内容正文:
第十一章 简单机械
一、杠杆
1.定义:在力的作用下能绕 固定点 转动的硬棒.
2.五要素
(1)支点O:杠杆绕其转动的点;
(2)动力F1:使杠杆 转动 的力;
(3)阻力F2: 阻碍 杠杆转动的力;
(4)动力臂l1:支点到 动力F1作用线 的距离;
(5)阻力臂l2:支点到 阻力F2作用线 的距离.
3.平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即 F1l1=F2l2 .
4.分类
(1)省力杠杆:动力臂 大于 阻力臂,省力费距离.
(2)费力杠杆:动力臂 小于 阻力臂,费力省距离.
(3)等臂杠杆:动力臂 等于 阻力臂,不省力也不省距离.
[注意] (1)杠杆的力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离.
(2)判断杠杆是否平衡,是看力和力臂的乘积是否相等,而不是比较动力和阻力的大小.
(3)使用杠杆,有时为了省力,有时为了省距离,但既省力又省距离的杠杆是不存在的.
二、滑轮
定滑轮
动滑轮
滑轮组
定义
轴固定不动
轴随物体一起运动
定滑轮和动滑轮的组合
特点
不省 力,但 可以 改变力的方向
省 力,但 不能 改变力的方向
既省力,又可改变力的方向
动力
情况
F= G物
F=
F=
(n为吊着物体的绳子段数)
[注意] (1)滑轮的实质:定滑轮的实质是等臂杠杆,动滑轮的实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆.
(2)判断滑轮组承担物重绳子的股数:动滑轮和定滑轮之间画一条虚线,数出与动滑轮相接触的绳子段数n.
三、机械效率
有用功、额外功、总功和机械效率的物理意义
概念
含义
公式
有用功
使用机械做功时,对人们有用的功叫有用功.一般来说,机械对物体所做的功是有用功
W有= G物h
额外功
对人们没用但又不得不做的功叫额外功
W额=G动h(滑轮组)
总功
外力对机械所做的功是总功,在数值上等于 有用 功与 额外 功的总和
W总= W有 +W额
或W总=Fs
机械
效率
有用功 跟 总功 的比值叫做机械效率.由于使用任何机械都要做额外功,所以机械效率总是小于 1 且没有 单位
η=
(1)额外功产生的原因是既要克服机械自重做功,还要克服各种摩擦力做功.
(2)有用功和额外功并不是绝对的,对一种情