<h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>第十二章 簡單機械</b></font></h3><div style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>內(nèi)容：杠桿、滑輪、機械效率</b></font></div><div><font color="#ed2308"><b>重點：杠桿的平衡條件 ，理解定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用，知道有用功、額外功和總功，理解機構(gòu)效率，探究斜面的機械效率。</b></font></div><div><font color="#ed2308"><b>難點：支點、力臂，會根據(jù)滑輪的掛線判斷省力情況，會根據(jù)要求正確組裝滑輪組，</b><b>測量簡單機械的機械效率。</b></font></div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>知識點</b></font></h3><h3>一、杠桿平衡：杠桿在動力或阻力作用下處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動，叫杠桿平衡。</h3><div>二、杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2 </div><div>三、定滑輪：滑輪的軸固定不動；不省力，但能改變力的方向；實質(zhì)為等臂杠桿。</div><div>四、動滑輪：滑輪的軸隨重物一起移動；能省力，但不能改變力的方向；實質(zhì)是動力臂是阻力臂兩倍的杠桿。</div><div>五、機械效率：有用功跟總功的比值叫做機械效率。機械效率的公式：η＝W有用／W總；η＜100%。</div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>練習(xí)（一）</b></font></h3><h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>這是一個比較復(fù)雜的組合型杠桿例題。</b></font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>練習(xí)（二）</b></font></h3><h3 style="text-align: left;"><font color="#010101">如圖中搬運磚頭的獨輪車，可視為（省力）杠桿：若車廂或磚頭所受的總重力G為1000N（車架所受重力忽略不計）。獨輪車的有關(guān)尺寸如圖，推車時，人手向上力F的大小為多少</font>N。</h3><h3><font color="#010101">［解］∵ F?L1＝G?L2</font></h3><div><font color="#010101">F＝G?L2／L1＝1000×0.3／1.0＝300（N）</font></div><div><font color="#010101">答：————</font></div><div><font color="#010101">［韓：F、G的方向與杠桿不垂直的問題？］</font></div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>練習(xí)（三）</b></font></h3><h3>用一個動滑輪，在5s內(nèi)將一重為200N的物體向上提起3m，拉力為150N。這個動滑輪的機械效率是多少？拉力的功率有多大？</h3><div>［解］</div><div>W有用=Gh=200N×3m=600J</div><div>因為是一個動滑輪，省一半力，但自由端的移動距離加大了一倍，即：</div><div>拉力F的移動距離 S=2h=2×3m=6m</div><div>W總= FS=150N×6m=900J</div><div>η＝W有用／W總＝600J／ 900J＝66.67%</div><div>P拉力＝W總／t＝900J／ 5s＝180W</div><div>答：————</div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>練習(xí)（四）</b></font></h3><h3>一臺起重機將重3600N的貨物提高4m，起重機做的<font color="#ed2308">有用功</font>是多少？如果額外功是9600J，總功是多少？機械效率是多少？起重機所做的額外功是由哪些因素引起的？</h3><div>解：W有用=Gh</div><div>=3600N×4m</div><div>=14400J</div><div>W總= W有用+ W額外</div><div>=14400J+9600J=24000J</div><div>η＝W有用／W總</div><div>＝14400J/24000×100%</div><div>＝60% <br></div><div>起重機的額外功具體是克服吊臂、鋼絲繩、吊鉤的重做的功，以及克服轉(zhuǎn)動部分機械摩擦做的功。</div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>練習(xí)（五）</b></font></h3><h3>起重機把質(zhì)量為0.6t的重物勻速提升了3m，而它的電動機所做的功是3.4×10^4J，起重機的機械效率是多少？ </h3><div>［解］W總＝3.4×10^4J，</div><div>W有用＝0.6×10^3×10×3＝1.8×10^4（J）</div><div>η＝W有用/W總×100%＝53%</div><div>答：————</div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>?? 練習(xí)（六）</b></font></h3><div style="text-align: center;">知識擴展——糾錯</div><div>利用如圖所示的三種裝置，把重100N的物體勻速升高，所用拉力分別分別為30N、80N、40N，這時三種裝置的機械效率η1、η2、η3之間的關(guān)系是（A）</div><div>A.η1＞η2＞η3 B.η1＜η3＜η2</div><div>C.η1＜η2＜η3 D.η1＜η2＜η3</div><div><font color="#ed2308">［下面是網(wǎng)上分析 有問題］</font><br></div><div>解：W有用=Gh=100N×1m=100J，</div><div>W總=Fs=25N×5m=125J，</div><div>η= W有用 /W總 = 100J /125J =80%；</div><div>∵W總=W有用+W額，</div><div>∴W額=W總-W有用=125J-100J=25J，</div><div>∵W額=fs，</div><div>∴f= W額 /s = 25J/ 5m =5N</div><div>故選A．</div><div><font color="#ed2308">［韓分析］</font></div><div>解：無論用那種機械，都是欲將重物提升1米，故：W有用 都是一樣的，即：</div><div>W有用＝GH＝100×1＝100（J）</div><div>而三種機械實際用的總功是不同的，即：</div><div>W斜面總＝F斜?S斜＝30×5＝150（J）</div><div>W杠桿總＝F杠?S杠＝80×2＝160（J）</div><div>W滑輪總＝F滑?S滑＝40×5＝200（J）</div><div>根據(jù) η＝W有用／W總，因為：</div><div>W斜面總＜W杠桿總＜W滑輪總，故選A。</div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>?? 知識擴展——滑輪組省力倍數(shù)的判定</b></font></h3><div><font color="#010101">答：動滑輪組上有幾根繩，省力倍數(shù)就是這幾。</font><font color="#ed2308">［見本圖?。。。?lt;/font></div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>知識擴展——滑輪組（一）</b></font></h3><h3>利用如左圖所示的滑輪組，提起一個重為2000N的物體，不計摩擦及滑輪自重，繩子的拉力F等于多少？</h3><h3>如果要用這個滑輪組達到更加省力的效果，繩子應(yīng)該怎樣繞？請在圖中畫出繩子的繞法，并計算此時拉力的大小。</h3><h3>［解］因有四根繩與動輪組相連，所以：</h3><div>F＝2000N／4＝500N</div><div>有更省力的繞法，見右圖。</div><div>答：————</div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>知識擴展——滑輪組（二）</b></font></h3><h3>一個人用如圖所示的滑輪組提起重2000N的貨物，所用的拉力是800N，繩子自由端被拉下2m，則下列說法中正確的是（B）。</h3><div>［分析］</div><div>解：有四根繩子與動輪組相連，理論上應(yīng)省四倍的力，即F理論＝2000N／4＝500N。</div><div>而實際上，F(xiàn)＝800N</div><div>所以，η＝500／800×100%＝62.5%</div><div>W總＝800N×2m＝1600J</div><div>W有用＝2000N×（2／4）m＝1000J</div><div>所以，應(yīng)選B。</div><div>A．總功是3200J，機械效率為40％</div><div>B．總功為1600J，機械效率為62.5％</div><div>C．總功是3200J，機械效率為62.5％</div><div>D．有用功是1600J，機械效率為62.5％</div> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308"><b>趣味游戲（課外練習(xí)）</b></font></h3>