简单机械和功知识归纳

1、简单机械和功知识点归纳第一部分、杠杆和滑轮一、杠杆1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可 以是弯的，如压井的把儿。2、杠杆的五要素：支点 O:杠杆绕着转动的点。动力 F1: 使杠杆转动的力。阻力 F2: 阻碍杠杆转动的力。动力臂 L1: 从支点到动力作用线的距离。阻力臂 L2: 从支点到阻力作用线的距离。3、杠杆平衡 :杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是：动力动力臂 =阻力阻力臂 : F1L1= F2L2 注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解

2、释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。4、杠杆分类：（1）省力杠杆： L1 L2， F1 F2。其动力臂 L1 大于阻力臂 L2，平衡时动力 F1 小于阻力 F2，即用较小的动 力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物 的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。（2）费力杠杆： L1 F2。这类杠杆的特点是动力臂 L1 小于阻力臂 L2 ，平衡时动力 F1 大于阻力 F2，即要用较大的动力才能克服阻力完 成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省 了距离。如缝纫机踏板

3、、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。（3）等臂杠杆： L1=L2 ， F1=F2。这类杠杆的动力臂 L1 等于阻力臂 L2 ，平衡时动力 F1 等于阻力 F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑 轮就是等臂杠杆。列表如下：杠杆种类构造特点应用举例优点缺点省力杠杆L1L2省力费距离钳子、起子费力杠杆L1L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板注意：没有既省力、又省距离的杠杆。二、定滑轮、动滑轮、滑轮组5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不省力，但可以改 变力的方向。6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特

4、点：使用动滑轮可以省一半 力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可能会改变用 力方向，一定费距离。8、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，作用在绳子末端的拉力就是重物和 动滑轮总重的几分之一，若动滑轮重不计，则F=G/n 。注意： （）要严格区别“用力”和“省力” ，用力 F=G 物 /n；省力 F=（ 1-1/n） G 物。（）数绳子段数可以用“隔离法” ：假想把定滑轮和动滑轮从中间隔断，再看隔离后，留在动滑轮及货物上相 关线头有几个，就是几段绳子，如图所示，n=4。9、知道斜面也是一种简单机械。其特点是：高度一定时，

5、斜面越长越省力。例如盘山路。 规律方法指导1正确理解力臂的概念 力臂是指从支点到力的作用线的距离，力对杠杆的转动效果不仅与力的大小有关，还与支点到作用线的垂直距 离有关，支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。力的大小相同时，力臂是影 响杠杆转动的物理量。如图甲所示，若分别在杠杆的 A 点和 B 点作用竖直向上的力 F1 和 F2，使杠杆缓缓绕 O 点转动，当然力 F2 较 小，因为 F2 的力臂较大。如图乙中，若先后在杠杆同一点 A 作用垂直于杠杆的力 F1和斜向下的力 F2，使杠杆缓缓绕 O 转动，我们发现 力 F1 较小，原因同样在于 F1 的力臂较大。 应用中必

6、须留心力臂的画法。千万不要把支点到力作用点的连线误认为是力臂。图乙中我们还可以看到，若作用点不变，力的方向发生改变，那么力臂也会随着改变， F1 的力臂是 l1， F2 的 力臂是 l2 ，而且力臂不一定在杠杆上（如 l2 ）。2正确理解杠杆平衡表示什么意思及平衡条件是什么 当有两个力或几个力作用在杠杆上， 能使杠杆分别按两个不同方向转动 （常用顺时针或逆时针来区别） ，若杠杆保持静止不动或匀速转动时， 则我们说杠杆平衡了 根据实验可得出杠杆平衡的条件是 ，即动 力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。应该注意所谓动力与阻力并无严格区别，比如天平测量物体质量时，被测物对底盘的压力与砝码对底盘的

7、压力 根本无需分清哪个是动力，哪个是阻力，在这里区分动力与阻力目的在于区别使杠杆转动的方向不同而已。3怎样判断滑轮组的用力情况 使用滑轮组提重物时，若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物的力就等于总重量的几分之一， 即。因此判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物的总重。用“连动法” ，弄清直接与动滑轮连接的绳子的根数 n，在图甲中我们以重物和动滑轮为研究对象，n=4，有四根绳子承担动滑轮及重物，所以用力 。同理，分析乙图可知，提起重物及动滑轮的力 。 从上面还可以看出，同一个滑轮组，绳子的绕法不同，省力的情况也不同，绳端固定在动滑轮上比固定在定滑 轮

8、上更省力。第二部分、功和功率1、理解功的知识要点诠释： 知道功是力和在力的方向上移动的距离的乘积；功的公式是W=FS ，单位是 J。注意： 由功的定义和功的公式可知做功要满足的二要素是： 作用在物体上的力； 在力的方向上通过的距 离。 能根据功的知识解释是否做功、用 W=FS 进行简单计算。2、功的原理：使用任何机械都不省功。3、理解功率的概念要点诠释： 知道单位时间做的功叫功率；它是表示做功快慢的物理量。其定义式为P= /t，国际单位为瓦特，简称瓦（ W），常用单位为千瓦（ KW ），换算关系为 1KW=1000W 。 注意：功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量。规律方法指导 如何判

