簡(jiǎn)單機(jī)械和功知識(shí)歸納

1、簡(jiǎn)單機(jī)械和功知識(shí)點(diǎn)歸納第一部分、杠桿和滑輪、杠桿1、杠桿的定義：一根在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒就是杠桿。杠桿可以是直的硬棒，如撬棒等；也可 以是彎的，如壓井的把兒。2、杠桿的五要素：支點(diǎn)O：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。動(dòng)力F1:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。阻力F2:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。動(dòng)力臂L1:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。阻力臂L2:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。3、杠桿平衡：杠桿在力的作用下保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿就處于平衡狀態(tài)。杠桿的平衡條件是：動(dòng)力X動(dòng)力臂 =阻力x阻力臂：F1L1= F2L2注意：杠桿的平衡不是單獨(dú)由力或力臂決定的，而是由它們的乘積來(lái)決定的。能用杠桿的平衡條件解釋、設(shè)計(jì)、解決有關(guān)問(wèn)題，能進(jìn)

2、行簡(jiǎn)單計(jì)算。4、杠桿分類(lèi)：(1)省力杠桿：L1>L2, F1VF2。其動(dòng)力臂L1大于阻力臂L2,平衡時(shí)動(dòng)力F1小于阻力F2,即用較小的動(dòng)力 就可以克服較大的阻力。但是實(shí)際工作是動(dòng)力移動(dòng)的距離卻比阻力移動(dòng)的距離大，即要費(fèi)距離。如撬起重物的 撬棒，開(kāi)啟瓶蓋的起子、側(cè)草用的側(cè)刀等，都屬于這一類(lèi)杠桿。(2)費(fèi)力杠桿：L1VL2, F1>F2o這類(lèi)杠桿的特點(diǎn)是動(dòng)力臂L1小于阻力臂L2,平衡時(shí)動(dòng)力F1大于阻力F2,即要用較大的動(dòng)力才能克服阻力完成工作，但它的優(yōu)點(diǎn)是杠桿工作時(shí)，動(dòng)力移動(dòng)較小的距離就能使阻力移動(dòng)較大的距離。使工作方便，也就是省了 距離。如縫紉機(jī)踏板、挖土的鐵鍬、大掃帚、夾煤塊的火鉗

3、，這些杠桿都是費(fèi)力杠桿。(3)等臂杠桿：L1=L2, F1=F2。這類(lèi)杠桿的動(dòng)力臂 L1等于阻力臂L2,平衡時(shí)動(dòng)力F1等于阻力F2,工作時(shí)既不省力也不費(fèi)力，如天平、定滑輪就是等臂杠桿。列表如下：杠桿種類(lèi)構(gòu)造特點(diǎn)應(yīng)用舉例優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)省力杠桿L1>L2省力費(fèi)距離鉗子、起子費(fèi)力杠桿L1< L2省距離費(fèi)力釣魚(yú)桿、理發(fā)剪刀等臂杠桿L1=L2改變力的方向天平、翹翹板注意：沒(méi)有既省力、又省距離的杠桿。二、定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組5、定滑輪定義：軸固定不動(dòng)的滑輪叫做定滑輪。特點(diǎn)：使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向。6、動(dòng)滑輪定義：軸和物體一起移動(dòng)的滑輪叫做動(dòng)滑輪。特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪可以省一半'力

4、，但不改變力的方向，且多移動(dòng)一倍的距離。7、滑輪組：由定滑輪和動(dòng)滑輪組合而成的。特點(diǎn)：使用滑輪組會(huì)省力，可能會(huì)改變用力方向，一定費(fèi)距離。8、使用滑輪組時(shí)，重物和動(dòng)滑輪由幾段繩子承擔(dān)，作用在繩子末端的拉力就是重物和動(dòng)滑輪總重的幾分之一，若動(dòng)滑輪重不計(jì)，則F=G/n。注意：(1 )要嚴(yán)格區(qū)別“用力”和“省力”，用力F=G物/n ；省力F，= (1-1/n ) G物。(2)數(shù)繩子段數(shù)可以用“隔離法”：假想把定滑輪和動(dòng)滑輪從中間隔斷，再看隔離后，留在動(dòng)滑輪及貨物上相關(guān)線頭有幾個(gè)，就是幾段繩子，如圖所示，n=4。9、知道斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械。其特點(diǎn)是：高度一定時(shí)，斜面越長(zhǎng)越省力。例如盤(pán)山路。規(guī)律方法指導(dǎo)

