物理:简单机械和功的知识点
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物理机械和功知识点一、机械机械是物理学中的一个重要分支,研究物体的运动规律以及物体之间的相互作用。
机械的基本概念包括力、质量、加速度、速度等。
下面我们来逐个介绍这些概念。
1. 力:力是物体之间相互作用产生的结果,是物体改变运动状态的原因。
力的大小用牛顿(N)作为单位,方向用箭头表示。
2. 质量:质量是物体所固有的属性,是物体惯性的度量。
质量的单位是千克(kg),它决定了物体受力后的加速度。
3. 加速度:加速度是物体速度改变的速率,是速度变化量与时间的比值。
加速度的单位是米每秒平方(m/s²)。
4. 速度:速度是物体运动的快慢和方向,是位移随时间的变化率。
速度的单位是米每秒(m/s)。
5. 位移:位移是物体位置的变化,是物体在某一段时间内的移动距离和方向的总和。
位移的单位是米(m)。
二、功功是机械中一个重要的概念,描述了力对物体做功的过程。
下面我们来了解一下功的定义和计算方法。
1. 功的定义:功是力对物体做的作用,是力与物体位移的乘积。
功的单位是焦耳(J)。
2. 正功和负功:当力和位移的方向相同时,功为正;当力和位移的方向相反时,功为负。
正功表示对物体做正向的功,负功表示对物体做反向的功。
3. 功率:功率是描述做功速度的物理量,表示单位时间内做功的多少。
功率的单位是瓦特(W),等于每秒做的功的大小。
4. 功率的计算公式:功率等于力对物体做功的大小除以所用的时间。
功率的计算公式为 P = W/t,其中P 表示功率,W 表示做的功,t 表示所用的时间。
在机械和功的知识中,我们还可以了解到很多相关的概念和公式。
比如牛顿第二定律 F = ma,描述了力对物体产生加速度的关系;力的合成和分解,可以把一个力分解为多个力的合力;动能和势能,描述了物体的能量转化过程等等。
总结:机械和功是物理学中重要的概念和知识点,涉及到物体的运动规律和相互作用。
了解机械和功的基本概念和计算方法,对于理解物理学中的其他内容以及解决实际问题具有重要意义。
一、简单机械:1.杠杆:杠杆是由杠杆臂、支点和力臂组成的简单机械装置。
在杠杆上,力臂越大,力度越小,反之,力臂越小,力度越大。
支点处受力平衡,即力矩相等。
2.滑轮:滑轮由轮筒和轮外零件构成,用于改变施力方向。
滑轮可以分为固定滑轮和活动滑轮。
固定滑轮用于改变施力方向,力度不变;活动滑轮可以改变施力方向,同时还能改变力的大小。
3.斜面:斜面是曲面的倾斜物体,可用于减小移动物体所需的力量。
斜面上物体所受的力可以分为一个与斜面平行的力和一个垂直于斜面的力。
斜面较平时所需的力较小,斜面较陡时所需的力较大。
4.轮轴:轮轴由轴和轮组成,是一种用于减小摩擦力的简单机械装置。
通过使用轮轴,可以减小力的大小,但同时需要增加施力的距离。
5.楔子:楔子是一种用于分割或固定物体的简单机械装置。
楔子的刃部较小,施加的力较大,可以将物体分为两半。
楔子的刃部较大,施加的力较小,可以将物体固定在一起。
二、功:1. 功的定义:功是力在作用方向上的乘积。
即功=力× 距离×cosθ。
其中,力的单位为牛顿(N),距离的单位为米(m),角度θ为力的方向与移动方向之间的夹角。
2.正功和负功:当力与物体的运动方向一致时,称为正功;当力与物体的运动方向相反时,称为负功。
3.功的单位:国际单位制中,功的单位为焦耳(J)。
其他常见单位有千焦耳(kJ)和千瓦时(kWh)。
4.机械功率:机械功率是指单位时间内所做的功。
机械功率等于力×速度,即功率=功÷时间。
机械功率的单位是瓦特(W)。
5.机械效率:机械效率是指输入功与输出功之间的比值,可以用来衡量机械装置的工作效率。
机械效率等于输出功÷输入功乘100%。
通常用百分比表示。
第三章功和和简单机械一.功1.力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2.不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
3.力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:W=FS。
4.功的单位:焦耳,1J=1N·m。
把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
5.应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
三.功率(表示做功快慢的物理量)1.定义:单位时间里完成的功。
2.物理意义:表示做功快慢的物理量。
3.公式:4.单位:主单位W;常用单位kW mW 马力。
换算:1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W。
四、杠杆定义:一根硬棒,在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
①“硬棒”不一定是棒,泛指在外力作用下不变形的物体;杠杆可以是直的,也可以是弯的,任意形状。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。
如:鱼杆、铁锹。
五要素──组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。
用字母O表示。
②动力:使杠杆转动的力用字母F1表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。
用字母L1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
用字母L2表示。
研究杠杆的平衡条件: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。
