机械与功知识点总结
初中物理做功与机械能必考知识点归纳
初中物理做功与机械能必考知识点归纳初中物理的做功与机械能是非常重要的知识点,几乎在每一年级中都会进行深入学习和考察。
以下是对初中物理做功与机械能的必考知识点的详细归纳。
1.做功的定义:做功是指力在物体上的作用引起了物体的位移,并且力和位移的方向相同或者成一定夹角时,力对物体做功。
做功的计算公式为:W = F × s × cosθ,其中W表示做功,F表示力,s表示位移,θ表示力和位移的夹角。
2.机械能的定义:机械能是指物体的动能和势能的总和。
动能是指物体具有的由它的运动状态决定的能力,动能的计算公式为:K.E. = 1/2mv^2,其中K.E.表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
势能是指物体由于位置的不同具有的能力,势能的计算公式为:P.E. = mgh,其中P.E.表示势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。
3.功与功率的关系:功率是指人或物体单位时间内所做功的多少,功率的计算公式为:P=W/t,其中P表示功率,W表示做功的大小,t表示所用时间。
功率的单位是瓦特(W),1瓦特等于1焦耳/秒。
根据功率的定义和做功的公式可以得出:P=F×v,即功率等于力乘以速度。
4.动能定理:动能定理是指一个物体的动能的变化等于力所做的功,即K.E.=W。
根据动能定理可以得出:①当一物体的速度增加时,它的动能会增加;②当一物体的速度减小时,它的动能会减小;③动能的增加或减小等于力对物体所做的功。
5.势能转化:在地球表面上,物体的势能主要是重力势能。
当物体从高处下落到低处时,它的势能会减小,动能会增加,也就是说势能转化为动能。
反之,当物体由低处上升到高处时,动能减小,势能增加,即动能转化为势能。
在物体自由下落过程中,重力对物体做正功,势能转化为动能。
6.机械能守恒定律:机械能守恒定律是指在只有重力和弹力做功的系统中,机械能守恒。
这意味着如果只有重力和弹力做功,并且没有其他非保守力做功,那么物体的机械能总量保持不变。
机械与功知识点总结
机械与功知识点总结机械与功是物理学中两个重要的概念,涉及物体的运动和能量转化。
下面是机械与功的知识点总结。
1.机械机械是研究物体平动和转动的科学,主要包括力学和天体力学。
力学分为静力学和动力学两个部分,前者研究平衡物体的条件和性质,后者研究物体运动的原因和规律。
力是物体受到的相互作用所表现出来的物理量,通常用N(牛顿)作为单位。
运动是物体相对于参考物体的位置、姿态和形态的变化。
平动是物体整体平行移动的运动形式,转动是物体绕其中一轴旋转的运动形式。
2.功功是描述力对物体产生作用时所做的有效作用量的物理量。
定义为力对物体的位移方向的投影与力的大小的乘积,可以表示为功=力× 位移× cosθ。
其中,力的方向和位移方向的夹角为θ。
功的单位为焦耳(J)。
功可以是正功或负功,根据力和位移的相对方向决定。
当力与位移方向相同时,作正功;当力与位移方向相反时,作负功。
3.功率功率是描述单位时间内所做的功的物理量,可以表示为功率=功/时间。
功率的单位为瓦特(W),也可以用焦耳/秒(J/s)表示。
功率越大,表示单位时间内所做的功越多,也就是工作效率越高。
4.动能动能是物体由于其运动状态所具有的能量,可以表示为动能=1/2×质量×速度平方。
动能与物体的质量成正比,与物体的速度的平方成正比。
动能的单位为焦耳(J)。
5.势能势能是物体在被力从一个位置移到另一个位置时所具有的能量,可以表示为势能=质量×重力加速度×高度。
势能与物体的质量、重力加速度和物体的高度成正比。
势能的单位为焦耳(J)。
6.机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有外力做功的情况下,系统的机械能总量保持不变。
这意味着机械能可以在不同形式之间互相转化,但总量保持不变。
7.能量转化与耗散能量转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
能量转化常见的形式有:动能转化为势能、机械能转化为热能等。
耗散是指能量由有用的形式转化为无用的形式的过程,如摩擦力的作用会使机械能转化为热能。
九年级物理简单机械和功知识点
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。
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结一、什么是功和机械能1. 功:在物理学中,功是一个非常重要的物理量,它是描述力对物体做了多少效果的量。
物体在受到作用力的作用下,如果它的位置发生改变,那么就说作用力对它做了功。
如果作用力的方向与物体的位移方向一致,那么作用力对物体做正功,反之则是负功。
功通常用Joule(焦耳)作为单位。
2. 机械能:机械能是指物体由于位置或运动而具有的能量,它包括动能和势能两种。
动能是物体由于运动而具有的能量,与物体的质量和速度的平方成正比;势能是物体由于位置而具有的能量,与物体的重力势能或弹性势能有关。
机械能在守恒定律中有重要的作用,表示系统在不受摩擦和外力的情况下,机械能的总量是保持不变的。
二、功的计算1. 功的计算公式:功的计算公式是W = F * d * cos(θ),其中W表示功,F表示作用力,d表示物体的位移,θ表示作用力和位移方向之间的夹角。