5、1 .正確理解力臂的概念力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離，力對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)效果不僅與力的大小有關(guān)，還與支點(diǎn)到作用線的垂直距 離有關(guān)，支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離叫動(dòng)力臂，支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫阻力臂。力的大小相同時(shí)，力臂是影 響杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量。甲乙如圖甲所示，若分別在杠桿的 A點(diǎn)和B點(diǎn)作用豎直向上的力 F1和F2,使杠桿緩緩繞 。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)然力F2較小， 因?yàn)镕2的力臂較大。如圖乙中，若先后在杠桿同一點(diǎn)A作用垂直于杠桿的力 F1和斜向下的力F2,使杠桿緩緩繞。轉(zhuǎn)動(dòng)，我們發(fā)現(xiàn)力F1較小，原因同樣在于 F1的力臂較大。應(yīng)用中必須留心力臂的畫(huà)法。千萬(wàn)不要把支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的連線誤認(rèn)為是力臂。圖乙中我們還可

6、以看到，若作用點(diǎn)不變，力的方向發(fā)生改變，那么力臂也會(huì)隨著改變，F(xiàn)1的力臂是11 , F2的力臂是12 ,而且力臂不一定在杠桿上(如 12 )。2 .正確理解杠桿平衡表示什么意思及平衡條件是什么當(dāng)有兩個(gè)力或幾個(gè)力作用在杠桿上， 能使杠桿分別按兩個(gè)不同方向轉(zhuǎn)動(dòng) (常用順時(shí)針或逆時(shí)針來(lái)區(qū)別)，若杠桿 保持靜止不動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 則我們說(shuō)杠桿平衡了.根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出杠桿平衡的條件是 1 "暴二% 阻，即動(dòng) 力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積。應(yīng)該注意所謂動(dòng)力與阻力并無(wú)嚴(yán)格區(qū)別，比如天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，被測(cè)物對(duì)底盤(pán)的壓力與祛碼對(duì)底盤(pán)的壓力 根本無(wú)需分清哪個(gè)是動(dòng)力，哪個(gè)是阻力，在這里區(qū)分動(dòng)力與

7、阻力目的在于區(qū)別使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向不同而已。3 .怎樣判斷滑輪組的用力情況使用滑輪組提重物時(shí)，若忽略滑輪和軸之間的摩擦以及繩重，則重物和動(dòng)滑輪由幾段繩子承擔(dān)，提起重物的力產(chǎn)二(氏十%)就等于總重量的幾分之一，即正。因此判斷用力情況的關(guān)鍵是弄清幾段繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪和重物的總重。用“連動(dòng)法”，弄清直接與動(dòng)滑輪連接的繩子的根數(shù)n,在圖甲中我們以重物和動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，n=4,有四F .F =莒根繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪及重物，所以用力4 。同理，分析乙圖可知，提起重物及動(dòng)滑輪的力5 。從上面還可以看出，同一個(gè)滑輪組，繩子的繞法不同，省力的情況也不同，繩端固定在動(dòng)滑輪上比固定在定滑 輪上更省力。第二部分、功和功率1

