简单机械和功知识点

精品文档 1欢迎下载 简单机械和功知识点总结简单机械和功知识点总结 一 一 认识和利用杠杆认识和利用杠杆 1 1 杠杆杠杆 1 1 杠杆的定义 在力的作用下能绕固定点转动的硬棒 杠杆的定义 在力的作用下能绕固定点转动的硬棒 2 2 影响杠杆的五要素 影响杠杆的五要素 支支点 杠杆绕着转动的固定点 点 杠杆绕着转动的固定点 动力 使杠杆转动力 使杠杆转动的力动的力 F1F1 阻力 阻碍杠杆转动的力阻力 阻碍杠杆转动的力 F2F2 动力臂 从支点到动力作用线的距离动力臂 从支点到动力作用线的距离 1 l 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离阻力臂 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 方法提示 一找点 二画线 三作垂线段 2 2 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 1 1 杠杆的平衡 杠杆处于静止或匀速转动状态杠杆的平衡 杠杆处于静止或匀速转动状态 2 2 杠杆平衡条件 动力杠杆平衡条件 动力 动力臂动力臂 阻力阻力 阻力臂 即阻力臂 即 F1F1 F2F21 l2l 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 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 2 1 1 2 F F l l 3 3 三种杠杆及应用举例 三种杠杆及应用举例 1 1 省力杠杆 当省力杠杆 当 时 时 F1 F2F1 F2 例 扳手 撬棍 指甲刀 例 扳手 撬棍 指甲刀 1 l2l 2 2 费力杠杆 当费力杠杆 当 F2F1 F2 例 钓鱼杆 船桨 例 钓鱼杆 船桨 1 l2l 3 3 等臂杠杆 当等臂杠杆 当 时 时 F1 F2F1 F2 例 天平 例 天平1 l2l 4 4 不等臂天平的使用 不等臂天平的使用 物左砝右时质量为物左砝右时质量为 m m1 1 物右砝左时质量为 物右砝左时质量为 m m2 2 则物体质量为 则物体质量为 m m 天平两边力臂天平两边力臂 21m m 之比为之比为 2 1 2 1 m m l l 5 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 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 不是相同的大小 6 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 杠杆失去平衡 密度较大的一端下沉 二 二 认识和利用滑轮认识和利用滑轮 1 1 认识滑认识滑轮和滑轮组轮和滑轮组 实质实质 力的关系力的关系 F F G G 距离关系距离关系 s s h h 速度关系速度关系 v0v 作用作用 定滑轮定滑轮等臂杠杆等臂杠杆 F GF Gs hs h v 0v 改变力的方向 改变力的方向 既不省力也不省距离既不省力也不省距离 动滑轮动滑轮 动力臂是阻力动力臂是阻力 臂两倍的杠杆臂两倍的杠杆 F F G G 1 2 s 2hs 2h 2 2v 0v 省一半力 省一半力 费距离费距离 滑轮组滑轮组F F G G 1 n s nhs nh n nv 0v 既可省力又能改变力的方向既可省力又能改变力的方向 费距离费距离 精品文档 2欢迎下载 忽略摩擦 忽略摩擦 GG物G动滑轮 2 2 滑轮组用力情况的判断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 不但要明确绳明确绳子子 是否承担是否承担动滑轮和重物的重力 还要看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 清滑轮组的组装方式 不能只看滑轮个数 3 3 滑轮组绳子段数滑轮组绳子段数 n n 与动滑轮个数与动滑轮个数 m m 之间的关系 之间的关系 n 2mn 2m 或或 n 2m 1n 2m 1 n n 为偶数时 绳子起点在定滑轮上 为偶数时 绳子起点在定滑轮上 n n 为奇数时 绳子起点在动滑轮上 为奇数时 绳子起点在动滑轮上 4 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 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 力方向向下 三 三 怎样才算做功怎样才算做功 1 1 做功的条做功的条件件 一是作用在物体上的力 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 二是物体在力的方向上通过了距离 二者缺一不可 2 2 常见的几种看似做功而实际没有做功的情况 常见的几种看似做功而实际没有做功的情况 不劳无功 劳而无功不劳无功 劳而无功 1 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 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 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 