当作用力和位移方向一致时,夹角为0度,cos(0) = 1,此时作用力对物体做的功最大;当作用力和位移方向垂直时,夹角为90度,cos(90) = 0,此时作用力对物体做的功为0。
2. 功的单位和量纲:功的单位是焦耳(J),量纲是力的量纲乘以位移的量纲,即[N]·[m]=N·m=J。
3. 功的正负及其物理意义:当作用力对物体做正功时,表示物体的动能增加;当作用力对物体做负功时,表示物体的动能减少;当作用力对物体做零功时,表示物体的动能保持不变。
三、机械能的转化和守恒1. 动能的转化:在物体运动的过程中,动能可以通过摩擦力、阻力等外力转化为热能,导致物体的运动速度减小;同时,外力也可以对物体做功,将外力的功转化为物体的动能。
例如,弹簧振子在振动过程中,弹簧的弹性势能转化为动能,而动能又会转化为弹性势能,形成了机械能的周期性转化。
2. 势能的转化:势能也可以通过外力的作用或物体的位置发生变化而转化为动能,例如物体从高处落下时,它的重力势能转化为动能;反之,物体上升时动能也会转化为重力势能。
机械与功知识点总结
机械与功知识点总结机械与功是物理学中重要的概念,下面是机械与功的知识点总结。
1.机械的定义:机械指的是任何能够将力或能量转换为有用的工作的设备或装置。
机械可以分为简单机械和复杂机械两种类型。
2.机械优势:机械优势是指机械在执行任务时力量的增益。
常见的机械优势有杠杆、滑轮和斜面等。
机械优势可以提高力量的大小,降低施加力量的难度。
3.功的定义:功是指在力的作用下物体移动的能力。
功可以表示为力与物体移动距离的乘积,也可以表示为力在物体上所做的工作量。
4.功的单位:国际单位制中,功的单位是焦耳(J),1焦耳等于力的作用点上施加1牛的力使物体移动1米。
5.功率的定义:功率是指单位时间内完成的功。
功率可以表示为功与时间的比值。
功率的单位是瓦特(W),1瓦特等于每秒1焦耳。
6.机械工作:机械工作是指机械装置在执行任务时所做的工作。
机械工作可以通过力与物体移动路径的乘积来计算。
机械工作也可以表示为机械输出功。
7.机械效率:机械效率是指机械在将输入功转换为输出功的过程中的能量损失情况。
机械效率可以表示为机械输出功与机械输入功的比值。
机械效率一般小于1,通常用百分比表示。
8.简单机械:简单机械是指构造简单,操作方便,只有一个或几个运动部件的机械装置。
常见的简单机械有杠杆、滑轮、斜面、齿轮、螺旋等。
9.杠杆:杠杆是一种旋转刚体,由支点,杠杆臂和力臂组成。
杠杆原理是指杠杆的力臂与杠杆臂的比值等于力臂上的力与杠杆臂上的力的比值。
杠杆可以改变力的大小和方向。
10.滑轮:滑轮是由一个或多个轮组成的机械装置,通常用来改变力的方向。
滑轮可以提供机械优势,使得施加力量变得更加容易。
11.斜面:斜面是一个倾斜的平面,常用于提供机械优势。
斜面可以降低物体下滑对重力的作用力,使物体更容易上升。
12.齿轮:齿轮是由一个或多个齿状部件组成的机械装置,齿轮常用于改变力的大小和方向。
齿轮传动是一种常见的机械传动方式。
13.螺旋:螺旋是一种呈螺旋状的装置,常用于提供机械优势。
初中物理机械与功知识点总结
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。
全国版初中物理做功与机械能知识点总结归纳
全国版初中物理做功与机械能知识点总结归纳初中物理中,做功和机械能是非常重要的两个概念。
下面是全国版初中物理关于做功和机械能的知识点总结归纳。
1.做功的概念:-做功是力对物体的作用。
当一个力作用在物体上,并使物体发生位移时,力对物体做了功。
- 做功的大小等于力与位移的乘积,即功=力× 位移× cosθ,其中θ为力的方向与位移方向之间的夹角。
-做功的单位是焦耳(J),国际单位制中也可以用牛·米表示。
2.做功的特点:-只有力的方向和物体的位移方向相同或者相反时,力才能对物体做功。
-如果物体的位移方向与力的方向相同,那么力对物体做正功;如果物体的位移方向与力的方向相反,那么力对物体做负功。
-做功可以改变物体的能量状态,当物体受到正功时,它的能量会增加;当物体受到负功时,它的能量会减少。
3.动能的概念:-动能是物体运动时所具有的能量,是物体的一种能量状态。
-动能的大小等于物体的质量乘以速度的平方再乘以1/2,即动能=1/2×m×v²。
-动能的单位是焦耳(J),国际单位制中也可以用千克·米²/秒²表示。
4.动能转化:-当物体的速度改变时,它的动能也会发生改变。
当物体速度增加时,它的动能增加;当物体速度减小时,它的动能减小。
-动能可以通过做功来转化。
当力对物体做功时,力的功转化为物体的动能。
-动能转化可以是机械能转化,也可以是其他形式的能量转化。
5.机械能的概念:-机械能是物体的动能和势能之和,它是物体在力学运动中的能量状态。
-机械能的大小等于物体的动能加上势能,即机械能=动能+势能。
-机械能的单位是焦耳(J),国际单位制中也可以用牛·米表示。
6.机械能守恒定律:-在没有外力做功和没有能量转化的情况下,一个机械系统的机械能总量保持不变,即机械能守恒。
-机械能守恒定律可以表示为:初始机械能=末尾机械能。
7.机械能转化:-机械能可以通过做功和势能转化。
高中物理功和机械能的知识点
高中物理功和机械能的知识点高中物理中,功和机械能是非常重要的概念,它们是描述物体运动和能量转化的关键概念。
以下是功和机械能的一些重要知识点:1. 功(Work):功是描述力对物体作用所产生的效果的物理量。
当力F作用于物体上时,物体沿着力的方向发生位移d时,力对物体所做的功可以表示为:W = Fd。