8、、理解功的知識(shí)要點(diǎn)詮釋?zhuān)褐拦κ橇驮诹Φ姆较蛏弦苿?dòng)的距離的乘積；功的公式是W=FS單位是J。注意：由功的定義和功的公式可知做功要滿足的二要素是：作用在物體上的力； 在力的方向上通過(guò)的距離。能根據(jù)功的知識(shí)解釋是否做功、用W=FS1行簡(jiǎn)單計(jì)算。2、功的原理：使用任何機(jī)械都不省功。3、理解功率的概念要點(diǎn)詮釋?zhuān)褐绬挝粫r(shí)間做的功叫功率；它是表示做功快慢的物理量。其定義式為P=W/t ,國(guó)際單位為瓦特，簡(jiǎn)稱(chēng)瓦（ W ,常用單位為千瓦（KW,換算關(guān)系為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。規(guī)律方法指導(dǎo)如何判斷物體的做功情況1 .理解判斷的依據(jù)依據(jù)：做功的兩個(gè)必要因素；重

9、點(diǎn)：抓住力作用在物體上是否有“成效”。2 .明白不做功的三種情況A.物體受力，但物體沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離，此情況叫“勞而無(wú)功”。B.物體移動(dòng)了一段距離，但在此運(yùn)動(dòng)方向上沒(méi)有受到力的作用（如物體因慣性而運(yùn)動(dòng)），此情況叫“不勞無(wú)功”。C.物體既受到力，又通過(guò)一段距離，但兩者方向互相垂直（如起重機(jī)吊起貨物在空中沿水平方向移動(dòng)），此情況叫“垂直無(wú)功”。3 .在分析做功情況時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)A.當(dāng)物體的受力方向與運(yùn)動(dòng)方向不垂直時(shí)，這個(gè)力就要做功。B.一個(gè)物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用時(shí)，有一些力做了功，有些力沒(méi)有做功.因此，講做功必須指出是哪一個(gè)力對(duì)哪一個(gè)物體做功。C.什么叫物體克服阻力做功：若物體在運(yùn)動(dòng)方

10、向上受到一個(gè)與此方向相反的力F的作用，我們通常說(shuō)物體克服阻力F做了功。比如：在豎直向上,物體克服重力做功,功的大小為 W Gh;在水平方向上,物體克服摩擦力做功,功的大小為 W fS。對(duì)公式W FS的理解1 .公式 一般式 W= FS, 常用式W= Gh（克服重力做功）或W= f阻S（克服摩擦阻力做功）。2 .單位焦耳（J）3 .注意事項(xiàng)A.有力才有可能做功，沒(méi)有力根本不做功。與S的方向應(yīng)在同一直線上。（初中要求）（比如一個(gè)人提著一重物 G,從山腳順著一之字形的山路爬到山頂，此時(shí)人克服重力做功所移動(dòng)的距離并不是山路的長(zhǎng)，而是從山腳到山頂?shù)母撸〤.做功的多少，由W= Fs決定，而與物體的運(yùn)動(dòng)形式

11、無(wú)關(guān)。 怎樣理解功率的概念1 .物理意義表示物體做功的快慢。2 .定義物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。3 .定義式P= W/t4 .國(guó)際單位 瓦(W)5 .注意事項(xiàng)A.區(qū)別功與功率：功率與功是兩個(gè)不同的物理量 ，“功”表示做功的“多少”，而“功率”則表示做功的“快慢” “多少”與“快慢”的意義不一樣，只有在做功時(shí)間相同時(shí)，做功多的就做功快；否則，做功多，不一定做功就快 即“功率”不一定就大，也就是說(shuō)：功率與功和時(shí)間兩個(gè)因素有關(guān)。B.由P= W/t變形為P= F v可知：功率一定時(shí),力F與速度v成反比。將上述歸納：功（W功率(P)概念身-個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力作用下通 過(guò)一段距離。這個(gè)力對(duì)物體

