了動(dòng)、定滑輪個(gè)數(shù)后，繩子的連接應(yīng)遵循“奇拴動(dòng)、偶拴定”的規(guī)則，由內(nèi)向外纏繞滑輪。F1F2l1l2O三、輪軸1、定義：由兩個(gè)半徑不同的輪子固定在同一轉(zhuǎn)軸的裝置叫做輪軸。半徑較大

9、的輪叫輪，半徑較小的輪叫軸。2、實(shí)質(zhì)：輪軸可看作是杠桿的變形。如右圖所示。3、特點(diǎn)：當(dāng)把動(dòng)力施加在輪上，阻力施加在軸上，則動(dòng)力臂l1=R，阻力臂l2=r，根據(jù)杠桿的平衡條件：F1l1=F2l2，即F1R=F2r，Rr，F(xiàn)1F2，即使用輪軸可以省力，也可以改變力的方向，但卻費(fèi)了距離。四、斜面（1）如圖所示斜面是一種可以省力的GFLh簡(jiǎn)單機(jī)械，但卻費(fèi)距離。（2）如上圖所示：當(dāng)斜面高度h一定時(shí)，斜面L越長(zhǎng)，越省力（即F越小）；當(dāng)斜面長(zhǎng)L相同時(shí)，斜面高h(yuǎn)越小，越省力（即F越小）；當(dāng)斜面L越長(zhǎng)，斜面高h(yuǎn)越小時(shí)，越省力（即F越?。Ｈ?、機(jī)械效率： 、有用功：定義：對(duì)人們有用的功。 公式：W有用Gh（提升重

10、物）=W總W額=W總 斜面：W有用= Gh 2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功 公式：W額= W總W有用=G動(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組） 斜面：W額=f L 3、總功： 定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功 公式：W總=W有用W額=FS= W有用 斜面：W總= fL+Gh=FL 4、機(jī)械效率： 定義：有用功跟總功的比值。 公式： W有用W總 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= 斜 面： 定滑輪： 動(dòng)滑輪： 滑輪組 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪 機(jī)械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。W有用W總 =GhFS= 提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。 5、機(jī)械效率的測(cè)量： 原 理： 應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S 器 材：除鉤碼、