功的单位是焦耳(J)。
2. 功的正负:根据力和位移的方向,功可以是正功或负功。
当力和位移方向相同时,功为正值;当力和位移方向相反时,功为负值。
正功表示能量的减少,负功表示能量的增加。
3. 机械能(Mechanical Energy):机械能是指物体的动能和势能的总和。
动能(Kinetic Energy)是物体由于运动而具有的能量,可以表示为:K = (1/2)mv^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
势能(Potential Energy)是物体由于位置而具有的能量,可以表示为:U = mgh,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体离地面的高度。
机械能可以表示为:E = K + U。
4. 机械能守恒定律:在没有外力做功的情况下,系统的机械能守恒。
换言之,系统内部的能量可以在动能和势能之间相互转化,但总能量保持不变。
5. 功与机械能转化:当有外力对物体做功时,会改变物体的机械能。
外力对物体做正功时,会增加物体的机械能;外力对物体做负功时,会减少物体的机械能。
能量转化的过程中,功与机械能的变化有以下关系:ΔE = W,其中ΔE表示机械能的变化量,W表示外力对物体所做的功。
6. 功率(Power):功率是描述工作进行的快慢的物理量。
功率可以定义为单位时间内所做的功,即P = ΔW/Δt,其中P表示功率,ΔW表示某一时间段内所做的功,Δt 表示时间。
这些是关于高中物理中功和机械能的一些基本知识点,希望对你有帮助!。
简单机械和功知识点归纳
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。
机械与功知识点总结
机械与功知识点总结机械与功是力学中的重要概念,它们涉及到物体的运动和受力情况,是力学研究的重要内容。
机械与功的理论深入浅出,涉及面广泛,对工程技术、物理学等多个领域都有着重要的应用。
下面将对机械与功的相关知识点进行总结,旨在帮助读者更好地理解力学知识。
一、机械:1. 机械的定义机械是能够改变物体状态或形状的物理装置或系统。
它是利用能够运动的零部件(如杠杆、轮轴、齿轮等)来实现对其他物体的力学作用,从而使得物体产生位移或改变速度的设备。
常见的机械包括手摇绞肉机、汽车引擎、电梯等。
2. 机械分析机械的分析是力学的一个重要研究内容,主要包括对机械结构、运动规律、受力分析等方面的研究。
力学需要对机械的运动进行分析,以便进行力的计算和工程设计。
通常需要使用静力学、动力学、材料力学等知识进行机械分析。
3. 机械的分类根据功能和用途,机械可以分为多种类型,例如:传动机械、工作机械、传输机械、输送机械等。
不同类型的机械具有不同的结构和功能,需要根据具体情况选用合适的机械。
4. 机械的运动机械的运动是指机械零部件在一定的规律下进行的位移或速度变化。
机械的运动包括直线运动、旋转运动、复合运动等多种形式。
了解机械的运动规律对于进行机械分析和设计具有重要意义。
5. 机械的设计机械的设计是指根据需求和要求,利用工程技术和力学原理等知识进行机械结构设计和参数计算的过程。
设计一个合理的机械结构能够提高机械的效率和使用寿命,降低生产成本。
二、功:1. 功的定义功是物体受到外力作用而发生的位移时所做的功,一般表示为W。
在物理学中,功是描述力和位移关系的一种物理量,单位是焦耳(J)。
2. 功的计算功的计算是通过力和位移之间的关系进行的。
当外力对物体做功时,物体受到力的作用发生位移,即产生了功。
功的计算公式为:W = F·d·cosθ,其中F是力的大小,d是位移的大小,θ是力的方向与位移方向的夹角。
3. 功的分类功可以分为正功和负功。
机械功与机械能知识总结
第十一章 机械功与机械能一、 功1、 做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向通过一段距离;2、 功的计算公式:W=FS3、 三种不做功的情况:有力无距离、有距离无力惯性、力和距离垂直;二、 功率1定义:物体在单位时间内做功的多少叫功率2物理意义:表示做功快慢的物理量; 3公式:三、 机械效率1、 定义:有用功跟总功的比值2、滑轮组的机械效率: 1计算滑轮组的机械效率:η =W 有用/W 总×100%=Gh/Fs ×100%(2) 计算斜面的机械效率:η =W 有用/W 总×100%=Gh/FS ×100%3、提高机械效率的方法: 增加有用功、减小额外功四、 机械能及其转化:1、 能量:一个物体如果具有做功的本领,我们就说这个物体具有能量;2、 动能:物体由于运动而具有的能;其大小与速度、质量有关3、 重力势能:物体由于被举高而具有的能叫重力势能,其大小与高度、质量有关4、 弹性势能:发生弹性形变的物体而具有的能叫弹性势能,其大小与弹性形变形变程度有关;5、 机械能:功能+势能6、 能量转化:物体的动能和势能市可以相互转化的;如自由下落的物体重力势能转化动能;练习题1功下列有关功的说法正确的是: A: 足球在水平地面上滚动时,重力对足球没有做功B: 吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功C: 运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功D: 用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同2功一个足球运动员用100N 