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 3 有力作用在物体上 物体也移动了一有力作用在物体上 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 闭发动机的汽车慢慢停下来 3 3 功的大小 功的大小 公式 公式 W FsW Fs F F 是做功的力的大小 是做功的力的大小 s s 是物体在是物体在动力动力 F F 的方向上通过的距离的方向上通过的距离 它不一定等于物体实际移 它不一定等于物体实际移 动的距离 动的距离 使用机械提升重物时 动力做功可以使用公式使用机械提升重物时 动力做功可以使用公式 W FsW Fs 来计算 克服物体重力做功来计算 克服物体重力做功 W GhW Gh 从斜面上滑下的物体 重力从斜面上滑下的物体 重力 G G 对物体做功 物体在力的方向上移动的距离是斜面高对物体做功 物体在力的方向上移动的距离是斜面高 h h 而 而 不是物体实际移动的距离即斜面的长不是物体实际移动的距离即斜面的长 所以重力做的功是 所以重力做的功是 W GhW Ghl 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 但使用机械可以 给人们带来方便给人们带来方便 四 四 做功的快慢做功的快慢 1 1 功率的意义 表示物体做功的快慢 功率的意义 表示物体做功的快慢 2 2 功率的定义 单位时间里物体完成的功 功率的定义 单位时间里物体完成的功 3 3 公式 公式 W PFv t 特别提醒 运动公式 特别提醒 运动公式时要注意 当功率一定时 要增大牵引力时要注意 当功率一定时 要增大牵引力需要减小速度 需要减小速度 PFv 4 4 单位 单位 W W kWkW 功率数据的意义 一台机器的功率为功率数据的意义 一台机器的功率为 500W500W 表示这台机器在 表示这台机器在 1s1s 内做功内做功 500J500J 5 5 区别机械的总功率和有用功率 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 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 有用功率指机械用来做有用功的那部分功率 P P有用 有用 P P总 总 t 有用 有用 W P 五 五 机械效率机械效率 1 1 机械效率的定义 有用功跟机械效率的定义 有用功跟总功的比值总功的比值 2 2 公式 公式 100 W W 有用 总 精品文档 3欢迎下载 对于任何机械 对于任何机械 总小于总小于 1 1 3 3 有用功 总功 额外功有用功 总功 额外功 1 1 有有用功是为了达到目的用功是为了达到目的 完成任务而对物体做 完成任务而对物体做的功 如 克服物重提升物体时 的功 如 克服物重提升物体时 克服地面对物体的摩擦使物体运动时 克服地面对物体的摩擦使物体运动时 W有用 G hW有用 f s 2 2 额外功是指对人们无用 但因为摩擦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 重而不得不做的重而不得不做的功 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 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 3 总功是 总功是 也就是人们使用机械时实际做 也就是人们使用机械时实际做的功 的功 WWW总有用额外 W 总动 Fs 式中式中是作用在机械上的动力 是作用在机械上的动力 是动力是动力通过的距离 通过的距离 动Fs动F 4 4 提高机械效率的主要方法 增加有用功 减少额外功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 增大有用功与额外功的比 值 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 效率 4 4 计算机械效率的各种变形式计算机械效率的各种变形式 A A 在竖直方向上提升物体在竖直方向上提升物体 对于杠杆对于杠杆 n n s hs h 对于滑轮 对于滑轮 组组 n n s h ss h s为动力移动的距离为动力移动的距离 h h为物体提升的高度为物体提升的高度 注注 若只计动滑轮的重若只计动滑轮的重 则则F F G G G G轮轮 n n 机械效率机械效率 还可等于还可等于 即即 B B 在水平方向上拉动物体在水平方向上拉动物体 s s物为物体移动的距离物为物体移动的距离 s s动力为拉力移动的距动力为拉力移动的距 离离 C C 注意事项注意事项 机械效率与功率的区别机械效率与功率的区别 功率是表示机械做功的快慢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 高低的物理量高低的物理量 效率高只表示机械对总功的利用率高效率高只表示机械对总功的利用率高 因此因此 功率大的机械不一定机械效率高功率大的机械不一定机械效率高 如内燃机车的功率是如内燃机车的功率是4210W 4210W 但它的效率只有但它的效率只有3030 40 40 而机械效率高的