沪科版八年级物理(第十一单元)
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沪科版八年级物理(第十一单元)思维导图模板大纲
定义
一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。
五要素
一点、二力、两力臂。
①“一点”即支点,杠杆绕着转动的点,用“O”表示。
②“二力”即动力和阻力,它们的作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力,一般用“F1”表示,阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用“F2”表示。
③“两力臂”即动力臂和阻力臂,动力臂即支点到动力作用线的距离,一般用“L1”表示,阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“L2”表示。)
杠杆的平衡(杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡)条件是
动力×动力臂=阻力×阻力臂;公式:F1L1=F2L2
杠杆的应用
(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2(省力费距离。如:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。)
(2)费力杠杆:L1<L2,F1>F2(费力省距离。如:人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆、筷子。)
(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2(不省力、不省距离,能改变力的方向 。如:学生天平、定滑轮。)
1、滑轮是变形的杠杆。
2、定滑轮:
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质: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物。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)
3、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 1G物 2只忽略轮轴间的摩擦则,拉力 。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)
4、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 1G物;只忽略轮轴间的摩擦,则拉力 n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)(物G动)
④组装滑轮组方法:根据公式 n 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。
有用功
定义:对人们有用的功
功公式:W有用=Gh=W总-W额=ηW总
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=fL
总功
定义:有用功加额外功
公式:W总=W有用+W额=FS=W有用
斜面:W总=fL+Gh=FL
机械效率
定义:有用功跟总功的比值。
定义公式W有用W总×100%
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。
机械效率的测量:
(1)原理:W有用W总GhFS
(2)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。
(3)器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
(4)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。
(5)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。
注意:绕线方法、重物提升高度、速度不影响滑轮机械效率
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