第十一章 簡單機(jī)械和功 基本知識點(diǎn)

1、11.1杠桿首先，杠桿1.定義：在物理學(xué)中，在力的作用下能繞一個固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的硬桿叫做杠桿。2.五個元素：支點(diǎn)杠桿旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)。動力(F1)轉(zhuǎn)動杠桿的力。阻力(F2)是阻止操縱桿旋轉(zhuǎn)的力。力臂(L1)從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離。阻力臂(L2)從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離。注：(1)力臂從支點(diǎn)到作用力作用線的垂直距離。繪制力臂的步驟：找到支點(diǎn)找到力的作用線確定點(diǎn)到線的垂直距離標(biāo)出力臂的名稱。二、杠桿的平衡條件1.探索杠桿的平衡條件(1)杠桿處于平衡狀態(tài)：(1)靜止?fàn)顟B(tài)(2)勻速轉(zhuǎn)動水平位置調(diào)節(jié)杠桿平衡的方法：調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母(左高到左，右高到右，兩邊的平衡螺絲一一調(diào)節(jié)方向)。(水平位置調(diào)節(jié)杠桿

2、平衡的目的：(1)方便測量力臂；(2)克服杠桿自重的影響。(4)實(shí)驗(yàn)記錄：測量序列號功率F1/N力臂L1/厘米電阻F2/N阻力臂L2/厘米注：許多實(shí)驗(yàn)的目的是從中的普遍現(xiàn)象中總結(jié)出普遍規(guī)律。杠桿平衡狀態(tài)：力臂；阻力臂數(shù)學(xué)表達(dá)式：f1l1-f2l2杠桿的平衡條件也叫杠桿原理，這是古希臘學(xué)者阿基米德首先總結(jié)出來的。2.杠桿分類：(1)省力杠桿：(1)特點(diǎn)：力臂大于阻力臂優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省勞動力缺點(diǎn)3:它需要距離例子：羊角錘、手推車、剪鐵皮的剪刀、虎鉗、撬棍等。費(fèi)力杠桿：特點(diǎn)：力臂比阻力臂小優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省距離3缺點(diǎn)：費(fèi)力例如：筷子、鑷子、掃帚、槳、剪刀、魚竿、理發(fā)剪刀等。等臂杠桿：特點(diǎn)：力臂等于阻力臂(2)優(yōu)點(diǎn)

3、：既不省力也不省距離示例：托盤秤、天車等。11.2滑輪I .天車1.定義：使用滑輪時，軸位置固定的滑輪稱為天車。2.本質(zhì)：等臂杠桿3.結(jié)構(gòu)示意圖：4.探索使用天車的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)序列號鉤碼重力彈簧測力計的指示(1)實(shí)驗(yàn)記錄天車的特點(diǎn)：使用天車不省力；使用天車可以改變用力方向；使用天車可以改變拉力方向，但不能改變拉力大小(拉力大小保持不變)。第二，動滑輪1.移動含義：當(dāng)使用滑輪時，滑輪的軸隨著被拉動的物體一起移動，這種滑輪稱為移動滑輪。2.本質(zhì)：力臂是阻力臂的兩倍3.結(jié)構(gòu)示意圖：4.探索使用活動滑輪的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)序列號鉤碼重力彈簧測力計的指示(1)實(shí)驗(yàn)記錄動滑輪的特點(diǎn)：使用動滑輪可以節(jié)省一半的力；使用動滑

4、輪不能改變用力方向。三、滑輪組1.定義：天車和動滑輪的組合稱為滑輪組。2.功能：滑輪組可以省力并改變用力方向。3.力的關(guān)系：用滑輪組起吊重物時，滑輪組用幾根繩子來起吊物體，起吊物體的力只是物體重量的一小部分。注： F=G/n，不考慮動滑輪、繩索和摩擦力的重量(理想情況)(2)不考慮繩索重量和摩擦力(僅考慮活動滑輪的自重)，f=(g g移動)/n4.距離的關(guān)系：S=nh5.速度的關(guān)系：V=nV6.滑輪組的纏繞方法：奇運(yùn)動偶測定注：n為奇數(shù)時，從從動滑輪開始；當(dāng)n為偶數(shù)時，從天車開始。四.軸和斜面1.輪軸由一個輪子和一個帶有共同旋轉(zhuǎn)軸的軸組成，輪軸也被認(rèn)為是一個杠桿的變形，它是一個可以省力的杠桿。

