初中物理知识点解析:简单机械和功
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中考物理重点考点:功和简单机械
一、杠杆
杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。
杠杆的五要素:1、支点:杠杆绕着转动的点;2、动力:作用在杠杆上,使杠杆转动的力;3、阻力:作用在杠杆上,阻碍杠杆转动的力;4、动力臂:支点到动力作用线的距离;
5、阻力臂:支点到阻力作用线的距离。
杠杆的平衡条件:
三种杠杠杆:〔1〕省力杠杆:L1L2,平衡时F1F2.特点是费力,但省距离。
〔如钓鱼杠,理发剪刀等〕〔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〕
二、其他复杂机械
定滑轮特点:〔轴固定不动〕不省力,但能改动动力的方向。
〔实质是个等臂杠杆〕
动滑轮特点:省一半力〔疏忽摩擦和动滑轮重〕,但不能改动动力方向,要费距离〔实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆〕滑轮组:1、运用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
即F=G/n〔G为总重,n为承当重物绳子断数〕2、S=nh〔n同上,h为重物被提升的高度〕。
3、奇动〔滑轮〕、偶定〔滑轮〕。
轮轴:由一个轴和一个大轮组成,能绕共同轴线旋转的复杂机械;动力作用在轮上省力,作用在轴上费力。
斜面:〔为了省力〕斜面粗糙水平一定,坡度越小,越省力。
运用:盘山公路、螺旋千斤顶等。
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。
初中物理机械与功知识点总结机械与功是初中物理的重要内容,主要涉及机械的基本性质、运动规律和功的概念与计算等方面知识。
下面是机械与功知识点的总结:一、机械的分类1.刚性和非刚性:刚性机械在受力作用下不产生形变,非刚性机械则会发生形变。
2.连杆机构:由多个刚性杆件组成,包括曲柄连杆机构和滑块机构。
3.转动和平动:机械可以是转动的,如齿轮、滚珠轴承等;也可以是平动的,如滑轮、滑块等。
二、机械的运动规律1.牛顿第一定律:物体在无外力作用下会保持静止或匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律:F=ma,物体的加速度与所受合外力成正比,与物体质量成反比。
3.牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力具有相等的大小,方向相反。
三、机械的性能和效果1.力的分解:将合力分解为垂直于平面和平行于平面的分力。
2.力的合成:由两个力共同作用所产生的合力。
3.平衡:物体所受合外力合成为零时,物体处于平衡状态。
4.摩擦力:由不同物体之间接触产生的力,包括静摩擦力和动摩擦力。
5.力的大小:力的大小由施力物体的质量和加速度决定。
四、机械的功与能1.功:当物体在力的作用下发生位移时,力对物体所做的功可以表示为W=Fs,其中W表示功,F表示力的大小,s表示物体的位移。
2.功率:功率可以表示为P=W/t,其中P表示功率,W表示功,t表示时间。
3. 动能:物体具有的运动状态所具有的能力,动能可以表示为Ek=1/2mv^2,其中Ek表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
五、机械优化1.机械杆件形状优化:通过改变杆件的形状和结构来提高机械的性能。
2.润滑和减摩:适当的润滑可以降低机械的摩擦力,减少能量的消耗。
3.动力链的设计:合理设计机械的驱动链,提高传递效率。
总结:机械与功是初中物理的重要知识点,涵盖了机械的分类、运动规律、性能和效果以及功与能相关的内容。
通过学习机械与功,可以帮助学生理解物体运动的规律,提高解决问题的能力,培养创新思维和实践动手能力。
九年级物理第十一章简单机械和功§11.1 杠杆1.在物理学中,将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2.杠杆的平衡条件F1·L1=F2·L2。
3.①若L1>L2,F1<F2,则是省力杠杆,费距离;②若L1<L2,F1>F2,则是费力杠杆,省距离;③若L1=L2,F1=F2,则是等臂杠杆。
§11.2 滑轮一、定滑轮:1.轴的位置固定不动的滑轮,称为定滑轮。
2.关系:F=G s=h v=v物3.不省力,但可以改变用力的方向。
(等臂杠杆)二、动滑轮:1.轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。
2.动力臂(R)是阻力臂(r)的二倍的杠杆。
3.(计摩擦)4.(不计摩擦)5.关系:s=2h V=2V物三、滑轮组:1.滑轮组用几段绳子吊物体,提起物体的力就是物重的几分之一。
2. 3.四、水平放置滑轮:S=n S 物V=n V 物四、 如何设计滑轮:§11.3 功1.力与物体在力的方向通过的距离的乘积,叫做功。
2.W=Fs3.1J=1N ·m4.做功条件:一是对物体要有力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定的距离。
5.不做功的情况:①F ≠0,S=0。
有力没距离,W=0②F=0,S ≠0。
有距离没力,W=0③F≠0,S≠0。
F⊥S§11.4 功率1.单位时间内所做的功叫功率。
3.1W=1J/s4.1KW=1000W 1MW=1000000 1马力=735W§11.5 机械功率1.利用任何机械都不能省功,但动力所做的功也不会无缘无故消失。
2.总功:动力对机械所做的功。
有用功:对我们有用的功(机械对物体所做的功)。
