簡單機械和功知識歸納

1、簡單機械和功知識點歸納第一部分、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轉動的硬棒就是杠桿。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O：杠桿繞著轉動的點。動力F1:使杠桿轉動的力。阻力F2:阻礙杠桿轉動的力。動力臂L1:從支點到動力作用線的距離。阻力臂L2:從支點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動，杠桿就處于平衡狀態(tài)。杠桿的平衡條件是：動力X動力臂 =阻力x阻力臂：F1L1= F2L2注意：杠桿的平衡不是單獨由力或力臂決定的，而是由它們的乘積來決定的。能用杠桿的平衡條件解釋、設計、解決有關問題，能進

2、行簡單計算。4、杠桿分類：(1)省力杠桿：L1>L2, F1VF2。其動力臂L1大于阻力臂L2,平衡時動力F1小于阻力F2,即用較小的動力 就可以克服較大的阻力。但是實際工作是動力移動的距離卻比阻力移動的距離大，即要費距離。如撬起重物的 撬棒，開啟瓶蓋的起子、側草用的側刀等，都屬于這一類杠桿。(2)費力杠桿：L1VL2, F1>F2o這類杠桿的特點是動力臂L1小于阻力臂L2,平衡時動力F1大于阻力F2,即要用較大的動力才能克服阻力完成工作，但它的優(yōu)點是杠桿工作時，動力移動較小的距離就能使阻力移動較大的距離。使工作方便，也就是省了 距離。如縫紉機踏板、挖土的鐵鍬、大掃帚、夾煤塊的火鉗

3、，這些杠桿都是費力杠桿。(3)等臂杠桿：L1=L2, F1=F2。這類杠桿的動力臂 L1等于阻力臂L2,平衡時動力F1等于阻力F2,工作時既不省力也不費力，如天平、定滑輪就是等臂杠桿。列表如下：杠桿種類構造特點應用舉例優(yōu)點缺點省力杠桿L1>L2省力費距離鉗子、起子費力杠桿L1< L2省距離費力釣魚桿、理發(fā)剪刀等臂杠桿L1=L2改變力的方向天平、翹翹板注意：沒有既省力、又省距離的杠桿。二、定滑輪、動滑輪、滑輪組5、定滑輪定義：軸固定不動的滑輪叫做定滑輪。特點：使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向。6、動滑輪定義：軸和物體一起移動的滑輪叫做動滑輪。特點：使用動滑輪可以省一半'力

4、，但不改變力的方向，且多移動一倍的距離。7、滑輪組：由定滑輪和動滑輪組合而成的。特點：使用滑輪組會省力，可能會改變用力方向，一定費距離。8、使用滑輪組時，重物和動滑輪由幾段繩子承擔，作用在繩子末端的拉力就是重物和動滑輪總重的幾分之一，若動滑輪重不計，則F=G/n。注意：(1 )要嚴格區(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”：假想把定滑輪和動滑輪從中間隔斷，再看隔離后，留在動滑輪及貨物上相關線頭有幾個，就是幾段繩子，如圖所示，n=4。9、知道斜面也是一種簡單機械。其特點是：高度一定時，斜面越長越省力。例如盤山路。規(guī)律方法指導

5、1 .正確理解力臂的概念力臂是指從支點到力的作用線的距離，力對杠桿的轉動效果不僅與力的大小有關，還與支點到作用線的垂直距 離有關，支點到動力作用線的距離叫動力臂，支點到阻力作用線的距離叫阻力臂。力的大小相同時，力臂是影 響杠桿轉動的物理量。甲乙如圖甲所示，若分別在杠桿的 A點和B點作用豎直向上的力 F1和F2,使杠桿緩緩繞 。點轉動，當然力F2較小， 因為F2的力臂較大。如圖乙中，若先后在杠桿同一點A作用垂直于杠桿的力 F1和斜向下的力F2,使杠桿緩緩繞。轉動，我們發(fā)現(xiàn)力F1較小，原因同樣在于 F1的力臂較大。應用中必須留心力臂的畫法。千萬不要把支點到力作用點的連線誤認為是力臂。圖乙中我們還可

6、以看到，若作用點不變，力的方向發(fā)生改變，那么力臂也會隨著改變，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有兩個力或幾個力作用在杠桿上， 能使杠桿分別按兩個不同方向轉動 (常用順時針或逆時針來區(qū)別)，若杠桿 保持靜止不動或勻速轉動時， 則我們說杠桿平衡了.根據(jù)實驗可得出杠桿平衡的條件是 1 "暴二% 阻，即動 力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積。應該注意所謂動力與阻力并無嚴格區(qū)別，比如天平測量物體質量時，被測物對底盤的壓力與祛碼對底盤的壓力 根本無需分清哪個是動力，哪個是阻力，在這里區(qū)分動力與

7、阻力目的在于區(qū)別使杠桿轉動的方向不同而已。3 .怎樣判斷滑輪組的用力情況使用滑輪組提重物時，若忽略滑輪和軸之間的摩擦以及繩重，則重物和動滑輪由幾段繩子承擔，提起重物的力產二(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鍵是弄清幾段繩子承擔動滑輪和重物的總重。用“連動法”，弄清直接與動滑輪連接的繩子的根數(shù)n,在圖甲中我們以重物和動滑輪為研究對象，n=4,有四F .F =莒根繩子承擔動滑輪及重物，所以用力4 。同理，分析乙圖可知，提起重物及動滑輪的力5 。從上面還可以看出，同一個滑輪組，繩子的繞法不同，省力的情況也不同，繩端固定在動滑輪上比固定在定滑 輪上更省力。第二部分、功和功率1