的力踢一个重为5N 的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了30M;在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为 ;A:0J B:150J C:500J D: 3000J3功率已知小汽车的总质量为1500kg,该车以30m/s 的速度作水平匀速直线运动,行驶了180s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的倍g=10N/kg 求:⑴小车行驶的距离;⑵在此过程中汽车的牵引力和功率;W P =t W Fs P ==t t =FV 计算匀速直线运动物体的功率4功率在水平地面上,工人师傅用100N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进,5s内移动了6m;在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为 N,推力做功的功率为 W;5机械效率小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10S内使物体A匀速上升5M;已知物体重为800 N,小勇作用在绳端的拉力大小为500,在此过程中,下列说法正确的;6机械效率如图所示,用平行于斜面、大小为的拉力F,将重为的物体从斜面底端匀速拉至顶端,则有用功是_______J,额外功是______J机械效率是_____.7机械能跳伞运动员在空中加速下降的过程中,下列说法错误的是A.人和伞的动能在增大B.人和伞的重力势能在减小C.人和伞的机械能保持不变D.人和伞的机械能在减小86分如题21图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平面向右运动直至停止;1实验中是通过观察来判断钢球的动能大小;2让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探钢球的动能大小与的关系;3换用质不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与的关系;4木块最终会停下来的主要原因是 ,在此过程中木块通过方式把动能转化为内能;5如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0,木块将 ;A: 水平地面对小勇的支持力做功为6000JB: 小勇做的有用功为3000JC: 小勇拉力的功率为250WD: 此滑轮组的机械效率为80%。
简单机械和功知识归纳
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<L2,F1>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、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L1>L2 省力费距离钳子、起子费力杠杆L1<L2 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。
物理简单机械和功知识点
物理简单机械和功知识点一、简单机械简单机械是指能够通过外力作用使其产生、转移或改变力量、速度和方向的装置。
简单机械包括杠杆、滑轮、斜面、螺旋、轮轴和齿轮等。
下面将分别介绍这些简单机械的原理和应用。
1. 杠杆杠杆是一种用来放大力量或改变力的方向的简单机械。
它由一个支点和两个力臂组成。
根据支点与力臂的相对位置,杠杆分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
杠杆的原理是通过力矩的平衡,使力臂乘以力的大小等于力臂乘以力的大小。
杠杆的应用非常广泛,例如门上的门锁、拨动开关、游乐园中的秋千等都是利用了杠杆原理。
2. 滑轮滑轮是一种可以改变力的方向和大小的简单机械。
它由一个固定在支架上的轮子和一个绳子或链条组成。
滑轮的原理是通过改变绳子或链条的方向,使施加在绳子或链条上的力改变方向或大小。
滑轮的应用广泛,例如吊车、提升机、滑轮组等都是利用了滑轮原理。
3. 斜面斜面是一种可以减小力的大小的简单机械。
它由一个斜面和一个斜面上的物体组成。
斜面的原理是通过减小物体所受重力的垂直分量,从而减小所需的力。
斜面的应用也非常广泛,例如坡道、滑道、斜坡等都是利用了斜面原理。
4. 螺旋螺旋是一种可以转换力的方向和大小的简单机械。
它由一个螺旋线和一个施加力的杠杆组成。
螺旋的原理是通过螺旋线上的斜率,使施加在螺旋上的力转换为螺旋线方向上的力。
螺旋的应用也非常广泛,例如螺旋桨、螺纹钢筋、螺丝等都是利用了螺旋原理。
5. 轮轴轮轴是一种可以改变力的方向和大小的简单机械。
它由一个固定在支架上的轮子和一个与轮子连接的杆或绳子组成。
轮轴的原理是通过改变杆或绳子的方向,使施加在杆或绳子上的力改变方向或大小。
轮轴的应用也非常广泛,例如自行车、汽车、风车等都是利用了轮轴原理。
6. 齿轮齿轮是一种可以改变力的方向和大小的简单机械。
它由两个或多个相互啮合的齿轮组成。
齿轮的原理是通过齿轮的啮合,使施加在一个齿轮上的力转移到另一个齿轮上。
齿轮的应用也非常广泛,例如钟表、汽车变速器、自行车变速器等都是利用了齿轮原理。
简单机械和功知识点归纳
