简单机械、功和功率知识点总结.doc

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一、杠杆

1、定义：

一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒叫杠杆。

2、五要素：

一点、二力、两力臂。

（①“一点”即支点，杠杆绕着转动的点，用“O”表示。

②“二力”即动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上。

动力是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示。

③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示。

）

3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）

条件是：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂；公式：

F1L1＝F2L2。

4、杠杆的应用

（1）省力杠杆：

L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：

撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。

）

（2）费力杠杆：

L1

人的前臂、理发剪刀、镊子、钓鱼杆、缝纫机踏板、船桨。

）

（3）等臂杠杆：

L1＝L2，F1＝F2（不省力、不省距离，能改变力的方向等臂杠杆的具体应用：

（天平.定滑轮）

二、滑轮

1、滑轮是变形的杠杆。

2、定滑轮：

①定义：

中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：

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物。

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）

3、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。

④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：

只忽略轮轴间的摩擦则，拉力。

绳子自由端移动距离S=nh绳子自由端移动速度：

V=nv物

4、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。

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力。

绳子自由端移动距离：

S=nh绳子自由端移动速度：

V=nv物

④组装滑轮组方法：

首先根据公式求出绳子的股数。

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、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＝

斜面：

W总＝fL+Gh＝FL

4、机械效率：

定义：

有用功跟总功的比值。

公式：

斜面：

滑轮组：

5、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%。

6、提高机械效率的方法：

减小机械自重、减小机件间的摩擦。

7、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。

（5）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。

8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

四、功

1、功的初步概念：

如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力做了功。

2、功包含的两个必要因素：

一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。

3、功的计算：

功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功＝力×力的方向上的距离）。

4、功的计算公式：

W=Fs或W=Pt

用F表示力，单位是牛（N），用s表示距离，单位是米（m），功的符号是W，单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J，1J=1N•m。

5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W=Gh；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs。

6、功的原理；使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时（而直接用手）所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。

7、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（Fs）等于直接用手所做的功（Gh），这是一种理想情况，也是最简单的情况。

五、功率

1、功率的物理意义：

表示物体做功的快慢。

2、功率的定义：

单位时间内所做的功。

3、计算公式：

P==Fv

其中W代表功，单位是焦（J）；t代表时间，单位是秒（s）；F代表拉力，单位是牛（s）；v代表速度，单位是m/s；P代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是W。

4、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W）、千瓦（kW）1W=1J/s、1kW=103W。

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