8、、理解功的知識要點詮釋：知道功是力和在力的方向上移動的距離的乘積；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； 在力的方向上通過的距離。能根據(jù)功的知識解釋是否做功、用W=FS1行簡單計算。2、功的原理：使用任何機械都不省功。3、理解功率的概念要點詮釋：知道單位時間做的功叫功率；它是表示做功快慢的物理量。其定義式為P=W/t ,國際單位為瓦特，簡稱瓦（ W ,常用單位為千瓦（KW,換算關系為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)：做功的兩個必要因素；重

9、點：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，但物體沒有在力的方向上通過距離，此情況叫“勞而無功”。B.物體移動了一段距離，但在此運動方向上沒有受到力的作用（如物體因慣性而運動），此情況叫“不勞無功”。C.物體既受到力，又通過一段距離，但兩者方向互相垂直（如起重機吊起貨物在空中沿水平方向移動），此情況叫“垂直無功”。3 .在分析做功情況時還應注意以下幾點A.當物體的受力方向與運動方向不垂直時，這個力就要做功。B.一個物體同時受幾個力的作用時，有一些力做了功，有些力沒有做功.因此，講做功必須指出是哪一個力對哪一個物體做功。C.什么叫物體克服阻力做功：若物體在運動方

10、向上受到一個與此方向相反的力F的作用，我們通常說物體克服阻力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A.有力才有可能做功，沒有力根本不做功。與S的方向應在同一直線上。（初中要求）（比如一個人提著一重物 G,從山腳順著一之字形的山路爬到山頂，此時人克服重力做功所移動的距離并不是山路的長，而是從山腳到山頂?shù)母撸〤.做功的多少，由W= Fs決定，而與物體的運動形式

11、無關。 怎樣理解功率的概念1 .物理意義表示物體做功的快慢。2 .定義物體在單位時間內所做的功。3 .定義式P= W/t4 .國際單位 瓦(W)5 .注意事項A.區(qū)別功與功率：功率與功是兩個不同的物理量 ，“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，只有在做功時間相同時，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：功率與功和時間兩個因素有關。B.由P= W/t變形為P= F v可知：功率一定時,力F與速度v成反比。將上述歸納：功（W功率(P)概念身-個力作用在物體上，物體在這個力作用下通 過一段距離。這個力對物體

12、做了功。單位時間里完成功的多少。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。功率的單位也是復合單位，焦/秒，叫11 = 做瓦特。收計算pd t其它以卜二種情況力對物體M、做功：< 1> “不勞無功”，物體通過了距離，但沒有力作 用在物體上；< 2> “不動無功”有力作用在物體上，物體靜止不 動，沒有通過距離；< 3> “勞而無功”，有力作用在物體上，物體也通 過了距離，但力的方向和通過的距離方向互相垂 直，沿力方向上物體沒有通過距離。比較做功快慢的方法啟：< 1>比較相同時間內做的功，做功多的 做功快；< 2>

13、比較做相同的功所用時間，所用時 間少的做功快；< 3>比較功和時間的比值，比值大的做 功快。研究方法類比法：由兩種東西的一部分相似之處，推測其他部分也可能相似。舉例：研究功率時，想到功率表示做功快慢、速度表示運動快慢這一相似性，推測功率在定義、定義式、單位等方面也與速度單位組成相似。第三部分、機械效率1 .知道利用機械工作時對工作目的物做的功叫有用功；無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，所以對水做的功是有用功，對桶做的功是額外功，人在整個提水過程中做的功是總功。n = £-2 .知道機械效率等于有用功與總功之比

14、，用公式自 來表示，其中“表示機械效率， W有用表示有用功，W總表不'總功。注意：由于叫用總小于吸，機械效率總小于1。3 .會用公式唯進行簡單計算。理解機械效率等于有用功與總功之比。對于這一個知識點，應該注意以下幾點：(1)會判斷有用功、額外功和總功。知道我們需要的功叫有用功；在工作時，額外負擔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)做功的目的來區(qū)分這三種功。(2)知道增大機械效率的方法。(例如根據(jù)公式 性%用+%時可知：如果有用功不變，我們可以通過減小額外功來增大機械效率, 我們用輕便的塑料桶打水，而不用很重的鐵桶打水，就是運用這個道理)；如果額外功不變

15、，我們可以通過增大 有用功來提高機械效率；(例如，在研究滑輪組的機械效率時，我們會發(fā)現(xiàn)同一個滑輪組，提起的重物越重，機 械效率越高，就是這個道理)；當然了，如果能在增大有用功的同時，減小額外功更好。規(guī)律方法指導：求簡單機械的機械效率是初中物理教學的重點內容，也是近年來中考的熱點問題。由于計算中涉及到總功、有 用功、額外功等抽象概念，特別是滑輪組的機械效率題目中，同一滑輪組在不同負載情況下機械效率不同，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，在學習的過程中常感覺困惑， 易造成錯解。為了解決這類問題，同學們要搞清楚以下幾點： 要對機械效率公式進行歸類細化根據(jù)對兩巨、日用、醐外的具體理解，可以將機械效率的定義式進行如下歸類：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動是動滑輪重，h是物體被提升的高度，也是動滑輪被提升的高度。.萬甘用-5 ,若繩重