内容发布更新时间 : 2024/10/26 6:27:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

简单机械、功和功率基本知识导航

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

（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

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。

1④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F?G物

2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。

1③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物。只忽略轮轴间

n的摩擦，则拉力V=nv物

。绳子自由端移动距离：S=nh 绳子自由端移动速度：

（G?G动）④组装滑轮组方法：首先根据公式n?物求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”

F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＝F S＝斜面：W总＝fL+Gh＝FL

2

W有用?

4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。 公 式：?=斜 面：?=滑轮组：?=Gh FLW有用W总

GhGhG?? FSFnhnF5、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：?=W有用W总?Gh FS（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

3