简单机械和功(一)杠杆1、杠杆:在力的作用下能够绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2、杠杆的 5 个因素:①支点:杠杆绕着转动的点,用O点表示;②动力:使杠杆转动的动力,用F1表示;③阻力:阻挡杠杆转动的力,用F2表示;④动力臂:从支点到动力作用线的距离,用l1表示;⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用l 2表示3、画力臂练习方法: 1)找支点2)画力的作用线3)经过支点向力的作用线画垂线4)大括号,垂足符号,字母4.最小力画法1)支点与杠杆尾端相连2)力垂直于杠杆尾端从 A 点挪动柜子从 M端抬起平均木棒把水倒入杯中5杠杆均衡的条件(杠杆原理):动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1F2l2杠杆静止或绕支点匀速转动时,说明杠杆处于均衡状态6杠杆均衡条件的计算:例题 1. 若是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时,小女孩应当坐在哪里才能使跷跷板均衡例题 2. 如图,一轻质杆 OA一端固定在竖直墙上,可绕挂一重物 G,质量为 2kg,若在 B 处施一竖直向上的拉力力 F为多少O点转动,已知0A=, OB=,在 A 点处悬F,使杠杆在水平线上均衡,此时拉例题 3. 如图: OB=2BA,物体重为 60N,不计杠杆自己重力,绳与杆的夹角为 30℃,则绳的拉力为多少4、杠杆均衡的条件实验例题 1. 在“研究杠杆的均衡条件”实验中,应先调理杠杆两头的均衡螺母,使杠杆在____ 地点均衡,这样做是为了便于丈量____.如发现杠杆左端偏高,则可将右端的均衡螺母向_____调理,今后在整个实验过程中,可否再旋动两头的均衡螺母______.下列图是小明同学三次实验的情形,实验时所用的每个钩码重均为,杠杆上刻线的间距为5cm,部分实验数据记录以下表:实验次数动力 F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm110 1212010312010(1)请将表格中的实验数据增补完好.(2)小明的第 3 次实验记录中有一个数据显然错误,它是_________,错误原由是_____________________ .(3)某次丈量中,在如图 14 所示的条件下杠杆已处于均衡状态.若小明同时拿走两边下方的两个钩码,则杠杆的 ________(“左”或“右”)端将下沉.为使杠杆恢复水平均衡,小明应将左边节余的两个钩码移至 ________点处.答案:水平、力臂、左、左.①15、 2 ;②20 、弹簧测力计没有竖直向下拉(或动力臂丈量错误);③左、 D例题 2. 小明同学研究杠杆均衡条件:(不考虑杠杆自重和摩擦)(1)实验前没有挂钩码时,小明发现杠杆右端下倾,则应将左端的均衡螺母向______调,使杠杆在水平地点均衡;这样做的目的是_______________ 。
简单机械和功知识点
简单机械和功知识点总结一、 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1l ; 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 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×动力臂=阻力×阻力臂,即F11l = F22l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;2112F F l l 3、 三种杠杆及应用举例:(1) 省力杠杆:当1l >2l 时,F1<F2;例:扳手,撬棍,指甲刀; (2) 费力杠杆:当1l <2l 时,F1>F2;例:钓鱼杆,船桨; (3) 等臂杠杆:当1l =2l 时,F1=F2;例:天平 4、不等臂天平的使用:物左砝右时质量为m 1,物右砝左时质量为m 2,则物体质量为m=21m m ,天平两边力臂之比为2121m m l l5、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 1、 认识滑轮和滑轮组实质力的关系 F,G距离关系 s,h速度关系v ,0v作用定滑轮等臂杠杆F=Gs=hv =0v改变力的方向,既不省力也不省距离动滑轮动力臂是阻力臂两倍的杠杆F=12G s=2hv =20v省一半力,费距离滑轮组F=1n Gs=nh v =n 0v 既可省力又能改变力的方向 费距离忽略摩擦,G =G 物+G 动滑轮 2、 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=FsF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l ,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:WP F v t==• 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: 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:t有用有用W P =,P 有用=P 总·η 五、 机械效率1、 机械效率的定义:有用功跟总功的比值2、 公式: 100%W W =⨯有用总对于任何机械,η总小于1; 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:W W W 总有用额外=+,也就是人们使用机械时实际做的功;W •总动=F s ,式中动F 是作用在机械上的动力,s 是动力动F 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;4.