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第九章 机械与人[来源:学科网ZXXK]
一、杠杆的平衡条件
1. 定义
(1)杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
(2)支点:杠杆绕着转动的点。(3)动力:使杠杆转动的力。
(4)阻力:阻碍杠杆转动的力。(5)动力臂:从支点到动力作用线的距离。
(6)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
2. 杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写作
,也可写成
。
杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
3. 杠杆的种类
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆。如:起子、扳手、撬棍、铡刀等。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆。如:镊子、钓鱼杆,赛艇的船浆
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆。例如:天平。
省力杠杆省力,但费距离(动力移动的距离较大),费力杠杆费力,但省距离。等臂杠杆不省力也不省距离。既省力又省距离的杠杆是不存在的。
三、做功了吗
1.机械 功(1)功的初步概念:力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,这个力就对该物体做了功。
功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
(2)功的计算:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:功=力×距离,即
。
(3)功的单位:国际单位制中功的单位是焦耳,简称焦,符号为J。在国际单位制中力的单位是N,距离的单位是m,功的单位就是
,
。
2. 功的原理
使用机械时,人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功。这个结论叫做功的原理。
四、做功的快慢
1、功率(1)功率的概念:单位时间里完成的功。功率表示做功的快慢。
(2)功率的计算:公式为功率
,
。
(3)功率的单位:功率的单位是瓦特。国际单位制中,功的单位是J,时间的单位是s,功率的单位就是J/s。J/s的专用名称叫做瓦特,简称瓦,符号W。
,意思是1s内完成了1J的功。
,
五、提高机械的效率
1、有用功跟总功的比值叫机械效率,公式:
×100%
2、机械效率总是小于1。
3、注意机械效率跟功率的区别
机械效率和功率是从不同的方面反映机械性能的物理量,它们之间没有必然的联系。功率大的机器不一定效率高。
六、合理利用机械能
1. 动能和势能
(1)动能:物体由于运动而具有的能量。一切运动的物体都具有动能。运动物体的速