人教版初中物理第十二章简单机械思维导图

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2022-11-10

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人教版初中物理第十二章简单机械思维导图

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第十二章简单机械

人教版初中物理第十二章简单机械

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思维导图大纲

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一、杠杆

1.杠杆

(1)杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。

(2)杠杆的五要素：

①支点：杠杆绕着转动的固定点(O)；

②动力：使杠杆转动的力(F1)；③阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)；

④动力臂：从支点到动力作用线的距离(l1)；⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(l2)。

2.杠杆的平衡条件

(1)杠杆的平衡：当有两个力或几个力作用在杠杆上时，杠杆能保持静止或匀速转动，则我们说杠杆平衡。

(2)杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F1l1=F2l2

(3)在探究杠杆的平衡条件实验中，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，此时杠杆自重的力臂为0；给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，目的是方便直接从杠杆上读出力臂的大小；实验中要多次试验的目的是获取多组实验数据归纳出物理规律。

3.杠杆的应用

(1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆，省力但费距离。

(2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但省距离。

(3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，既不省力也不费力。

二、滑轮

1.定滑轮

(1)实质：是一个等臂杠杆。支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。

(2)特点：不能省力，但可以改变动力的方向。

2.动滑轮

(1)实质：是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径。

(2)特点：能省一半的力，但不能改变动力的方向，且多费一倍的距离。

3.滑轮组

(1)连接：两种方式，绳子可以先从定滑轮绕起，也可以先从动滑轮绕起。

(2)作用：既可以省力又可以改变动力的方向，但是费距离。

(3)省力情况：由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。绳子段数：“动奇定偶”。

4.轮轴和斜面

(1)轮轴：实质是可以连续旋转的杠杆，是一种省力机械。轮和轴的中心是支点，作用在轴上的力是阻力F2，作用在轮上的力是动力F1，轴半径r，轮半径R，则有F1R=F2r，因为R>r，所以F1<F2。

(2)斜面：是一种省力机械。斜面的坡度越小，省力越多。

三、机械效率

1、有用功——W有用：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用=Gh。

2、额外功——W额外

(1)使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。

(2)额外功的主要来源：

①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。②克服机械的摩擦所做的功。

3、总功——W总：

(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：W总= W有用+ W额外。

(2)若人对机械的动力为F，则：W总=F•s

4、机械效率——η

(1)定义：有用功与总功的比值叫机械效率。

(2)公式：η= W有用/ W总。

(3)机械效率总是小于1。

(4)提高机械效率的方法：①改进结构，使它更合理、更轻巧；②经常保养，使机械处于良好的状态。

(5)功率与机械效率的区别：

①二者是两个不同的概念：功率表示物体做功的快慢；机械效率表示机械做功的效率。

②它们之间的物理意义不同，也没有直接的联系，功率大的机械效率不一定大，机械效率高的机械，功率也不一定大。

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