目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
⑴杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式F1L1=F2L2也可写成:F1 /F2=L2 /L1,若F1L1>F2L2杠杆不平衡,会向F1方向转动;若F1L1<F2L2杠杆不平衡,会向F2方向转动。
第11章 简单机械和功知识点总结一、认识和利用杠杆1、 杠杆(1) 杠杆的定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。
(2) 影响杠杆的五要素:支点:杠杆绕着转动的固定点; 动力:使杠杆转动的力F1; 阻力:阻碍杠杆转动的力F2;动力臂:从支点到动力作用线的距离1l ; 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离2l ; (方法提示:一找点;二画线;三作垂线段)2、 杠杆的平衡条件(1) 杠杆的平衡:杠杆处于静止或匀速转动状态(2) 杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F11l = F22l或:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
即力与力臂成反比。
2112F F l l = 3、 三种杠杆及应用举例:(1) 省力杠杆:当1l >2l 时,F1<F2。
例:扳手,撬棍,指甲刀。
(2) 费力杠杆:当1l <2l 时,F1>F2。
例:钓鱼杆,船桨。
(3) 等臂杠杆:当1l =2l 时,F1=F2。
例:天平 4、不等臂天平的使用:物左砝右时质量为m 1,物右砝左时质量为m 2,则物体质量为m=21m m ,天平两边力臂之比为2121m m l l = 5、欲使已平衡的杠杆在改变力或力臂后再次平衡,则应有改变后的两侧的力与力臂的乘积相等,或者是两边的力或力臂同时改变相同的倍数。
(不是相同的大小)6、杠杆两端挂同种金属块平衡后,同时没入水中,杠杆仍然平衡;若挂不同种金属块,则杠杆失去平衡,密度较大的一端下沉。
二、认识和利用滑轮1、认识滑轮和滑轮组实质力的关系(F,G)距离关系(s,h)速度关系(v,0v)作用定滑轮等臂杠杆F=G s=h v=0v改变力的方向,既不省力也不省距离动滑轮动力臂是阻力臂两倍的杠杆F=12G s=2h v=20v省一半力,费距离滑轮组F=1nG s=nh v=n0v既可省力又能改变力的方向费距离(忽略摩擦,G=G物+G动滑轮)2、滑轮组用力情况的判断判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物,在数绳子时,不但要明确绳子是否承担动滑轮和重物的重力,还要看清滑轮组的组装方式,不能只看滑轮个数。
物理机械和功知识点
物理机械和功是物理学中两个重要的概念。
下面是一些与这两个知识点相关的内容:
1. 机械:机械是物理学研究中的一个领域,研究物体的运动、力学原理以及其它相关的物理现象。
机械学主要包括静力学、动力学、弹性力学等分支学科。
2. 功:功是物理学中一个重要的物理量,表示力对物体的作用所做的功或能量转移。
功的单位是焦耳(J)。
3. 功=力×位移×cosθ:这是计算功的基本公式,其中力是作用在物体上的力,位移是物体在力的作用下移动的距离,θ是力和位移之间的夹角。
4. 正功和负功:当力和位移的方向相同时,功为正;当力和位移的方向相反时,功为负。
5. 功率:功率表示单位时间内做功的大小,单位为瓦特(W)。
功率等于单位时间内做的功除以单位时间的秒数。
6. 简机械和复机械:简机械是由一个或多个刚性物体组成的,可以完成特定的有用功的机械装置,如杠杆、滑轮等;复机械是由多个简机械组合而成的,可以完成更复杂的运动和功的机械装置,如汽车发动机、挖掘机等。
7. 机械效率:机械效率是指机械装置输出的功率与输入的功率
之间的比值。
机械效率一般小于1,即机械装置总是存在能量损耗。
以上是物理机械和功的一些基本知识点,涵盖了它们的定义、计算、单位以及一些相关的概念。
第十一章简单机械和功是九年级物理中的重要章节,主要讲解了简单机械和功的知识。
简单机械是机械原理的基础,掌握了简单机械的原理,可以应用到日常生活和工作中。
功是物理学的重要概念,是描述力在物体上所做的功的大小和方向的物理量。
下面是关于第十一章简单机械和功知识点的详细介绍:一、简单机械的定义和分类1.简单机械的定义:指只有一个能够转动的零件,或只有一个能够运动的零件,或只有一个能够变形的零件的机械。
2.简单机械的分类:按机械原理可分为杠杆、轮轴和滑轮;按作用方向可分为斜面、楔子和螺旋。
-杠杆原理:杠杆原理是指利用杠杆的杠杆效应来改变力的作用效果的原理。
-轮轴原理:轮轴原理是指利用轮轴的转动将力转化成力矩的原理。
-滑轮原理:滑轮原理是指利用滑轮的滑动来改变力的方向的原理。
-斜面原理:斜面原理是指利用斜面的倾斜度来减少物体所受的力的原理。
-楔子原理:楔子原理是指利用楔子形状将力分成两个方向作用的原理。
-螺旋原理:螺旋原理是指利用螺旋的升降来改变力的作用效果的原理。
二、杠杆的原理1.杠杆原理的定义:杠杆原理是指利用杠杆的杠杆效应来改变力的作用效果。
2.杠杆的分类:按支点和作用力的位置关系可分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
-一级杠杆:支点位于力的一侧。
-二级杠杆:支点位于力的一侧,但力和支点之间还存在一个力臂和另一个力臂。
-三级杠杆:支点位于力的中间。
3.杠杆的原理公式:杠杆的原理公式为力1×力臂1=力2×力臂2,也可写作F1×d1=F2×d2三、轮轴的原理1.轮轴的原理的定义:轮轴原理是指利用轮轴的转动将力转化成力矩的原理。
