八年级下册物理第十二章简单机械
2022-11-15 18:55:12 10 举报AI智能生成
人教版八下物理简单机械思维导图，介绍杠杆的定义、五要素、分类以及达到平衡需要满足的条件，滑轮的三种类型的定义及特点，机械效率的计算公式，如总功，有用功，额外功，机械效率等等。通过思维导图，可以把简单机械的知识点归纳的更详细更具象，方便学生理解。
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大纲/内容
杠杆
定义
一根硬棒，在力的作用下绕着固定点转动，这根硬棒叫做杠杆
判断一个物体是不是杠杆，需要满足三个条件，即硬物体（不一定是棒）、受力（动力和阻力）和转动（绕固定点）
杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体都可称为杠杆
杠杆的五要素
支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示
动力：使杠杆转动的力，用字母F₁表示
阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F₂表示
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
杠杆的平衡条件
杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动
实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂
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
F₁L₁=F₂L₂
分类
省力杠杆
l₁＞l₂
等臂杠杆
l₁=l₂
费力杠杆
l₁＜l₂
滑轮
定滑轮
定义：中间的轴固定不动的滑轮
实质：等臂杠杆
特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向
动滑轮
定义：和重物一起移动的滑轮（可上下移动，也可左右移动）
实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向
滑轮组
定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组
特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
机械效率
有用功
定义：对人们有用的功
公式：W有=Gh（提升重物）=W总-W额=ŋW总
斜面：W有=Gh
额外功
定义：我们不需要但又不得不做的功
公式：W额=W总-W有=G动h
斜面：W额=fL
总功
定义：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W总=W有+W额=FS=W有/ŋ
机械效率
定义：有用功跟总功的比值
公式
ŋ=W有/W总
定滑轮：ŋ=Gh/FS=Gh/Fh=G/F
动滑轮：ŋ=Gh/FS=Gh/F2h=G/2F
滑轮组：ŋ=Gh/FS=Gh/Fnh=G/nF
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
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
原理：ŋ=W有/W总=Gh/FS
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
器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计
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
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有
动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多
提升重物越重，做的有用功相对就多
摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多
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