5、車軸的例子：門把手、汽車方向盤、扳手等。2.斜面也是一種簡單的機(jī)器，也可以看作是杠桿的變形，它是一種l1.實(shí)驗(yàn)中要測量的物理量：張力的大小和小車通過的距離小車重力g，小車上升高度h2.實(shí)驗(yàn)記錄表測量序列號F/NS/mG/Nh/mFs(Nm)Gh/(Nm)3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：Fs大約等于Gh4.實(shí)驗(yàn)表明，如果不考慮摩擦力和其他阻力的影響，任何其他機(jī)器都可以得到與使用斜面時相似的結(jié)論，即沒有一臺機(jī)器既能節(jié)省人力又能節(jié)省距離。使用任何機(jī)器都不能節(jié)省工作。(二、作品(符號：w)1.定義：力和物體沿力的方向通過的距離的乘積稱為機(jī)械功。2.公式：功=力距(W=Fs)3.單位：在國際單位制中，工作單位是納米。為紀(jì)

6、念英國物理學(xué)家焦耳，功的單位被命名為焦耳，簡稱焦，用字母j表示4.根據(jù)功的公式，對物體做功有兩個必要條件：一是對物體施加強(qiáng)有力的作用，二是沿力的方向通過一定的距離。5.三種沒有完成工作的情況：(1)堅強(qiáng)沒有距離。例如，雖然司機(jī)花了很大的力氣，汽車仍然不動。有距離但沒有力量。例如，當(dāng)運(yùn)動員踢足球時，球在草地上滾動一定的距離。強(qiáng)烈而遙遠(yuǎn)，但方向不同。例如，學(xué)生們在水平道路上以恒定的速度背著書包。11.4功率1.功率是一個物理量，表示物體工作的速度。1.定義：單位時間內(nèi)所做的功叫做功。2.公式：功率=功/時間(p=w/t)變形后，可得到W=鉑，并可推導(dǎo)出P=Fv3.在國際單位制中，功率的單位是焦耳/

7、秒。為了紀(jì)念英國工程師和發(fā)明家瓦特，功率將是的單位被命名為瓦特，或簡稱瓦特，并由字母W表示.(1W=1J/s)例如，人們通常騎功率約為60-80W的自行車。物理意義：人們騎自行車時每秒鐘做60-80焦耳。4.在工程技術(shù)中，千瓦和兆瓦通常用作動力裝置。1KW=1000W瓦1MW=1000千瓦5.馬力是已經(jīng)使用的動力單位。一馬力等于735瓦。二.活動11.6上樓時估計功率1.待測物理量：人的質(zhì)量m，上樓的垂直高度h，上樓的時間t2.測量工具：天平(或稱稱測重力)，皮尺和秒表3.實(shí)驗(yàn)記錄：測量對象人的質(zhì)量米/公斤樓上垂直高度h/m樓上時間功率功率功率比一個同學(xué)b同學(xué)同學(xué)4.功率表達(dá)式：P=mgh/t

8、11.5機(jī)械效率一、活動11.7重新探索滑輪1.要測量的物理量：繩索上的張力f，手運(yùn)動的距離s，鉤碼重力g，鉤碼上升高度h2.所需測量工具：彈簧測力計和秤3.實(shí)驗(yàn)記錄：測量序列號繩索拉力手動的距離S/m收到掛鉤代碼重力重力吊鉤代碼上升高度h/m手拉繩站已完成的工作/J動滑輪卷收器代碼已完成的工作/J4.總工作量、有用工作量和額外工作量之間的關(guān)系：懦弱的；wExtra二、機(jī)械效率(符號：)1.定義：在物理學(xué)中，有用功與總功的比率稱為機(jī)械效率。2.機(jī)械效率通常用百分比表示：機(jī)械效率=(有用功/總功)100表達(dá)：100注：對于實(shí)際機(jī)械，由于額外的工作，總有w有用w總量，所以 100 .第三，滑輪組機(jī)械效率測量實(shí)驗(yàn)1.原則：1002.設(shè)備：彈簧測力計、秤、鐵架、滑輪組和吊鉤代碼3.待測物理量：繩索拉力f，手部運(yùn)動距離s，鉤碼重