2.门弯钉原理:门弯钉原理是指在开门情况下,门的拉力被转化为弯钉的转动力矩。
3.原理公式:力×作用臂=力矩。
四、滑轮的原理1.滑轮的原理定义:滑轮原理是指利用滑轮的滑动来改变力的方向的原理。
2.滑轮的分类:滑轮可分为固定滑轮和移动滑轮两种。
【中考复习】初中中考物理知识点:机械和功的知识简单机械和功的知识归纳
1.杠杆平衡条件:功率×动力臂=阻力×阻力臂或书写:f1l1=f2l2该平衡条件是阿基米德发现的杠杆原理。
2.三种杠杆:(1)省力杠杆:l1>l2,平衡时f1f2。
特点是费力,但省距离。
(如钓鱼杠,理发剪刀,镊子,筷子,扫地用具等)(3)等臂杠杆:l1=l2,平衡时f1=f2。
特点是既不省力,也不费力。
(如:天平)
3.固定滑轮的特点:不省力,可改变动力方向。
(基本上是一个等臂杠杆)
4.动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)
5.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组使用几段绳子来提升物体,用于提升物体的力是物体重量的一小部分。
(详见公式汇总)
6.功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
7.功公式:w=FS;单位:W→ 焦炭F→ 牛顿;s→ M.(1焦碳=1纳米)
8.功的原理:使用任何机械都不省功。
9.功率(P):单位时间内完成的功(W),称为功率。
P=w/T,单位:P→ 瓦特W→ 焦炭T→ 几秒钟。
(1W=1J/s.1kW=1000W)
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简单机械和功知识点归纳1.杠杆原理杠杆是指在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒。
杠杆的五个要素分别是支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
支点是杠杆绕着转动的点,用O点表示;动力是使杠杆转动的力,用F1表示;阻力是阻碍杠杆转动的力,用F2表示;动力臂是从支点到动力作用线的距离,用l1表示;阻力臂是从支点到阻力作用线的距离,用l2表示。
2.画力臂的方法画力臂的方法包括四个步骤:首先找到支点,然后画出力的作用线,接着通过支点向力的作用线画垂线,最后用大括号、垂足符号和字母表示。
3.最小力画法最小力画法有两个步骤:首先将支点与杠杆末端相连,然后将力垂直于杠杆末端。
这种方法适用于从M端抬起均匀木棒把水倒入杯中或从A点搬动柜子等情况。
4.杠杆平衡条件杠杆平衡的条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即F1×l1=F2×l2.当杠杆静止或绕支点匀速转动时,说明杠杆处于平衡状态。
5.杠杆平衡条件的计算杠杆平衡条件的计算可以通过例题来进行。
例如,如果在一跷跷板中大人重750N,小女孩重250N。
当大人离跷跷板的转轴0.5m时,小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡?6.杠杆平衡条件的实验在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在平衡位置,这样做是为了便于测量数据。
如果发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向下调节。
在整个实验过程中,不能再旋动两端的平衡螺母。
7.实验数据记录实验数据记录需要记录动力、动力臂、阻力、阻力臂等信息。
例如,XXX同学进行了三次实验,实验数据记录如下表:实验次数动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm1 1.5 10 20 102 1 20 20 103 1 10 1.5 10需要将表格中的实验数据补充完整。
XXX的第3次实验记录中有一个数据明显错误,它是1.5N,错误原因可能是读数错误。
在某次测量中,如果杠杆已处于平衡状态,同时拿走两边下方的重物,杠杆会向哪一边倾斜取决于重物的质量和距离。
一、功一、功1、做功的两个必要因素:、做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
)物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:、不做功的三种情况:(1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
在水平面上走动。
(3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;脚后运动; 3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式Pt FS W ==各量单位:各量单位:W W :J (焦耳)(焦耳) F F F::N (牛顿)(牛顿) S S S::m (米)(米)P P :W (瓦特)(瓦特) t t t::s (秒)(秒)4、国际单位:将N ·m 称为焦耳简称焦,符号称为焦耳简称焦,符号(J)1J=1 N (J)1J=1 N (J)1J=1 N··m5、公式应用注意:、公式应用注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F 就是这个力;就是这个力;②公式中的S S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
③功的单位“焦”(③功的单位“焦”(11牛·米牛·米 = 1 = 1焦)。
焦)。
