第十一章-简单机械和功--基本知识点

11.1操纵杆一、杠杆1 .定义：物理学中，能在力的作用下绕固定点旋转的硬棒称为杠杆。2.5要素：支点(O)杆旋转的点。动力(F1)转动杆的力。阻碍阻力(F2)杆转动的力。从动力臂(L1)支点到动力作用线的垂直距离。从电阻臂(L2)支点到电阻作用线的垂直距离。注意：从力臂的支点到力的作用线的垂直距离。力臂制图的步骤：查找支点查找力的作用线建立从点到线的垂直距离显示力臂名。二、杠杆的平衡条件1 .探索操纵杆的平衡条件杆处于平衡状态时静止状态等速旋转调节杆在水平位置的平衡的方法：调节杆两端的平衡螺母(左高度向左，右高度向右，两侧的平衡螺母的方向从1调节到1 )。 (请参见。)调节杠杆在水平位置的平衡的目的：容易测量力臂克服杠杆自重的影响实验记录表：测量编号动力F1/N动力臂L1/cm电阻F2/N电阻臂L2/cm，二、注：多次实验的目的是从一般现象总结普遍规律。杆的平衡条件：动力臂、电阻臂公式： F1 L1F2 L2杠杆平衡条件也被称为杠杆原理，最初由古希腊学者阿基米德总结。2 .杆的分类：省力杆：特征：动力臂大于阻力臂优点：省力化缺点：有距离例如羊角锤、手推车、切铁皮的剪刀、老虎钳、巴尔等辛苦杆：特征：动力臂比阻力臂小优点：省距离缺点：辛苦例如筷子、镊子、扫帚、桨、缝纫剪刀、钓竿、理发剪刀等等臂杆：特征：动力臂等于阻力臂优点：既不省力也不距离例如，托盘天平、固定滑轮等11.2带轮一、固定滑轮1 .定义：使用带轮时，轴的位置不固定的带轮称为固定带轮。2 .实质：等臂杆3 .结构图：4 .使用固定带轮的特征实验编号挂钩软线受到的重力G/N弹簧压力计的显示数F/N，二、实验记录表固定滑轮的特征：使用固定滑轮不省力使用固定滑轮可以改变力的方向使用固定滑轮，可以改变拉力的方向，但不能改变拉力的大小(拉力的大小不变)。二、可动带轮1 .动义：使用带轮时，轴的位置与被牵引物体一起移动的带轮称为带轮。2 .实质：动力臂是电阻臂的两倍的杆3 .结构图：4 .使用可动滑轮的特征实验编号挂钩软线受到的重力G/N弹簧压力计的显示数F/N，二、实验记录表可动带轮的特征：使用可动带轮，可以节省一半的力不能使用可动滑轮改变力的方向。三、滑轮组1 .定义：将固定滑轮和可动滑轮组合使用称为滑动轮系。2 .作用：滑轮组省力，可以改变力的方向。3 .力的关系：用滑轮吊重物时，滑轮用几根绳索吊物体，抬起物体的力是重物的几分之一。注可动带轮的重量、绳索的重量、没有摩擦的情况(理想情况) F=G/n不考虑绳索的重量和摩擦时(只考虑带轮的自重) F=(G G动)/n4 .距离的关系： S=nh5 .速度的关系： V=nV物6 .滑轮组的卷绕方法：奇动偶定注： n为奇数时，从动带轮开始；n为偶数时，从固定带轮开始。四、车轴和斜面1 .车轴由具有共同旋转轴的轮和轴构成，车轴也被视为杠杆的变形，是省力的杠杆。 车轴的例子：门把手、汽车方向盘、扳手等。2 .斜面也是一种简单的机器，可以看作杆的变形，是一种省力的杆。 斜面的例子：轮椅通行的斜面、盘山道路等。11.3功一、探索斜面1 .实验中应测量的物理量：拉力的大小f、推车通过的距离s推车的重力g、推车上升的高度h2 .实验记录表测量编号信噪比信噪比信噪比高/米PS号航空母舰PS/(PS )，二、3 .实验现象： Fs和Gh几乎相等4 .如果不考虑摩擦等阻力的影响，使用其他任何机器都能得出与使用斜面时相似的结论，也就是说，没有省力节省距离的机器。 (使用任何机器都不能省略工作。 (请参见。)二、工作(符号： w )1 .定义：力和物体在力的方向上通过的距离的积称为机械功，简称为功。2 .式：工作=力距离(W=Fs )3 .单位：在国际单位制中，工作单位为牛米(Nm )。 为了纪念英国物理学家焦耳，把工作单位命名为焦耳，简称焦，用文字j表示。 (1J=1 Nm )4 .根据工作公式，对物体工作有两个必要条件。 一个是对物体有强大的作用，二是物体在力的方向上通过一定的距离。5 .没有工作的三种情况：没有有力的距离。 例如，司机用了九牛二虎的力量，但车不动。有距离，没有力量。 例如，运动员踢足球，球在草地上滚动一定的距离。虽然有强力的距离，但不在同一方向。 例如，学生背着书包在水平路面上等速前进。11.4电力另一方面，功率(符号： P)功率是表示物体工作速度的物理量。1 .定义：单位时间的工作叫做电力。2 .式：功率=功率/时间(P=W/t )变形后，可以求出W=Pt导出式，P=Fv3 .在国际单位制中，功率单位是焦点/秒(J/s )。 为了纪念英国工程师和发明家瓦特的单位称为瓦特，瓦特，用字母w表示。 (1W=1J/s )例如，人平时骑自行车的电力约为6080W。表现的物理意义：人骑自行车每秒做6080焦耳的工作。4 .在施工技术中，经常使用千瓦(KW )、兆瓦(MW )等电力单位。1KW=1000W 1MW=1000KW5 .马力是曾经使用过的功率单位，一马力等于735瓦。二、活动11.6估计上楼梯时的电力1 .应测量的物理量：人的质量m、上楼梯的垂直高度h、上楼梯的时间t2 .测量工具：力秤(或用体重秤测量人的重力g )、卷尺、秒表3 .实验记录表：测量对象人类质量米/公斤楼梯的垂直高度h/m上楼梯的时间t/S功率功率开关甲的同学乙的同学丙先生4 .电力式： P=mgh/t11.5机械效率一、活动11.7再探测汽车1 .要测量的物理量：绳索受到的拉力f、手移动的距离s，挂钩软线受到的重力g、挂钩软线上升的高度h2 .必要的测量工具：弹簧表、标尺3 .实验记录表：测量号码绳所受到的拉力F/N手动距离S/m接到了挂钩代码重力信噪比挂钩上升的高度h/m缰绳所工作/J可动绳轮的钩绳工作/J，二、4 .总工作、学习、追加工作的关系： w总？w有用，w追加二、机械效率(符号：)1 .定义：在物理学中，学习和总工作的比称为机械效率。2 .机械效率通常以百分比表示：机械效率=(学习/总工作) 100式：=(W有用/W总) 100注：实际的机器有多馀的工作，所以总是w有用w总，100？三、测定滑轮组机械效率的实验1 .原理：=(W有用/W总) 1002、器材：弹簧表、尺寸、铁架台、滑轮组、钩绳3 .要测量的物理量：绳索受到的拉力f、手移动的距离s，挂钩软