计算机械效率的各种变形式. A.在竖直方向上提升物体,η====对于杠杆:n =s/h =;对于滑轮组: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η还可等于,即η=.B.在水平方向上拉动物体,η==s 物为物体移动的距离,s 动力为拉力移动的距离 C.注意事项① 机械效率与功率的区别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.。
简单机械和功知识点
简单机械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:L1>L2,平衡时F1<F2。
特点是省力,但费距离。
(如剪铁剪刀,铡刀,起子)(2)费力杠杆:L1<L2,平衡时F1>F2。
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.滑轮的分类:动滑轮和定滑轮(1)定滑轮的定义:轴的位置固定不动的滑轮(2)动滑轮的定义:轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。
物体提高的高度h与绳子通过的距离s的关系s=h(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.物体提高的高度h与绳子通过的距离s的关系s=2h(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)7.滑轮组特点: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。
绳子段数n判断:承担重物和动滑轮的绳子的股数。
若绳子的股数为n,物体提高的高度h与绳子通过的距离s的关系s=nh。
功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。
《机械功和机械能》知识要点与总结
《机械功和机械能》知识要点与总结机械功(Mechanical Work)是指外力对物体作用而使其运动(位移)或变形时所做的功。
机械能(Mechanical Energy)是指物体具有的由其位置和运动状态所决定的能量。
机械功和机械能是力学中重要的概念,它们在力学问题的解题过程中起到重要的作用。
下面是机械功和机械能的知识要点与总结:一、机械功的概念:1.机械功是外力作用下物体发生位移或变形时所做的功。
2. 机械功的计算公式为:W = F × s × cosθ,其中W表示机械功,F表示外力的大小,s表示物体的位移,θ表示外力和位移的夹角。
二、机械功的性质:1.机械功是标量,没有方向性。
2.当外力与位移方向相同时,功为正;当外力与位移方向相反时,功为负。
3.当物体受到多个外力时,机械功等于每个外力所做的功的代数和。
三、机械能的概念:1.机械能是物体表现出来的能量,它是由于物体位置和运动状态所决定的。
2.机械能包括动能和势能两个部分。
四、动能(Kinetic Energy):1.动能是物体具有的由于其运动所产生的能量。
2. 动能的计算公式为:K.E. = 1/2 mv^2,其中K.E.表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
3.动能与物体的质量和速度的平方成正比。
五、势能(Potential Energy):1.势能是物体由于其位置而具有的能量。
2. 重力势能(Potential Energy of Gravity)是物体由于其离地面高度而具有的能量,计算公式为:P.E.G. = mgh,其中P.E.G.表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体离地面的高度。
3. 弹性势能(Potential Energy of Elasticity)是物体由于其形变而具有的能量,计算公式为:P.E.E. = 1/2 kx^2,其中P.E.E.表示弹性势能,k表示弹性系数,x表示物体的形变。
物理功和机械能知识点
物理功和机械能知识点1. 功的定义功是物理学中的一个基本概念,它描述了力对物体所做的工作。
当一个力作用在物体上,并且物体在这个力的方向上移动了一段距离时,我们就说这个力对物体做了功。
功的计算公式为:功(W)= 力(F)× 距离(d)× cosθ其中θ是力的方向和物体移动方向之间的夹角。
2. 功的单位在国际单位制(SI)中,功的单位是焦耳(Joule,简写为J)。
1焦耳等于1牛顿米的功,即1 N·m。
3. 功的类型- 有用功:对完成某项任务有直接帮助的功。
- 额外功:并非完成任务所必需,但为了完成任务不得不做的功。
- 总功:有用功和额外功的总和。
4. 机械能机械能是物体由于其位置或运动状态而具有的能量。
机械能有两种形式:势能和动能。
5. 势能势能是物体由于其位置或状态而具有的能量。
常见的势能包括重力势能和弹性势能。