6、常见的功:、常见的功:克服重力做功:克服重力做功:W=Gh W=Gh克服阻力(摩擦力)做功:克服阻力(摩擦力)做功:W=fs W=fs W=fs((f 是摩擦力)是摩擦力)二、功率:单位时间内做的功P(P(单位:单位:单位:W) W)1、公式:tWp = 2、单位:瓦特,简称瓦,符号W W ,常用单位,常用单位kW换算:换算:1kW=1000W 1kW=1000W3、物理意义:表示做功快慢的物理量(与机械效率无关)。
4、功率和机械效率是两个不同的概念。
物理机械和功知识点一、物理机械物理机械是研究物体在力的作用下所产生的运动和力的传递的学科。
在物理机械中,有许多重要的知识点,下面将对其中几个进行介绍。
1. 刚体:刚体是指在外力作用下,形状和大小保持不变的物体。
刚体的运动可以分为平动和转动两种。
平动是指整个刚体沿着某条直线运动,转动是指刚体绕某个轴旋转。
2. 力矩:力矩是描述力对物体的转动效果的物理量。
力矩的大小等于力的大小与力臂的乘积,力臂是力作用在物体上的垂直距离。
3. 力的合成和分解:当多个力同时作用在一个物体上时,它们可以合成为一个合力,合力的大小和方向由所有力的大小和方向决定。
反之,一个力也可以被分解为多个力的合力。
4. 动能和势能:动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。
势能是物体由于位置而具有的能量,它与物体的重力势能和弹性势能有关。
二、功功是描述力对物体所做的作用的物理量。
在物理中,有几个重要的功的概念。
1. 功的定义:功等于力在物体上的作用点的位移与力的方向相同的分量之积。
功可以使物体的能量发生变化,当物体受到正功时,它的能量增加;当物体受到负功时,它的能量减少。
2. 功与能量转化:根据能量守恒定律,功可以使物体的能量发生转化。
例如,当物体受到外力作用时,外力对物体做正功,使得物体的能量增加;而当物体对外力做负功时,物体的能量减少。
3. 功率:功率是描述功的变化率的物理量。
功率等于单位时间内所做的功。
功率越大,表示单位时间内所做的功越多,表示力的作用效果越强。
4. 摩擦力的功:当物体在表面上滑动时,受到的摩擦力会做负功,使得物体的能量减少。
这是因为摩擦力与物体的位移方向相反。
总结:物理机械和功是物理学中重要的知识点。
物理机械研究物体在力的作用下所产生的运动和力的传递,其中包括刚体、力矩、力的合成和分解、动能和势能等概念。
功是描述力对物体所做的作用的物理量,包括功的定义、功与能量转化、功率和摩擦力的功等概念。
了解这些知识点可以帮助我们更好地理解物体的运动和力的作用效果,进一步探索物理学的奥秘。
中考物理简单机械和功知识点总结简单机械和功一、认识和利用杠杆1、杠杆(1)杠杆的定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。
(2)影响杠杆的五要素:支点:杠杆绕着转动的固定点;动力:使杠杆转动的力F1;阻力:阻碍杠杆转动的力F2;动力臂:从支点到动力作用线的距离;阻力臂:从支点到阻力作用线的距离;(方法提示:一找点;二画线;三作垂线段)2、杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡:杠杆处于静止或匀速转动状态(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1= F23、三种杠杆及应用举例:(1)省力杠杆:当>时,F1<F2。
例:扳手,撬棍,指甲刀。
(2)费力杠杆:当<时,F1>F2。
例:钓鱼杆,船桨。
(3)等臂杠杆:当=时,F1=F2。
例:天平二、认识和利用滑轮1、认识滑轮和滑轮组(忽略摩擦,=+)2、滑轮组用力情况的判断判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物,在数绳子时,不但要明确绳子是否承担动滑轮和重物的重力,还要看清滑轮组的组装方式,不能只看滑轮个数。
三、怎样才算做功1、做功的条件一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过了距离,二者缺一不可。
常见的几种看似做功而实际没有做功的情况:(1)物体靠惯性通过了一段距离,如推出去的铅球,投掷出去的标枪。
(2)有力作用在物体上,物体没有移动距离,如搬石头未搬动。
(3)有力作用在物体上,物体也移动了一段距离,但力的方向与移动方向垂直或指向反方向。
如:用手提着水桶水平运动,关闭发动机的汽车慢慢停下来。
2、功的大小公式:W=F·sF是做功的力的大小,s是物体在F的方向通过的距离,它不一定等于物体实际移动的距离。
例如:从斜面上划下的物体,重力G对物体做功,物体在力的方向上移动的距离是斜面高h,而不是物体实际移动的距离即斜面的长,所以重力做的功是:W=G·h(省力的机械多移动距离,费力的机械省距离,总之任何机械都不省功,但使用机械可以给人们带来方便)四、做功的快慢1、功率的意义:表示物体做功的快慢。
物理简单机械和功知识点一、简单机械简单机械是指能够通过外力作用使其产生、转移或改变力量、速度和方向的装置。
简单机械包括杠杆、滑轮、斜面、螺旋、轮轴和齿轮等。
下面将分别介绍这些简单机械的原理和应用。
1. 杠杆杠杆是一种用来放大力量或改变力的方向的简单机械。
它由一个支点和两个力臂组成。
根据支点与力臂的相对位置,杠杆分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
杠杆的原理是通过力矩的平衡,使力臂乘以力的大小等于力臂乘以力的大小。
杠杆的应用非常广泛,例如门上的门锁、拨动开关、游乐园中的秋千等都是利用了杠杆原理。
2. 滑轮滑轮是一种可以改变力的方向和大小的简单机械。
它由一个固定在支架上的轮子和一个绳子或链条组成。
滑轮的原理是通过改变绳子或链条的方向,使施加在绳子或链条上的力改变方向或大小。
滑轮的应用广泛,例如吊车、提升机、滑轮组等都是利用了滑轮原理。
