杠杆悬挂点对机械效率的影响 杠杆的机械效率

杠杆的机械效率(杠杆悬挂点对机械效率的影响)原载张课堂2021-04-26 12:56:10
中考物理知识点复习第十一章简单机械
首先,杠杆
1.定义:硬杆在力的作用下可以绕固定点转动 。这根硬杆是杠杆;条件:杠杆可以是弯曲的,也可以是直的;不要在力的作用下变形 。

2.杠杆的五个要素:
(1)支点0,杠杆可以绕其转动的点;
(2)力(F1):使杠杆转动的力;
(3)阻力(F2):阻碍杠杆转动的力;
(4)力臂(L1):支点到力量作用线的距离;
(5)阻力臂(L2):支点到阻力作用线的距离 。
3.杠杆的平衡条件:
x动力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2 。
3.杠杆的分类
(1)省力杠杆:力臂大于阻力臂,力小于阻力的杠杆,省力,费距离;比如:铡草机、动滑轮、羊角锤等 。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力的杠杆,省力,省力;比如:鱼竿、镊子等 。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂杠杆,动力等于阻力,既不省力也不省力,也不省距离,例如:天车、天平等 。
第二,滑轮
(1)天车:
定义:带有固定轴的滑轮称为天车 。
其本质是等臂杠杆 。它的特点是:可以改变力的方向 。当它不能省力或省距离时,如果不考虑绳与滑轮的摩擦力,作用在绳端的力应该等于作用在物体上的力 。
(2)移动滑轮:
定义:轴能随被悬挂物体运动的滑轮称为动滑轮 。
其本质是动力臂是阻力臂的两倍杠杆;它的特点是:可以省力,但不能改变力的方向,而且花费距离长 。当拉力垂直向上时,其大小等于物体重力和动滑轮重力的一半 。
⑶滑轮组:
既能改变力的方向,又能省力 。
【杠杆悬挂点对机械效率的影响 杠杆的机械效率】(4)使用滑轮组的几个问题(n为绳的股数)
①绳股数的确定方法:在动滑轮和天车之间画一条虚线,只计算向上从动滑轮出来的绳股数,人随动滑轮移动的加1;
②用滑轮组吊起重物时,动滑轮上有N根绳子承受物体重量,吊起物体的拉力为1/N(F = 1/N);
③幂距离F与砝码高度H的关系:s = nh
④绳索的缠绕方法:n为奇数时,绳索的起点在动滑轮上;当n为偶数时,绳的起点在天车上 。简单来说就是奇数和偶数 。
第三,其他简单的机械
斜面:省力机械,省力耗距离 。同样高度的斜面越长越省力 。比如盘山公路和楼梯的斜面越长越省力 。
轮轴:可以连续转动的杠杆 。动力作用在车轮上,就是省力的杠杆,比如卷扬机、门把手、方向盘 。
作用在轴上,就是一个费力的杠杆:由自行车飞轮和后轮组成的动力系统 。
第四,机械效率
1.努力工作,额外工作,全部工作
(1)有用功:无论是否使用机械,必须做的功用w表示 。
(2)额外工作:使用机械时,不是我们所需要但又不得不做的工作,用w表示 。
(3)总功:有用功和额外功之和,用W total表示,W Total = W with+W amount;
2.机械效率
(1)物理学中,有用功与总功之比称为机城效率,用符号η表示;
(2)计算公式:η = wYes/wTotal
(3)使用任何机械都不可避免地要做额外的工作 。有用功总是小于总功,所以机械效率小于1;
(4)提高机械效率的途径:尽量减少额外的工作,改进结构使其更合理、更轻便;在使用中,经常按照技术规程对材料进行维护,使材料处于良好状态 。


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