- 重力势能(Ep):物体由于被举高而具有的能量,计算公式为 Ep = mgh,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体的高度。
- 弹性势能:物体由于弹性形变而具有的能量,计算公式为 Ee = 1/2 kx^2,其中k是弹性系数,x是形变量。
6. 动能动能是物体由于运动而具有的能量。
动能的计算公式为 Ek = 1/2mv^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
7. 机械能守恒定律在一个封闭的系统中,没有外力作用时,系统的总机械能(势能+动能)保持不变。
这是能量守恒定律的一个特例。
8. 功率功率是单位时间内完成的功。
它的计算公式为 P = W/t,其中P是功率,W是功,t是时间。
功率的国际单位是瓦特(Watt,简写为W)。
9. 功和功率的关系功是功率在一段时间内的累积。
如果一个恒定的功率作用于一段时间,那么这段时间内的总功就是功率乘以时间。
10. 机械功和效率效率是有用功与总功的比值,是衡量能量转换效率的指标。
效率(η)的计算公式为η = 有用功 / 总功。
(完整版)第十一章简单机械和功基本知识点
11.1 杠杆一、杠杆1.定义: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称做杠杆。
2.五因素:支点(O)——杠杆绕着转动的点。
动力( F1)——使杠杆转动的力。
阻力( F2)——阻挡杠杆转动的力。
动力臂( L1)——从支点到动力作用线的垂直距离。
阻力臂( L2)——从支点到阻力作用线的垂直距离。
注意:⑴力臂——从支点到力的作用线的垂直距离。
⑵力臂作图的步骤:①找支点②找力的作用线③作点到线的垂直距离④注明力臂名称。
二、杠杆的均衡条件1.研究杠杆的均衡条件⑴杠杆处于均衡状态的状况:①静止状态②匀速转动⑵调理杠杆在水平地点均衡的方法:调理杠杆两头的均衡螺母(左高向左,右高向右调,两边均衡螺姆调理方向一至。
)⑶调理杠杆在水平地点均衡的目的:①便于丈量力臂②战胜杠杆自重的影响⑷实验记录表:丈量序号动力 F1/N 动力臂 L 1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cm ①②③注:多次实验的目的是——从一般现象中总结出广泛的规律。
⑸杠杆的均衡条件:动力×动力臂﹦阻力×阻力臂数学表达式:F1 L1﹦ F2 L2⑹杠杆的均衡条件也称为杠杆原理,最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的。
2.杠杆的分类:⑴省力杠杆:①特色:动力臂大于阻力臂②长处:省力③弊端:费距离④比如:羊角锤、手推车、剪铁皮的剪刀、老虎钳、撬棒等⑵费劲杠杆:①特色:动力臂小于阻力臂②长处:省距离③弊端:费劲④比如:筷子、镊子、笤帚、船桨、裁衣剪刀、垂钓竿、剪发的剪刀等⑶等臂杠杆:①特色:动力臂等于阻力臂②长处:既不省力也不省距离③比如:托盘天平、定滑轮等11.2 滑轮一、定滑轮1.定义:使用滑轮时,轴的地点固定不动的滑轮,称为定滑轮。
2.本质:等臂杠杆3.构造表示图:4. 研究使用定滑轮的特色⑴实验记录表钩码所受的重力G/N 弹簧测力计的示数 F/N实验序号①②③⑵定滑轮的特色:①使用定滑轮不可以省力;②使用定滑轮能够改变使劲的方向;③使用定滑轮能够改变拉力的方向,但不可以改变拉力的大小(拉力的大小保持不变)。
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第十一章总结
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。
说明: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——组成杠杆示意图。
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 F
1
表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。
用字母 F
2
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l
1
表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
用字母l
2
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向两方延长表示力的线段(虚线);⑶画力臂:过支点向
力的作用线作垂线(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F
1l
1
=F
2
l
2
也可写成:
F
1 / F
2
=l
2
/ l
1
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。
应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
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。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G 绳子自由端移动距离S F (或速度v F ) = 重物移动
的距离S G (或速度v G )