3. 斜面斜面是一种可以减小力的大小的简单机械。
它由一个斜面和一个斜面上的物体组成。
斜面的原理是通过减小物体所受重力的垂直分量,从而减小所需的力。
斜面的应用也非常广泛,例如坡道、滑道、斜坡等都是利用了斜面原理。
4. 螺旋螺旋是一种可以转换力的方向和大小的简单机械。
它由一个螺旋线和一个施加力的杠杆组成。
螺旋的原理是通过螺旋线上的斜率,使施加在螺旋上的力转换为螺旋线方向上的力。
螺旋的应用也非常广泛,例如螺旋桨、螺纹钢筋、螺丝等都是利用了螺旋原理。
5. 轮轴轮轴是一种可以改变力的方向和大小的简单机械。
它由一个固定在支架上的轮子和一个与轮子连接的杆或绳子组成。
轮轴的原理是通过改变杆或绳子的方向,使施加在杆或绳子上的力改变方向或大小。
轮轴的应用也非常广泛,例如自行车、汽车、风车等都是利用了轮轴原理。
6. 齿轮齿轮是一种可以改变力的方向和大小的简单机械。
它由两个或多个相互啮合的齿轮组成。
齿轮的原理是通过齿轮的啮合,使施加在一个齿轮上的力转移到另一个齿轮上。
齿轮的应用也非常广泛,例如钟表、汽车变速器、自行车变速器等都是利用了齿轮原理。
简单机械和功知识点总结一、 认识和利用杠杆 1、 杠杆(1) 杠杆的定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒; (2) 影响杠杆的五要素:支点:杠杆绕着转动的固定点; 动力:使杠杆转动的力F1; 阻力:阻碍杠杆转动的力F2;动力臂:从支点到动力作用线的距离1l ; 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离2l ; 方法提示:一找点;二画线;三作垂线段 2、 杠杆的平衡条件(1) 杠杆的平衡:杠杆处于静止或匀速转动状态(2) 杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F11l = F22l或:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一;即力与力臂成反比;2112F F l l 3、 三种杠杆及应用举例:(1) 省力杠杆:当1l >2l 时,F1<F2;例:扳手,撬棍,指甲刀; (2) 费力杠杆:当1l <2l 时,F1>F2;例:钓鱼杆,船桨; (3) 等臂杠杆:当1l =2l 时,F1=F2;例:天平 4、不等臂天平的使用:物左砝右时质量为m 1,物右砝左时质量为m 2,则物体质量为m=21m m ,天平两边力臂之比为2121m m l l5、欲使已平衡的杠杆在改变力或力臂后再次平衡,则应有改变后的两侧的力与力臂的乘积相等,或者是两边的力或力臂同时改变相同的倍数;不是相同的大小6、杠杆两端挂同种金属块平衡后,同时没入水中,杠杆仍然平衡;若挂不同种金属块,则杠杆失去平衡,密度较大的一端下沉; 二、 认识和利用滑轮 1、 认识滑轮和滑轮组实质力的关系 F,G距离关系 s,h速度关系v ,0v作用定滑轮等臂杠杆F=Gs=hv =0v改变力的方向,既不省力也不省距离动滑轮动力臂是阻力臂两倍的杠杆F=12G s=2hv =20v省一半力,费距离滑轮组F=1n Gs=nh v =n 0v 既可省力又能改变力的方向 费距离忽略摩擦,G =G 物+G 动滑轮 2、 滑轮组用力情况的判断判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物,在数绳子时,不但要明确绳子是否承担动滑轮和重物的重力,还要看清滑轮组的组装方式,不能只看滑轮个数;3、滑轮组绳子段数n与动滑轮个数m之间的关系:n=2m或n=2m+1;n为偶数时,绳子起点在定滑轮上;n为奇数时,绳子起点在动滑轮上;4、在给滑轮组绕绳时,若要求人站在地上拉动重物上升;则绳子最后必定穿过定滑轮,拉力方向向下;三、怎样才算做功1、做功的条件一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过了距离,二者缺一不可;2、常见的几种看似做功而实际没有做功的情况:不劳无功,劳而无功(1)物体依靠惯性通过了一段距离,如推出去的铅球,投掷出去的标枪;(2)有力作用在物体上,物体没有移动距离,如推而不动,搬而未起;(3)有力作用在物体上,物体也移动了一段距离,但力的方向与移动方向垂直或指向反方向;如:用手提着水桶水平运动,关闭发动机的汽车慢慢停下来;3、功的大小公式:W=FsF是做功的力的大小,s是物体在动力F的方向上通过的距离,它不一定等于物体实际移动的距离;使用机械提升重物时,动力做功可以使用公式W=Fs来计算,克服物体重力做功W=Gh;从斜面上滑下的物体,重力G对物体做功,物体在力的方向上移动的距离是斜面高h,而不是物体实际移动的距离即斜面的长l ,所以重力做的功是:W=Gh 省力的机械多移动距离,费力的机械省距离,总之任何机械都不省功,但使用机械可以给人们带来方便 四、 做功的快慢1、 功率的意义:表示物体做功的快慢;2、 功率的定义:单位时间里物体完成的功;3、 公式:WP F v t==• 特别提醒:运动公式P Fv =时要注意,当功率一定时,要增大牵引力需要减小速度 4、单位:W 、kW功率数据的意义:一台机器的功率为500W,表示这台机器在1s 内做功500J; 5、区别机械的总功率和有用功率: 总功率指机械本身产生的功率,t总总W P =有用功率指机械用来做有用功的那部分功率:t有用有用W P =,P 有用=P 总·η 五、 机械效率1、 机械效率的定义:有用功跟总功的比值2、 公式: 100%W W =⨯有用总对于任何机械,η总小于1; 3、 有用功、总功、额外功(1) 有用功是为了达到目的、完成任务而对物体做的功;如:克服物重提升物体时,W 有用=Gh ,克服地面对物体的摩擦使物体运动时,W 有用=fs ; (2) 额外功是指对人们无用,但因为摩擦力和机械自重等存在,克服摩擦力和机械自重而不得不做的功;使用机械提升重物时,用来克服机械自重和机械各部分摩擦所做的是额外功;水平移动物体时,所做的克服有用摩擦之外所做的功为额外功; (3) 总功是:W W W 总有用额外=+,也就是人们使用机械时实际做的功;W •总动=F s ,式中动F 是作用在机械上的动力,s 是动力动F 通过的距离;(4) 提高机械效率的主要方法:增加有用功,减少额外功,增大有用功与额外功的比值;对于组合一定的滑轮组,增大提升物体的重力,增大所做的有用功,可提高其机械效率;4.