内容正文:
第十一章 机械与功 章末复习
知识梳理
一、杠杆
1.定义:在 的作用下能够绕 转动的坚实物体。
2.五要素
(1)支点: ,用字母O 表示。
(2)动力: ,用字母F1表示。
(3)阻力: ,用字母F2 表示。
(4)动力臂: ,用字母L1表示。
(5)阻力臂: ,用字母L2表示。
3.画力臂的步骤
①找支点O;②画力的作用线(虚线);③画力臂(虚线,过支点向力的作用线作垂线段);④标力臂(大括号或背向箭头)。
4.研究杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡:杠杆静止或匀速转动。
(2)调节:实验前应调节 使杠杆在 位置平衡。这样做的目的是
。
(3)结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是 。
写成公式:F1L1=F2L2;也可写成:=。
5.杠杆的分类与应用
分类
结构特征
特点
应用举例
省力杠杆
动力臂大
于阻力臂
省力、
费距离
撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力杠杆
动力臂小
于阻力臂
费力、
省距离
缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿
等臂杠杆
动力臂等
于阻力臂
不省力、
不费力
天平、定滑轮
6.画最小动力的方法:关键是找出最长的动力臂,支点与动力作用点的连线作为动力臂时,动力臂最长;过动力作用点作动力臂的垂线,即是动力的作用线;根据阻力和动力使杠杆转动的方向相反,确定动力的方向,即可作出最小动力的示意图。
二、定滑轮
1.定义:使用时,滑轮的 的叫定滑轮。
2. 实质: 杠杆。
3.特点:不 ,但可以 。
4.定滑轮受力分析:如图所示,将定滑轮抽象成杠杆,不计绳重和摩擦,存在F1
F2,绳子自由端移动距离s(或速度v) 重物移动的距离s'(或速度v')。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
三、动滑轮
1.定义:使用时,滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫动滑轮。
2.实质: 的省力杠杆。
3.特点:可以 ,但不能 。
4.动滑轮受力分析:如图所示,将动滑轮抽象为杠杆,不计绳重和滑轮重及摩擦,则拉力F1=F2(F2等于物重G物);只忽略绳重及摩擦,则拉力F1=F2'=(G物+G动),绳子自由端移动距离s(或速度v)等于重物移动距离s'(或速度v')的2倍。
四、滑轮组
1.特点:滑轮组既可以 ,又可以 。
2.滑轮组受力分析:忽略绳重、滑轮重及摩擦,则拉力F= ;只忽略绳重及摩擦,则拉力F= ;绳子自由端移动的距离s(或速度v)等于重物移动距离s'(或速度v')的 倍。(总重由n段绳子承担)
3.组装滑轮组的方法:首先根据公式n=求出承重绳子的段数,然后根据“奇动偶定”的原则,结合题目具体要求组装滑轮组。(不计绳重和摩擦)
五、功
1.做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的 。
(2)沿 的方向移动的 。
2. 不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
3.功的大小:功等于力与物体沿力的方向移动距离的 。
4.功的公式:W= 。
5.功的单位:在国际单位制中,功的单位是 ,简称 ,符号是 。
六、功率
1. 物理意义:表示做功 的物理量。
2. 定义: 叫做功率。
3. 公式:P==Fv。
4.单位:国际单位是 ,符号是 ;该单位的专门名称是 ,简称 ,符号是 。常用单位是千瓦(kW)。
换算关系:1 kW= W。
七、功的原理
内容:使用任何机械都不能省功。
八、机械效率
1.有用功
(1)定义:为了达到目的无论采取哪种办法都必须做的功。
(2)公式 :W有用= (提升重物)=W总-W额外=η 。
2.额外功
(1)定义:并非我们需要但又不得不做的功。
(2)公式:W额外=W总- =G动h(忽略绳重和滑轮摩擦的动滑轮、滑轮组提升重物)=fL(斜面提升重物)。
3.总功
(1)定义:有用功加上额外功是总