12、做了功。單位時(shí)間里完成功的多少。單位功的單位是力的單位與距離的單位的乘積牛米,也叫焦耳。1J=IN。功率的單位也是復(fù)合單位，焦/秒，叫11 = 做瓦特。收計(jì)算pd t其它以卜二種情況力對(duì)物體M、做功：< 1> “不勞無(wú)功”，物體通過(guò)了距離，但沒(méi)有力作 用在物體上；< 2> “不動(dòng)無(wú)功”有力作用在物體上，物體靜止不 動(dòng)，沒(méi)有通過(guò)距離；< 3> “勞而無(wú)功”，有力作用在物體上，物體也通 過(guò)了距離，但力的方向和通過(guò)的距離方向互相垂 直，沿力方向上物體沒(méi)有通過(guò)距離。比較做功快慢的方法啟：< 1>比較相同時(shí)間內(nèi)做的功，做功多的 做功快；< 2>

13、比較做相同的功所用時(shí)間，所用時(shí) 間少的做功快；< 3>比較功和時(shí)間的比值，比值大的做 功快。研究方法類(lèi)比法：由兩種東西的一部分相似之處，推測(cè)其他部分也可能相似。舉例：研究功率時(shí)，想到功率表示做功快慢、速度表示運(yùn)動(dòng)快慢這一相似性，推測(cè)功率在定義、定義式、單位等方面也與速度單位組成相似。第三部分、機(jī)械效率1 .知道利用機(jī)械工作時(shí)對(duì)工作目的物做的功叫有用功；無(wú)用而又不得不做的功叫額外功；總功是有用功與額外功之和。例如：用桶從井中打水。由于工作目的是打水，所以對(duì)水做的功是有用功，對(duì)桶做的功是額外功，人在整個(gè)提水過(guò)程中做的功是總功。n = £-2 .知道機(jī)械效率等于有用功與總功之比

14、，用公式自 來(lái)表示，其中“表示機(jī)械效率， W有用表示有用功，W總表不'總功。注意：由于叫用總小于吸，機(jī)械效率總小于1。3 .會(huì)用公式唯進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。理解機(jī)械效率等于有用功與總功之比。對(duì)于這一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：(1)會(huì)判斷有用功、額外功和總功。知道我們需要的功叫有用功；在工作時(shí)，額外負(fù)擔(dān)而不得不做的功叫額外功;總功是有用功與額外功之和。一般情況下，我們根據(jù)做功的目的來(lái)區(qū)分這三種功。(2)知道增大機(jī)械效率的方法。(例如根據(jù)公式 性%用+%時(shí)可知：如果有用功不變，我們可以通過(guò)減小額外功來(lái)增大機(jī)械效率, 我們用輕便的塑料桶打水，而不用很重的鐵桶打水，就是運(yùn)用這個(gè)道理)；如果額外功不變

15、，我們可以通過(guò)增大 有用功來(lái)提高機(jī)械效率；(例如，在研究滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)同一個(gè)滑輪組，提起的重物越重，機(jī) 械效率越高，就是這個(gè)道理)；當(dāng)然了，如果能在增大有用功的同時(shí)，減小額外功更好。規(guī)律方法指導(dǎo)：求簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率是初中物理教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是近年來(lái)中考的熱點(diǎn)問(wèn)題。由于計(jì)算中涉及到總功、有 用功、額外功等抽象概念，特別是滑輪組的機(jī)械效率題目中，同一滑輪組在不同負(fù)載情況下機(jī)械效率不同，有 用功在具體情況中的形式不同，隱含條件的滲入，以及特殊形式的滑輪組等等，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中常感覺(jué)困惑， 易造成錯(cuò)解。為了解決這類(lèi)問(wèn)題，同學(xué)們要搞清楚以下幾點(diǎn)： 要對(duì)機(jī)械效率公式進(jìn)行歸類(lèi)細(xì)化根據(jù)對(duì)兩巨、日用、醐外的具體理解，可以將機(jī)械效率的定義式進(jìn)行如下歸類(lèi)：F-泌&+5啟行+以 (水平方向)(斜面方向)(1)在豎直方向上，G是物體重，G動(dòng)是動(dòng)滑輪重，h是物體被提升的高度，也是動(dòng)滑輪被提升的高度。.萬(wàn)甘用-5 ,若繩重