初中物理机械与人知识点.docx
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初中物理机械与人知识点
初中物理机械与人知识点
1、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F1表示。
③阻力:
阻碍杠杆转动的力。
用字母F2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l1表示。
⑤阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
画力臂方法:
⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(实线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂。
2、研究杠杆的平衡条件:
a)杠杆平衡是指:
杠杆静止或匀速转动。
b)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。
c)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F1l1=F2l2也可写成:
F1/F2=l2/l1
应用:
名称
结构
特征
特点
应用举例
省力
杠杆
动力臂
大于
阻力臂
省力、
费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
杠杆
动力臂
小于
阻力臂
费力、
省距离
缝纫机踏板、起重臂
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂
杠杆
动力臂等于阻力臂
不省力
不费力
天平,定滑轮
1、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SF(或速度vF)=重物移动
的距离SG(或速度vG)
(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。
1理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1/2(G物+G动)
绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
(1)滑轮组
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)
(3)应用:
斜面
①理想斜面:
斜面光滑理想斜面遵从功的原理;
②理想斜面公式:
FL=Gh其中:
F:
沿斜面方向的推力;L:
斜面长;G:
物重;h:
斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f,则:
FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
3、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:
=Fv
根据功率的导出式:
P=Fv可知功率一定时,要增大F,必须减小v,即汽车上坡时要换低速档。
(4)单位:
主单位W常用单位kW、mW、马力
换算:
1kW=103W1mW=106W1马力=735W
某小轿车功率66kW,它表示:
小轿车1s内做功66000J
(5)比较功率大小方法a、做功时间相同,比较做功的多少,在时间相同时,做功越多功率越大。
b、做功相同时,比较做功时间长短,在做相同多的功,用时越短,功率越大
1、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=fL
(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。
通常是减少额外功,如搞好润滑,减轻机械自重;在无法减小额外功的情况下,采用增大有用功来提高机械效率。
例如,在用滑轮组提高重物(不计摩擦)时:
为提高机械效率,在机械结构一定的情况下,可以采取增加提升物重的办法来实现。
(5)机械效率的测量:
原理:
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
器材:
除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
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。
结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③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。
2、机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。
功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。