2、动滑轮: ①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移 动) ②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
a) 理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
b) F=G/ 2;只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= (G 物+G 动)/2;
c) 绳子自由端移动距离是重物移动的距离的2倍S(或v F )=2 h(或v G )
F F 1 1
3、滑轮组
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= G/ n 。
只
忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= (G
物+G
动
)/n 绳子自由端移动距离是n倍
的重物移动的距离S
F (或v
F
)=nh
G
(或v
G
)
④组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G
物+G
动
) / F求出绳子的段数。
然后根
据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
三、功:
1、力学里所说的功包括两个必要因素: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、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。
(原因是足球靠惯性飞出)。
3、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:W=FS
4、功的单位:焦耳,1J= 1N·m 。
把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
5、应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③功的单位
“焦”(牛·米 = 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
四、功率:
1、定义:单位时间里完成的功
2、物理意义:表示做功快慢的物理量。
3、公式: P=W/t
4、单位:主单位 W 常用单位 kW mW 马力
换算:1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s 内做功66000J
五、功的原理:
1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:
使用任何机械都不省功。
2、说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,
既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省
力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS )= 直接用手对重物所做的功(Gh ) 六、机械效率:
1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W 有用=Gh (提升重物)=W 总-W 额=ηW 总
斜面:W 有用= Gh
2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功
公式:W 额= W 总-W 有用=G 动h (忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 斜面:W 额=f L
3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W 总=W 有用+W 额=FS= W 有用/η 斜面:W 总= fL+Gh=FL
4、机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:
斜 面: 定滑轮: 动滑轮:
滑轮组
③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。
通常用 百分数 表示。
某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、机械效率的测量:
① 原 理:
②应测物理量:钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的
距离S
③器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不
变。
η
W 有用 W 总 = Gh
FS
= η W 有用 W 总 =
η Gh
FL =
η Gh FS = Gh Fh = G
F
=
η Gh FS = Gh F2h = G 2F
= η Gh FS = Gh Fnh = G
nF =
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B提升重物越重,做的有用功相对就多。
C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。