计算机械效率的各种变形式. A.在竖直方向上提升物体,η====对于杠杆:n =s/h =;对于滑轮组:n =s/h,s 为动力移动的距离,h 为物体提升的高度 注:若只计动滑轮的重,则F =G+G 轮/n,机械效率η还可等于,即η=.B.在水平方向上拉动物体,η==s 物为物体移动的距离,s 动力为拉力移动的距离 C.注意事项① 机械效率与功率的区别功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快;机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有30—40%;而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.。
11.1杠杆一、杠杆1.疋义:在物理学中,将一根在力的作用下可绕一固疋点转动的硬棒称做杠杆。
2.五要素:支点(0)杠杆绕着转动的点。
动力(F1)—使杠杆转动的力。
阻力(F2)—阻碍杠杆转动的力。
动力臂(L1)从支点到动力作用线的垂直距离。
阻力臂(L2)――从支点到阻力作用线的垂直距离。
注意:⑴力臂一一从支点到力的作用线的垂直距离。
⑵力臂作图的步骤:①找支点②找力的作用线③作点到线的垂直距离④标明力臂名称。
二、杠杆的平衡条件1. 探究杠杆的平衡条件⑴杠杆处于平衡状态的情况:①静止状态②匀速转动⑵调节杠杆在水平位置平衡的方法: 调节杠杆两端的平衡螺母(左高向左,右高向右调,两边平衡螺姆调节方向一至。
)⑶调节杠杆在水平位置平衡的目的:①便于测量力臂②克服杠杆自重的影响⑷实验记录表:注:多次实验的目的是——从一般现象中总结出普遍的规律。
⑸杠杆的平衡条件:动力X动力臂=阻力X阻力臂数学表达式:F1 L1 = F2 L2⑹杠杆的平衡条件也称为杠杆原理,最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的。
2. 杠杆的分类:⑴省力杠杆:①特点:动力臂大于阻力臂②优点:省力③缺点:费距离④例如:羊角锤、手推车、剪铁皮的剪刀、老虎钳、撬棒等⑵费力杠杆:①特点:动力臂小于阻力臂②优点:省距离③缺点:费力④例如:筷子、镊子、笤帚、船桨、裁衣剪刀、钓鱼竿、理发的剪刀等⑶等臂杠杆:①特点:动力臂等于阻力臂②优点:既不省力也不省距离③例如:托盘天平、定滑轮等11.2滑轮一、定滑轮1. 定义:使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮,称为定滑轮。
2. 实质:等臂杠杆3. 结构示意图:4. 探究使用定滑轮的特点实验序号钩码所受的重力G/N弹簧测力计的示数F/N①②③⑵定滑轮的特点:①使用定滑轮不能省力;②使用定滑轮可以改变用力的方向;③使用定滑轮可以改变拉力的方向,但不能改变拉力的大小保持不变)。
二、动滑轮1. 动义:使用滑轮时,轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。
高一物理功与机械功知识点在实际生活中,我们经常会接触到功和机械功的概念。
理解和掌握这些物理知识点对于我们学习物理课程以及解决实际问题有着重要的作用。
一、功的定义和计算公式功是描述力对物体做功的物理量,用符号W表示,单位是焦耳。
功的计算公式为W=F·s·cosθ,其中F是力的大小,s是物体移动的距离,θ是力和物体移动方向之间的夹角。
二、机械功的定义和计算方法机械功是指力对物体做功的一种特殊情况,即只有沿着物体移动的方向施加的力才能对物体做功。
机械功的计算方法就是利用功的计算公式进行计算。
三、功的正负和功率1. 当力的方向与物体移动方向夹角为锐角时,所做的功为正功,表示力向反方向移动物体。
2. 当力的方向与物体移动方向夹角为钝角时,所做的功为负功,表示力与物体移动方向相同。
3. 功率是衡量力对物体做功速度的物理量,用符号P表示,单位是瓦特。
功率的计算公式为P=W/t,其中W为功,t为时间。
四、机械功的应用机械功在实际应用中有着广泛的运用,下面以几个例子来说明:1. 抬起物体:当我们用力将一个重物举起来时,我们所做的工作就是机械功。
2. 动力车行驶:当我们踩动力车踏板使其前进时,我们施加在踏板上的力对车辆做功,驱动车辆前进。
3. 水泵抽水:当水泵工作时,由于转动的机械部件对水进行了抽取和排放,功被用来移动和抬升水的高度。
总结:了解功和机械功的定义及运用是我们学习物理的基础。
功与机械功的概念不仅在物理学中有重要的作用,也能应用于我们的日常生活和职业工作中。
通过掌握和运用这些知识,我们可以更好地理解和解决实际问题,提高我们对力学的认识水平。
11章 简单机械和功知识点分析与拓展训练基础训练知识点1:从常见的工具中认出杠杆,理解力臂概念,会画杠杆的动力臂和阻力臂。
1.如图1所示,唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中画出这个力的示意图.工地上建筑工人常用如图2所示的小车运送重物,为了省力,应将重物放在A 处还是B 处,请在所选择的A 或B 处画出重物的重力示意图及其对支点O 的力臂。
图1 图2 图3 图42.图3是一种常见的活塞式抽水机示意图,在图中画出手柄所受动力F 1的力臂及阻力.3.如图所示,曲杆AOBC 自重不计,B 为支点,AO=60cm ,OB=40cm ,BC=30cm ,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F 的示意图及其力臂L 。