额外功:利用机械时由于机械有重量及摩擦,不得不做而对我们无用的功。
3.W总=W有用+W额外F sG h G动4.5.提高机械效率的方法:①减小自重②减小摩擦③尽量满载6.W有=fs物7.8.。
一、功1.功的定义:功是力对物体作用时所做的功。
2. 功的计算公式:功 = 力× 位移× cosθ3.功的单位:焦耳(J)或牛·米(N·m)4.功的特点:-功是标量,没有方向;-只有当力与位移方向相同时,才能得到正的功;-当力垂直于位移时,对物体不做功;-当物体不发生位移时,力对物体也不做功。
5.功与能的关系:功是能量的转化和传递的体现,可以使物体具有动能或势能。
二、机械能1.机械能的定义:机械能是物体的动能和势能之和。
2.动能:-动能的定义:物体由于运动而具有的能量。
-动能的计算公式:动能=1/2×质量×速度²。
-动能与质量和速度的关系:动能正比于质量和速度的平方。
-动能的单位:焦耳(J)。
3.势能:-势能的定义:物体由于位置或状态而具有的能量。
-重力势能的计算公式:重力势能=质量×重力加速度×高度。
-弹簧势能的计算公式:弹簧势能=1/2×弹簧的劲度系数×形变的平方。
-势能与高度、劲度系数及形变的关系:重力势能正比于质量、重力加速度和高度;弹簧势能正比于弹簧的劲度系数和形变的平方。
-势能的单位:焦耳(J)。
4.机械能守恒定律:在没有其他能量转化的情况下,一个系统的机械能保持不变。
5.机械能的转化:-势能转化为动能:从较高位置下落的物体,重力势能转化为动能。
-动能转化为势能:减速下降的物体,动能转化为重力势能。
6.能量转化效率:能量转化所能得到的结果与能量的损失之比。
三、练习题1. 一个质量为2kg的物体被向右的力推了10m,推力的大小为20N。
求这个物体所获得的动能。
解:物体获得的动能=1/2×质量×速度²质量 = 2kg,速度 = 推行距离÷ 时间,手算1秒,速度为10m/s 物体获得的动能= 1/2 × 2kg × (10m/s)² = 100J2. 弹簧的劲度系数为100N/m,它的形变为2cm。
初中物理功和机械能知识点总结力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功.你还记得这一原理吗?以下是小编为大家整理的初中物理功和机械能知识点总结,希望大家喜欢哦!一、杠杆1、定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
①杠杆可直可曲,形状任意。
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。
2、五要素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。
3、画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴找支点o;⑵延长力的作用线(虚线);⑶画力臂(实线双箭头,过支点垂直于力的作用线作垂线);⑷标力臂研究杠杆的平衡条件:杠杆平衡是指:杠杆水平静止或匀速转动。
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。
结论: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解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。
(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。
)解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
二、滑轮1、定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
初中物理第十一章功和机械能知识点复习一、功的概念1.功的定义:当物体受力沿着其运动方向移动时,力对物体做功。
功是力和位移的乘积。
2.两个重要公式:- 功的计算公式:$W = F \cdot s \cdot \cos \theta$,其中W代表功,F代表力的大小,s代表位移的长度,$\theta$代表力和位移之间的夹角。
-功的单位:焦耳(J),1焦耳等于1牛顿乘以1米。
3.正负功:-正功:当力和物体的位移同向时,所做的功为正功。
例如:将书推进桌面或人行驶等。
-负功:当力和物体的位移反向时,所做的功为负功。
例如:将书拉离桌面或摩擦力做负功等。
二、功率的概念1.功率的定义:物体单位时间内做功的多少。
功率等于单位时间内的功除以时间。
2.两个重要公式:- 功率的计算公式:$P = \frac{W}{t}$,其中P代表功率,W代表做的功,t代表时间。
-功率的单位:瓦特(W),1瓦特等于每秒做1焦耳的功。
3.功率的物理意义:功率越大,表示单位时间内所做的功越多,工作效率越高。
三、机械能和能量守恒定律1.机械能的概念:物体的机械能等于其动能和势能之和。
物体的机械能是它在运动(动能)和位置(势能)中所具有的能量。
2.动能和势能:-动能:物体由于运动而具有的能量。
动能与物体的质量和速度有关,动能越大,速度越大,质量越大,动能越大。
-势能:物体由于位置而具有的能量。
根据物体所在的位置,势能可以分为重力势能、弹性势能和化学势能等。
3.能量守恒定律:封闭系统内的机械能总量在运动过程中保持不变。
-机械能守恒公式:$E_1=E_2$,即物体在一个过程中的初机械能等于它的末机械能。
-可以通过利用机械能守恒公式解决一些与机械能相关的问题,如小球自由落体、摆锤的运动等。
四、简单机械1.机械优势:通过利用机械的作用,使工作上的力和负载的关系发生改变,提高工作效率。
2.六种常见的简单机械:-杠杆:杠杆有三类,根据杠杆的支点位置不同,分为一类杠杆、二类杠杆和三类杠杆。
