第九章机械与人-知识点
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第九章机械与人
一、
1、杠杆：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒
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
阻力：阻碍杠杆转动的力
▲动力臂：从支点到动力的作用线的距离
▲阻力臂：从支点到阻力的作用线的距离
作图：力臂
1）找支点
2）作出力的作用线
3）过支点向力的作用线引垂线
4）支点与垂足之间的距离即力臂
2、杠杆的平衡
▲实验：
注意事项：
1、校准：调平衡（反调）现杠杆右端下倾，可将螺母向左调（调哪端的螺母都行）
2、拉力的方向应竖直向下，（平衡条件公式中物理量的意义）
3、改变力的大小，多次测量求平均值。
4、调节标尺水平？
实验结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂（杠杆平衡原理）
4、杠杆的分类：
省力杠杆__省力，费距离（动力臂>阻力臂）:压水井手柄、钳子、
费力杠杆__费力，省距离（动力臂<阻力臂）：镊子
等臂杠杆：（动力臂=阻力臂）天平、定滑轮
二、
▲4、定滑轮：滑轮的轴固定不动（等臂杠杆）
定滑轮的作用：改变力的方向，但不省力（拉力=物体重力）
动滑轮：轴随物体一起运动的滑轮（省力杠杆）
滑轮组：定滑轮和动滑轮的组合：
滑轮组的作用：既省力又能改变力的方向
F=（G+G′）/2(省一半的力) (G为物重，G′为动滑轮重力)
公式表达：n表示承担重物的绳子的股数：（绳的绕法：奇动定偶）
n的判断
F=（G+G′）/n (G为物重，G′为动滑轮重力)
S=n·h（物体上升的高度：h，绳子自由端通过的距离：s）物体上升的高度：h
绳子自由端通过的距离：s
承担重力的绳子的股数：n
三、机械功（功）：力和物体在力的方向上运动距离的乘积公式：W=F·L
有力，没距离，不做功
有力，有距离，利于距离垂直，不做功
没力，有距离不做功（脚踢球后，球在空中飞的过程）
有力，（力中途不消失）且在力的方向上物体运动一段距离单位：焦耳 J S=n·h
F=（G+G′）/n (G为物重，G′为动滑轮重力)
▲计算练习
功：提升重物所作的功
提升动滑轮所做的功
斜面上拉力所做的功
滑轮组：拉力所作的功
克服摩擦力所做的功
汽车牵引力所做的功
四、做功的快慢
1、怎样比较做功的快慢：
相同的时间，比较做功多少
做相同的功比较所有时间多少
物理学上用功率来表示物体做功的快慢
功率：单位时间内物体所做的功。
公式:t
W P = （ 或v F P ⋅= 即 汽车的功率=牵引力× 速度 ） 单位:W
计算：
五、机械效率
计算公式：有用功：W 有=G ·h
有用功：对我们有用的功
机械提升物体：有用功=G ·h
捞水桶：有用功=G 桶·h
提水：有用功=G 水·h 额外功：克服机械重力（动滑轮重力）做功、机械运动时克服摩擦力做功
机械提升物体：额外功=G 动·h+f ·L
捞水桶：额外功= G 水·h
提水：额外功= G 桶·h
用斜面提升物体：额外功=f ·L
总功：提升物体所作的功=有用功+额外功
总功：W 总=F ·s （人做功的总和，拉力所作的功）
利用斜面拉动物体：W 总=F ·L
利用滑轮提升物体：W 总=F ·s
额外功：W 额= W 总-W 有
机械效率：%100⨯=总有
W W η
上述四个物理量知道两个，可求另外两个。
上述四个公式对斜面和滑轮组都适用。
提高机械效率的办法：
滑轮：不用机械，直接做功。
减少动滑轮个数；减小摩擦。
提高有用功，增加物体重力（滑轮组可以，斜面不一定），随题应变。
斜面：减小摩擦，不用机械，（斜面倾斜程度？）
★测机械效率实验：
S=n ·h
斜面的机械效率：FL Gh =
η 或fL
Gh +=Gh η（额外功：摩擦力所作的功） 在测量滑轮组机械效率的实验中，若没有刻度尺，不能测出物体上升的高度h ，绳子自由端通过的距离s 。
还能测出滑轮组的机械效率吗？ 能，F
G ⋅=n η（推导公式） G G G '
+=η (不计摩擦力，额外功为克服动滑轮重力做的功，G 为物重，G ′为动滑轮重力)
六、合理利用机械能
机械能：动能+势能
实验：
1）小球在光滑的斜面上由静止开始下滑，到达斜面底端的速度只与起点的高低有关，起点越高，到达底端的速度越大
2）不同质量的小球分别从光滑的斜面上由静止下滑，并撞击平面上的木块，被撞木块的运动距离越长，运动小球所具有的动能越大
3）重物下落撞击平放在沙上的物体时，物体陷入沙中的越深，说明重物原来具有的势能越大。
★动能大小跟哪些因素有关：
研究物体质量对物体动能的影响，控制速度不变（或物体从同一高度滑下），改变物体质量, 观察________________得出结论1：速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大。
研究速度对物体动能的影响，控制物体质量不变，改变物体速度（或物体从不同高度滑下）, 观察________________得出结论2：质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大。
结论：
质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大
速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大
物体的动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，物体具有的动能就越大
★势能大小跟哪些因素有关：
研究物体质量对物体势能的影响，控制物体被举起的高度不变，改变物体质量,
观察_______________得出结论1：物体被举起的高度不变时，物体质量越大，它具有的重力势能越大。
研究物体被举起的高度对物体势能的影响，控制物体质量不变，改变物体被举起的高度，
观察________________得出结论2：物体质量不变时：物体被举起的高度越高，它具有的重力势能越大。
结论
物体被举起的高度不变时，物体质量越大，它具有的重力势能越大。
物体质量不变时：物体被举起的高度越高，它具有的重力势能越大。
物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越大。
动能与势能的相互转化：
解释现象：。