知识点2:知道杠杆在生活中的实际应用。
知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。
1. 生活和生产中有许多不同类型的杠杆,如图所示的托盘天平属于 杠杆,缝纫机踏脚板属于 杠杆,铡刀属于 杠杆.2.下列属于费力杠杆的是( )A.起子B.道钉撬C.筷子D.钢丝钳3. 杠杆的应用非常厂泛,如图所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是_____剪刀(填甲、乙)根据功的原理,使用这两处剪刀都不能省______;知识点3:通过实验探究,学会使用简单机械改变力的大小和方向。
1.工程车上的起重臂就是一个费力杠杆(如图所示),使用它的好处是能够省_________;如图所示,A 装置是__________滑轮(选填“定”或“动”),它的实质是_______________,使用它的作用是___________________.BOAF12.如图8 甲所示,工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓,尽管他使出了浑身力气,却没能成功。
于是他想出了一个新点子:在其它不变的情况下,取来一根绳子,将绳的一头栓在扳手柄的上端,自己使劲拉绳的另一头(如图8 乙所示).可他还是没能扳动螺栓,这是为什么呢?请分析其中的原因。
(假定工人施力的大小不变)知识点4:经历探究杠杆平衡条件的过程,理解杠杆平衡的条件,并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。
1.如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则()A. 杠杆仍保持平衡B. 杠杆的A端向下倾斜C. 杠杆的B端向下倾斜D. 无法判断2.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在位置平衡,这样做是为了便于测量;如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向调节,或将左端的平衡螺母向调节.上图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中.实验次数动力F1 / N动力臂L1 / cm阻力F2 / N阻力臂L2 / cm1 1.5 10 12 1 20 103 1 20 1.5 10(1) 将表格中的实验数据补充完整.(2) 小明的第3次实验存在错误,其错误是 _________________________.知识点5:经历实验探究过程,了解使用定滑轮和动滑轮的特点:定滑轮不省力,但能改变力的方向,动滑轮省力但不能改变力的方向1.小昕学习了滑轮知识后,用一根绳和一个滑轮,借助木桩设计出如图所示的甲、乙两种方案,将船拉上沙滩.请你指明这两种方案的优缺点:________________________________________________________________.知识点6:能识别生活和生产中常见的滑轮;了解滑轮组的特点:既可以省力又可以改变力的方向。
学会组装简单的滑轮组。
1.程跃要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物。
已知每个滑轮重20N,程跃想站在地上向下拉绳,他最好选择图中_______滑轮组来提起重物(选填“a”、“b” 或“c”)。
请在所选的图中画出正确的绕绳方法。
如果程跃的实际拉力是280N,求出所选滑轮组的机械效率。
知识点7:结合功的实例认识功的概念。
理解做功的两个必要条件,并能正确判断某个力是否做功。
会对有关功的问题进行简单的计算。
1.如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是()A. 在a到b的过程中,运动员对铅球做了功B. 在b到c的过程中,运动员对铅球没有做功C. 在c到d的过程中,没有力对铅球做功D. 在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断的变化2.如图(甲)所示,小华用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功为W1=_______.小昕沿如图(乙)所示的斜面用同样大小的力F拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L,小昕对木箱所做的功为W2.则W2W1(填“>”、“<”或“=”).知识点8:通过对实例的分析,体验并能知道做功是能量转化或转移的过程。
知道使用任何机械都不能省功。
1.斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,工人师傅小波和小新分别用如图所示的甲、乙两种方法,将同样的物体搬上车,下列说法正确的是( )A. 甲方法不可以省力,但能省功B. 甲方法可以省力,也能省功C. 乙方法可以省力,但不能省功D. 乙方法可以省力,也能省功知识点9:理解功率的概念。
了解功率的物理意义。
1.学校组织爬山比赛.同学们在山脚的某一地点同时出发,结果小乐和小强同时到达山顶.若想判断两人谁的爬山功率大,还需要测定的物理量是( ) A. 爬山的时间B. 爬山的路程C. 两人的体重D. 山的高度2.两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则( ) A. 甲做功较多,功率较大 B. 甲做功较多,功率较小 C. 甲做功较多,甲、乙功率相等D. 甲、乙做功相等,乙的功率较大 知识点10:知道功率的公式Fv tWP ==,会对有关功率的问题进行简单的计算。
