简单机械和功知识点
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简单机械和功知识点总结
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11 ;
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离12 ;
(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X动力臂=阻力X阻力臂,即F111= F2 12
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。F上
F1 12 3、三种杠杆及应用举例:
(1)省力杠杆: 当11>12时,F1 (2)费力杠杆: 当11<12 时,F1>F2。例: 钓鱼杆,船桨。 (3)等臂杠杆: 当11=12 时,F1=F2。例: 天平 4、不等臂天平的使用: 物左砝右时质量为m,物右砝左时质量为m,则物体质量为m=J mim2,天平两边力臂之比为上.5 12. m2 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 (忽略摩擦,=物+动滑轮) 2、滑轮组用力情况的判断 100% 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=Fs F 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 I ,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:P W __ C F ?v (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: 五、 机械效率 1、机械效率的定义:有用功跟 总功的比值 对于任何机械,n 总小于 1 ° 总功率指机械本身产生的功率, 有用功率指机械用来做有用功的那部分功率: P 有用 W 有用 t P 有用=p 总 2、公式: W 有用 W 总 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:⑷总二⑷有用+W 额外,也就是人们使用机械时实际做 的功。W 总=金?s , 式中F 动是作用在机械上的动力, s 是动力「F 动通过的距离。 (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。 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n 还可等于尸 尸,即n=严严. B. 在水平方向上拉动物体,n==厂= (s 物为物体移动的距离,s 动力为拉力移动的距 r S 诉『| 离) C. 注意事项 ①机械效率与功率的区别 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 4. 计算机 械效率的各种变形式 • A. 在竖直方向上提升物体,n= '■ Gh A “F ;对于滑轮 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 (对于杠杆:n = s/h