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
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
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
l₁>l₂
l₁=l₂
l₁<l₂
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
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
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
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
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
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
定义:有用功跟总功的比值
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
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
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