1.如图所示,重为100牛的物体A 在水平拉力F 的作用下, 沿水平面以0.4米/秒的速度作匀速直线运动,弹簧秤的 示数为5牛.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦。
则物体A 受到水平面的摩擦力为________牛; 若物体A 匀速运动2秒钟,拉力F 做功为________焦,拉力F 的功率为________瓦.知识点11:了解什么是有用功、额外功和总功。
理解什么是机械效率。
学会用机械效率的公式进行有关问题的简单计算。
1.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N 的泥桶,动滑轮重为20N ,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在5s 内将绳子匀速向上拉6m ,则泥桶上升_______m ,手拉绳子的力为______N ,拉力的功率为_______W ,滑轮组的机械效率为________.2.如图,用1.2N 的拉力沿竖直方向匀速拉起重为2N 的物体,物体上升0.1m 所用时间为4s 。
(1)此过程中拉力的功率为 W ,动滑轮的机械效率为 。
(2)将物重由2N 不断逐次增大,假设动滑轮始终能正常工作,此过程中,它的机械效率范围是 。
知识点12:经历实验探究过程,了解影响机械效率的因素。
1.图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N。
(1)实验时要竖直向上拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为N,若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将。
(选填:“增大”、“减小”或“不变”)知识点13:学会设计制作组合的简单机械。
1. 如图所示,OA是起重机的吊臂,可绕O点转动.在距O点6m远的B处吊有重3000 N的物体.为保证吊臂在水平位置平衡,则绕过定滑轮斜向下的拉力F为_____N.将吊臂缓慢拉起,使用A点升高2m的过程中,拉力变______.(绳重、吊臂重、摩擦均不计)2.利用定滑轮提起重物,沿着如图所示方向的F1、F2、F3来施力拉绳子时拉力大小的关系是F1______ F2______ F3(以上两空选填“=”或“≠”),这是因为F1、F2、F3的力臂________(选填“相等”或“不等”)典型例题1.如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G的物体。
使杠杆平衡,应在杠杆上的点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G的比值是_______.2.如图所示,AOB为一杠杆(自重不计),O为支点(OA<OB,OD=OA),在A端悬挂一重物G,那么()A. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡,一定是省力的B. 在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡C. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡,沿竖直方向最省力D. 在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡3.下列说法中正确的是()A. 机械效率越高,机械做功一定越快B. 做功越多的机械,机械效率一定越高C. 功率越大的机械做功一定越多D. 做功越快的机械,功率一定越大4.要把重100N 的沙子运上三楼,小昕采用了图中的第一种方法,1min 完成了任务。
若不计摩擦,试求:(1)运沙子时的机械效率;(2)小昕的功率. 解:(1)W 有用 = G 沙·h= 100N × 6m = 600J W 额 = G 桶·h=20N×6m = 120JW 总 = W 有用+W 额 = 600J +120J = 720Jη =J J720600= 83.3% (2)P=t W =min1720J=720W机械效率是83.3%,小华的功率是720W. 你认为上述解答是否有错误?________(选填“有”或“没有”).如有,请你加以订正.6.小张同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道过窄不方便搬运,于是瑞瑞建议采用两个滑轮组成滑轮组,并且站在地上就可以把材料运上楼.若某次搬运的材料重765N ,被提升的高度为10m ,人所用的拉力为450N 求:(1)请你帮助小张画出滑轮组的绕线示意图. (2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少? (3)该滑轮组的机械效率是多少?(4)随后,小张同学查阅了有关机械效率知识的资料,看到下表中的一组数据,请你找出这些机械设备效率的共同特点.5.引体向上,是同学们经常做的一项健身运动。
该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始.上提时.下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。
这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。
陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。
课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。
①请你说出应测量哪些物理量。
②写出计算陈强同学做动作时功率的表达式。