高二的朋友们化学如今应当都学到简单机械这一章了吧,明天的整理就是这一部份的内容啦!
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:妨碍杠杆转动的力。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。
④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
⑤动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
画力臂方式:
一找支点、二画线、三连距离、四标签
⑴找支点O;
⑵画力的作用线(实线);
⑶画力臂(实线,过支点垂直力的作用线作垂线);
⑷标力臂(大括弧)。
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丝定滑轮实质是什么杠杆,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以便捷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:剖析解决有关杠杆平衡条件问题,必需要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;之后依照具体的情况具体剖析,确定怎样使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力怎样变化,沿哪些方向施力最小等。)
解决杠杆平衡时动力最小问题:这种问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大须要做到
①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;
②动力方向应当是过该点且和该连线垂直的方向。
4.应用:
说明:应按照实际来选择杠杆,当须要较大的力就能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用便捷,省距离时,应选吃力杠杆。
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并且能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计车钩间磨擦)F=G
绳子自由端联通距离SF(或速率vF)=重物联通
的距离SG(或速率vG)
2.动滑轮:
①定义:和重物一起联通的滑轮。(可上下联通,
也可左右联通)
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(不计轴间磨擦和动滑轮重力)则:F=1/2G
只忽视车钩间的磨擦则拉力F=1/2(G物+G动)
绳子自由端联通距离SF(或vF)=2倍的重物联通的距离SG(或vG)
3.滑车架
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑车架。
②特点:使用滑车架既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑车架(不计车钩间的磨擦和动滑轮的重力)拉力F=1/nG。
只忽视车钩间的磨擦,则拉力F=1/n(G物+G动)
绳子自由端联通距离SF(或vF)=n倍的重物联通的距离SG(或vG)
④组装滑车架方式:
首先依照公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。
之后按照“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
三、机械效率
1.有用功:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提高重物)=W总-W额=ηW总
斜面:W有用=Gh
2.额外功:并非我们须要但又不得不做的功
公式:W额=W总-W有用=G动h(忽视车钩磨擦的动滑轮、滑车架)
斜面:W额=fL
3.总功: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=FL
4.机械效率:有用功跟总功的比值。
有用功总大于总功定滑轮实质是什么杠杆,所以机械效率总大于1。一般用百分率表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
增强机械效率的方式:减少机械自重、减小机件间的磨擦。
5.机械效率的检测:
①原理:
②应测化学量:钩码重力G、钩码提高的高度h、拉力F、绳的自由端联通的距离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:必须匀速带动弹簧测力计使钩码下降,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑车架机械效率高低的主要诱因有:
A动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B提高重物越重,做的有用功相对就多。
C磨擦,若各类磨擦越大做的额外功就多。
绕线方式和重物提高高度不影响滑轮机械效率。
四、功的原理
1.内容:使用机械时,人们所做的功,都不会多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怎样叙述?)
①功的原理是一个普遍的推论,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,要省距离必须吃力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械似乎不能省功,但人类依然使用,是由于使用机械或则可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来好多便捷。
④我们做题遇见的多是理想机械(忽视磨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)
3.应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑
②理想斜面遵照功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
假如斜面与物体间的磨擦为f,则:FL=fL+Gh;这样F做功就小于直接对物体做功Gh。
文章整理自网路,欢迎收藏及转发到同学圈,如涉及版权问题,请及时联系删掉