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！第十一章简单机械一．杠杆杠杆1）定义：在力的作用下，能够绕固定点转动的硬棒。说明：A.杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的。B.在力的作用下，不可以弯曲或伸缩；可以转动，但不一定正在转动2）生活中常见杠杆：开瓶器、扳手、剪刀、核桃钳、天平、镊子等。杠杆的五要素1）支点（O）：杠杆绕着转动的固定点。(在杠杆上)2）动力（F1）：使杠杆转动的力。（施力物体是与杠杆作用的其他物体；作用点在杠杆上）3）阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力。（施力物体是与杠杆作用的其他物体；作用点在杠杆上）4）动力臂（L1）：从支点到动力作用线的距离。5）阻力臂（L2）：从支点到阻力作用线的距离。杠杆示意图：在图上将杠杆五要素
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示出来。说明：画力臂的要求：（1）首先确定杠杆的支点（2）确定力的作用线，根据情况将力的作用线用虚线延长。（3）用直角三角板画出从支点到力的作用线的垂线，垂足要落在力的作用线上，指明哪个线段是力臂，并用字母L1、L2表示。杠杆平衡条件1）杠杆平衡状态:杠杆静止不动或匀速转动。2）探究杠杆平衡条件：①器材：钩码、杠杆、支架、刻度尺②步骤:a.调节杠杆两端的平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡.(方法：哪边偏高向哪边调)说明：杠杆在在水平位置平衡的目的：排除杠杆自重对实验结果的影响b.在支点左侧任意位置挂2个钩码，在支点右侧挂3个钩码，调节钩码位置直至杠杆在水平位置平衡，测量并记录L1、L2、F1、F2说明：杠杆在在水平位置平衡的目的：便于测量力臂c.改变钩码个数和位置，重复b实验两次以上d．分析数据，得出结论③步
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实验次数动力F1动力臂L1阻力F2阻力臂L2123④多次实验的目的：排除偶然性，得到可靠结论⑤得出结论的方法：归纳法⑥实验结论即杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂1数学表达式：F1×L1=F2×L2杠杆分类：种类特点条件优点缺点应用省力杠杆F1＜F2L1＞L2省力但费距离(可以铁丝钳、扳手、开瓶改变力的方向)器、剪铁皮的剪刀等费力杠杆F1＞F2L1＜L2省距离但费力(可以镊子、钓鱼竿、扫帚、改变力的方向)裁缝用的剪刀等等臂杠杆F1=F2L1=L2天平说明：杆秤可以是等臂杠杆也可以是不等臂杠杆。利用杠杆平衡条件解决问题时的方法：（1）确定支点，作出杠杆示意图（2）根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解二．滑轮滑轮：一个周边有凹槽并可以绕轴转动的轮子，通常分为定滑轮和动滑轮两种。说明：（1）所有实例都是以用滑轮提升重物为例2）阻力只计重物重，不计绳重、摩擦、滑轮重3）被提升物体处于匀速直线上升状态，即平衡状态4）F—绳子自由端所受拉力s—绳子自由端移动的距离ｖ—绳子自由端移动的速度G—物体自重h—重物提升的高度ｖ物—重物提升的速度5）同一根绳子上拉力处处相等定滑轮：使用过程中，轴固定的滑轮（1）F=G2）s=hｖ＝ｖ物3）实质：等臂杠杆4）特点：不省力但可以改变力的方向动滑轮：使用过程中，轴和重物一起移动的滑轮（1）F=1/2G2）S=2hｖ＝２ｖ物3）实质：动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆4）特点：省力但不能改变力的方向滑轮组：将动滑轮和定滑轮组合在一起（1）F=１/ｎG2）s=ｎhｖ＝ｎｖ物3）特点：既可以省力又可以改变力的方向4）说明：ｎ是吊着动滑轮和重物绳子的段数5）判断ｎ的方法：首先分清定滑轮动滑轮，再数吊着动滑轮和重物绳子的段数6）组装滑轮组的方法：先确定绳子固定端（奇动偶定），穿绕绳子时从固定端出发，由里向外逐个绕过滑轮，每个滑轮上只能穿绕一次绳子，不能交叉重复，最后检查是否通顺7）若计动滑轮重，不计绳重和摩擦则：F=１/ｎ（G动＋Ｇ）；s=ｎh；ｖ＝ｎｖ物2（８）若滑轮组沿水平方向拉动重物，不计滑轮重，不计绳重和摩擦则：F=１/ｎｆ;s=ｎｓ物;ｖ＝ｎｖ物说明：ｆ表示重物在水平方向受到的阻力５.轮轴（１）由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械。例：汽车方向盘，自行车的飞轮和后轮（２）实质：相当于一个杠杆轮和轴的中心Ｏ是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径是杠杆动力臂L1，轴半径是杠杆阻力臂L2（３）特点：省力但费距离（１）斜面是简单机械的一种，可用于克服竖直提升重物的困难（２）特点：：省力但费距离待续三．功１.功的概念（１）定义：物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。（２）做功的两个必要因素①作用在物体上的力；②物体沿力的方向通过的距离说明：①判断一个力是否做功，必须同时满足两个必要因素，缺一不可。②在下列三种情况下，力对物体没有做功甲：物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段距离，也就没有力做功乙：物体受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功丙：物体受到力的作用，同时也移动了一段距离，但在力的方向没有通过距离，这个力也没有做功２.功的计算（１）计算公式：W=FsＷ：功；F：力；s：距离（２）国际单位：焦耳，简称焦，符号Ｊ（３）一些力做功的大小将两个鸡蛋举高１米，做功约１Ｊ体重为６００Ｎ的某学生从一楼走到二楼，做功约１８００Ｊ将一瓶５００ｍｌ矿泉水从地上拿起，做功约１０Ｊ.功的原理使用任何机械都不省功（即动力所做的功等于机械克服阻力所做的功）人们为什么还要使用机械呢？3这是因为我们使用机械时，有的是为了省力，有的是为了省距离，有的是为了改变力的方向四．功率１．物理意义：表示做功快慢的物理量２．定义：物体在单位时间内所做的功３．公式：Ｐ=Ｗ／ｔ;推导公式Ｐ=Ｗ／ｔ=Ｆｓ／ｔ=ＦｖＰ:功率；Ｗ:功；ｔ:时间ｖ:速度４．国际单位：瓦特，简称瓦，符号Ｗ常用单位：ｋＷ,１ｋＷ＝１０００Ｗ一些常见的功率（1）优秀运动员长时间运动的功率约70Ｗ4
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