9、断物体的做功情况1. 理解判断的依据依据 :做功的两个必要因素；重点 :抓住力作用在物体上是否有“成效” 。2. 明白不做功的三种情况A. 物体受力 ,但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。B. 物体移动了一段距离 ,但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动 ），此情况叫“不劳无功” 。C. 物体既受到力 ,又通过一段距离 ,但两者方向互相垂直 （如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”。3. 在分析做功情况时还应注意以下几点A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时 ,这个力就要做功。B. 一个物体同时受几个力的作用时 ,有一些力做了功 ,有些力

10、没有做功 .因此 ,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个 物体做功。C. 什么叫物体克服阻力做功 : 若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力 F 的作用 ,我们通常说物体克服阻 力 F 做了功。比如 :在竖直向上 ,物体克服重力做功 ,功的大小为 WGh; 在水平方向上 ,物体克服摩擦力做功 ,功的大小为 W fS。对公式 WFS 的理解1. 公式 一般式 W FS，常用式 WGh（克服重力做功 ）或Wf阻 S（克服摩擦阻力做功 ）。2. 单位 焦耳 （J）3. 注意事项A. 有力才有可能做功 ,没有力根本不做功。B. F 与 S 的方向应在同一直线上。 （初中要求 ）（比如一个人提着一重物

11、G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶 此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高 ）C. 做功的多少 ,由 WFs 决定,而与物体的运动形式无关。怎样理解功率的概念1. 物理意义 表示物体做功的快慢。2. 定义物体在单位时间内所做的功。3. 定义式P W/t4. 国际单位 瓦 （W）5. 注意事项A. 区别功与功率：功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少” ,而“功率”则表示做功的“快慢”“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时,做功多的就做功快；否则 ,做功多 ,不一定做功就快即“功率”不一定就大，也就是说:功率与功和时间两个因素有关。B.由

12、PW/t 变形为 PFv 可知:功率一定时 ,力 F与速度 v 成反比。 将上述归纳：功（W）功率（ P）概念当一个力作用在物体上，物体在这个力作用下通 过一段距离。这个力对物体做了功。单位时间里完成功的多少。单位功的单位是力的单位与距离的单位的乘积牛 米， 也叫焦耳。 。功率的单位也是复合单位， 焦 /秒，叫做 瓦特。计算其它以下三种情况力对物体不做功： “不劳无功” ，物体通过了距离，但没有力作 用在物体上；“不动无功” 有力作用在物体上， 物体静止不 动，没有通过距离； “劳而无功” ，有力作用在物体上，物体也通 过了距离，但力的方向和通过的距离方向互相垂 直，沿力方向上物体没有通过距离

13、。比较做功快慢的方法有：比较相同时间内做的功，做功多的 做功快；比较做相同的功所用时间，所用时 间少的做功快；比较功和时间的比值，比值大的做 功快。研究方法 类比法：由两种东西的一部分相似之处，推测其他部分也可能相似。举例：研究功率时，想到功率表示做功快慢、速度表示运动快慢这一相似性，推测功率在定义、定义式、单 位等方面也与速度单位组成相似。第三部分、机械效率1知道利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功；无用而又不得不做的功叫额外功； 总功是有用功与额外功之和。例如：用桶从井中打水。由于工作目的是打水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提 水过程中做的功是总功。2.知道机械

14、效率等于有用功与总功之比，用公式来表示，其中 表示机械效率， W 有用表示有用功，W 总表示总功。注意：由于 总小于 ，机械效率总小于 1。3会用公式进行简单计算。理解机械效率等于有用功与总功之比。对于这一个知识点，应该注意以下几点：（1）会判断有用功、 额外功和总功。 知道我们需要的功叫有用功； 在工作时， 额外负担而不得不做的功叫额外功； 总功是有用功与额外功之和。一般情况下，我们根据做功的目的来区分这三种功。（2）知道增大机械效率的方法。根据公式 可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功来增大机械效率， （例如 我们用轻便的塑料桶打水， 而不用很重的铁桶打水， 就是运用这个道理） ；

15、如果额外功不变， 我们可以通过增大 有用功来提高机械效率； （例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机 械效率越高，就是这个道理） ；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。规律方法指导： 求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。由于计算中涉及到总功、有 用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同，有 用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学习的过程中常感觉困惑， 易造成错解。为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点：要对机械效率公式进行归类细化 根据对 、 、 的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类：1）在竖直方向上， G 是物体重， G 动是动滑轮重， h 是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高度。，若绳