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。
第十一章简单机械和功知识归纳1. 简单机械简单机械是指由简单的部件组成的机械系统,它们能够通过应用力来改变力的大小、方向或者作用点位置。
常见的简单机械包括杠杆、轮轴、滑轮、斜面、楔子和螺旋。
1.1 杠杆杠杆是由一个支点和两个力臂组成的一个刚性物体。
根据力的作用点不同,杠杆分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
杠杆的力臂比例(力臂1 / 力臂2)决定了力的放大或缩小程度。
1.2 轮轴和滑轮轮轴是由一个固定的轴和一个绕轴旋转的圆环组成的简单机械。
滑轮是固定在轮轴上的圆环,通过绳索或链条与其他物体相连。
滑轮可以改变力的方向,并减小所需的力量。
1.3 斜面和楔子斜面是一个倾斜的平面,可以用来减小需要施加的力来移动物体。
楔子是一个用来分离物体的斜面,例如刀子和斧头。
楔子的倾斜角度决定了分离物体所需要的力量。
1.4 螺旋螺旋是由一个螺纹线和一个固定点组成的简单机械。
螺旋可以用来改变力的大小和方向。
常见的螺旋包括螺钉和螺母。
2. 功功是对力在物体上所做的实际功率的度量。
功可以用来衡量力的效果,以及完成工作所需的能量转化。
2.1 功的公式功可以通过以下公式计算:功 = 力 × 距离× cos(θ)其中,力是作用在物体上的力,距离是力在物体上移动的距离,θ是力和物体移动方向之间的夹角。
2.2 单位国际单位制中,功的单位是焦耳(J)。
1焦耳等于1牛顿米(N·m)。
除了焦耳,常用的功的单位还有千瓦时(kWh)和卡路里(cal)。
2.3 正功和负功当力的方向和物体的移动方向一致时,所做的功为正功。
当力的方向和物体的移动方向相反时,所做的功为负功。
2.4 功率功率是指单位时间内完成工作或转移能量的速率。
功率可以通过以下公式计算:功率 = 功 / 时间功率的单位是瓦特(W)。
1瓦特等于1焦耳/秒(J/s)。
3. 简单机械和功的应用3.1 杠杆的应用杠杆在很多日常生活和工作中都有应用,例如撬棍、梯子、剪刀等。
初中物理知识点解析:简单机械和功
力和运动知识归纳
1.牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
(牛顿第一定律是在经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,因而不能用实验来证明这一定律)。
2.惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
牛顿第一定律也叫做惯性定律。
3.物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,就叫做二力平衡。
4.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
5. 物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态。
第十一章简单机械和功知识归纳
1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。
2.什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂?
(1)支点:杠杆绕着转动的点(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:从支点到动力的作用线的距离(L1)。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)
3.杠杆平衡的条件:动力动力臂=阻力阻力臂.或写作:F1L1=F2L2 或写成。
这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
4.三种杠杆:
(1)省力杠杆:L1L2,平衡时F1
(2)费力杠杆:L1F2。
特点是费力,但省距离。
(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(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)
5.定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。
(实质是个等臂杠杆)
6.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)
7.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
1.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。
2.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。
(功=力距离)
3. 功的公式:W=Fs;单位:W焦;F牛顿;s米。
(1焦=1牛米).
4.功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
5.斜面:FL=Gh 斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。
(螺丝、盘山公路也是斜面)
6.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。
计算公式:P有/W=
7.功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
计算公式:。
单位:P瓦特;W焦;t秒。
(1瓦=1焦/秒。
1千瓦=1000瓦)。