資源簡介

初中物理《簡單機械》知識指導
一、思維導圖
二、知識點過關
知識點一：杠桿
1.杠桿的定義
在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒，叫做杠桿。（如蹺蹺板）
【注意】杠桿可以是直的，也可以是彎，可以是各種各樣的形狀，但是它一定是硬棒。
2.杠桿五要素
①支點：杠桿繞著轉動的固定點，用O表示。
②動力：使杠桿轉動的力，用F1表示。
③阻力：阻礙杠桿轉動的力，用F2表示。
④動力臂：從支點到動力作用線的距離，用l1表示。
⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用l2表示。（力的作用線：通過力的作用點，沿力的方向所畫的一條直線）
【注意】支點一定在杠桿上，而力臂不一定在杠桿上；動力和阻力的作用點都在杠桿上；力臂是支點到力的作用線的距離，而不是到作用點的距離。（認真區別作用線與作用點）
1關于杠桿，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．杠桿一定是直的
B．使用杠桿時可以省力同時又省距離
C．動力臂一定等于支點到動力作用點的距離
D．動力臂不僅與動力作用點的位置有關，而且還跟動力的方向有關
3.力臂的畫法
一定點（支點），二畫線（力的作用線），三從點（支點）向線（力的作用線）引垂線，支點到垂足的距離即為力臂，并表上相應的符號（l1或l2）。如下圖：
一定點
二畫線
三引垂線
2如圖甲所示，用鋼絲鉗剪鐵絲時，鋼絲鉗可以看成是兩個杠桿的組合，其中一個杠桿如圖乙所示。請在圖乙中：
（1）畫出動力F1的力臂；
（2）從A、B兩點中選擇更省力的位置，在該點處畫出阻力F2的示意圖。
4．杠桿的平衡條件
含義：在力的作用下，如果杠桿處于靜止狀態或緩慢勻速轉動時，我們就說杠桿平衡了。
杠桿平衡條件：動力 X 動力臂 = 阻力 X 阻力臂（F1l1 = F2l2）
3在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，小華利用杠桿、細線、鉤碼等器材進行探究：
（1）調節杠桿平衡時，根據生活經驗，需要保持杠桿在　 　位置平衡。從實驗的角度來講，杠桿在這個位置平衡是為了方便讀取　 　。
（2）如圖所示在杠桿左側的A點掛上兩個鉤碼，為了使杠桿保持平衡，在杠桿的右側掛鉤碼時，是先確定細線位置再掛鉤碼還是先掛鉤碼再確定細線位置？　 　。理由是　 　。
（3）操作完成后，杠桿在如圖所示的位置重新平衡。小華多次在左右兩側各加掛等量鉤碼，并保持細線位置不變，發現杠桿每次都能平衡。通過記錄上述實驗數據，得出杠桿的平衡條件是：“只有支點左右兩側的力臂和力的大小相等，杠桿才能平衡”。
請你分析這一過程得出的結論是否可信？　 ?。ㄟx填：“是”或“否”），理由是　 　。

5.杠桿的分類
等臂杠桿：動力臂等于阻力臂的杠桿是等臂杠桿。即：l1=l2 F1=F2。（如：托盤天平）
省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿是省力杠桿。即：l1＞l2 F1＜F2。（如：核桃夾）特點：省力但費距離
費力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿是費力杠桿。即：l1＜l2 F1＞F2。（如：鑷子）特點：費力但省距離
4如圖所示的用具中，在使用時屬于費力杠桿的是（　　）
A.瓶蓋起子
B.剪鐵皮的剪刀
C.撬棒
D.船槳
知識點二：滑輪
1.定滑輪與動滑輪
定滑輪：工作時，軸不隨物體運動。（實質等臂杠桿）
特點：①可以改變力的方向，但是不省力。若不考慮繩重和摩擦時，利用定滑輪提起重為G的物體時，拉力F=G。②不省距離，若物體移動的距離為h，則繩子自由端移動的距離s=h。
動滑輪：工作時，軸隨物體一起移動。（實質省力杠桿）
特點：①能省力，但不能改變力的方向，若不考慮動滑輪重、繩重和摩擦時，利用動滑輪提起重為G的物體時，拉力F=G/2。②費距離，若物體移動的距離為h，則繩子自由端移動的距離s=2h。
5
借助簡單機械將同一重物提升（忽略滑輪重、繩重及摩擦），如圖裝置中最省力的是（　?。?br/>A
B
C
D
5.滑輪組
定義:定滑輪、動滑輪組合在一起構成滑輪組。
特點：既能省力又能改變力的方向
滑輪組省力F、移動距離s及速度v情況：
豎直滑輪：
情況一：不考慮動滑輪重、繩重及摩擦：F=G物/n ，s=nh，v繩=nv物。
情況二：不考慮繩重及摩擦：
F=(G物+G動)/n ，s=nh，v繩=nv物。
水平滑輪：
不考慮滑輪及繩子的摩擦：F=f/n(f為物體受到的滑動摩擦力)，s=ns物，v繩=nv物。
【注意】n為動滑輪上繩子的股數，n的判斷方法：只看動滑輪，即數直接與動滑輪相連的繩子的股數即為n的值。
滑輪組的繞線方式：
從鉤子出發，上下交替，從里向外（繩子在受力的時候處于拉直的狀態，所以在畫繞線方式的時候一定要用刻度尺畫）
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如有一物體放在水平地面上，一個人站在地上利用滑輪組利用300N的力將重物勻速提到樓上，請在圖上畫出滑輪組上繩子的繞法。

知識點三：機械效率
1.有用功（W有）：對人們有用的功（有用功就是為了達到某一目的而必須做的功；做功中，有用功越大越好）
2.額外功（W額）：人們不需要，但是又不得不做的功。
3.總功（W總）：有用功與額外功之和（W總= W有+ W額）
4.機械效率：有用功與總功的比值，叫做機械效率。（機械效率必然小于1）
【注意】①機械效率的高低只能說明有用功在總功所占比例的大小，與是否省力、做功多少無關；②功率大，機械效率不一定高；機械效率高，功率不一定大，請大家不要混為一團！
7（多選題）火神山建設工地上，工人師傅用相同的定滑輪和動滑輪組成甲、乙兩個滑輪組，如圖所示，用它們來提升同一重物，甲滑輪組將重物舉高1m，乙滑輪組將重物舉高2m，在不計繩重和摩擦的條件下，下列說法正確的是（　?。?br/>A．甲滑輪組拉力大，做的額外功少
B．乙滑輪組省力，所以它的機械效率高
C．乙滑輪組將重物舉得高，所以它的機械效率高
D．乙滑輪組做的有用功多，但甲、乙機械效率相等

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在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，康維佳用滑輪組作了3組實驗，實驗數據記錄如下
（1）根據實驗數據請在圖中完成滑輪組的繞線。
（2）實驗過程中，應豎直向上　 　拉動繩子自由端的彈簧測力計。
（3）在進行第3組數據測量時，滑輪組的機械效率為　 　。
（4）分析表中數據可知，同一滑輪組，物重　 　，滑輪組的機械效率越高。
（5）在進行第2組數據測量時，物體上升的速度為0.1m/s，則拉力F的功率為　 　W，滑輪組做的額外功為　 　J。

9如圖所示，沿斜面將一個質量為6kg的物體勻速由A點拉到B點的拉力為40N，升高的高度為0.5m，AB的長度為1m，求：（g＝10N/kg）
（1）拉力做的有用功：
（2）斜面的機械效率；
（3）物體受到的摩擦力。
（4）請提出提高該斜面效率的方法：　 。

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