《机械和功》复习提纲

《机械和人》复习提纲

一、杠杆 1、基础知识

杠杆：绕着固定点转动的硬棒。 支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示。 动力：使杠杆转动的力，用F1表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。

动力臂：支点到动力作用线的距离，用L1表示。 阻力臂：支点到阻力作用线的距离，用L2表示。 杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动。 2、杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂 即：F1L1=F2L2，可变形为：F1：F2=L1：L2 3、做关于杠杆题时的注意事项： （1）必须先找出并确定支点

（2）对力进行分析，从而确定动力和阻力

（3）找出动力和阻力的作用线，确定动力臂和阻力臂。

4、判断是省力杠杆还是费力杠杆，先确定动力臂和阻力臂，再比较动力臂和阻力臂的大小。动力臂大于阻力臂，动力臂就小于阻力臂，为省力杠杆。反之，为费力杠杆。

5、轮轴：由有共同转动轴的大轮和小轮组成，习惯上把大轮叫轮，小轮叫轴。轮轴是杠杆的变形。

用R表示轮半径，用r表示轴半径，由杠杆的平衡条件知，F1R=F2r，因为R>r，所以作用在轮上的力F1总是小于轴上的力F2。 二、滑轮

1、定滑轮与动滑轮

定滑轮在使用时，轴不随物体移动。而动滑轮在使用时，轴随物体一起移动。 2、定滑轮和动滑轮的工作特点

使用定滑轮时不省力，但能改变力的方向。

使用动滑轮省一半的力，但要多移动1倍的距离，不能改变力的方向。 3、滑轮组

（1）即省力又改变力的方向。

（2）重物和动滑轮的重力有几段绳子承担，所用的拉力就是它们的总重力的几分之一。拉力作用点移动的距离就是重物移动距离的几倍。 4、斜面

①理想斜面：斜面光滑； ②理想斜面遵从功的原理；

③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。 三、功

1、功：如果对物体用了力，并使物体沿力的方向移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械功，简称功。 2、功的两个要素：力和沿力的方向通过的距离。

3、功的大小：功等于作用力跟物体沿力的方向通过的距离的乘积。

用公式表示是：W=Fs F表示力，单位：牛(N)。s表示距离，单位：米（m） W表示功，单位：牛·米(N·m)，叫做焦耳，简称焦（J）。1J=1N·m。 四、功率

1、功率：功率是表示做功快慢的物理量，单位时间内完成功的多少叫做功率。 2、功率的计算 功率的公式：P=W/t

W表示功，单位是焦（J），t表示时间，单位是秒（s），P表示功率，单位是焦/秒（J/s），叫做瓦特（W），1W=1J/s。 功率的单位还有千瓦（kW）、兆瓦（MW）。1kW=10W，1MW=10W。 3、关于功率的推导运算：

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∵P=W/t，W=Fs（F指力，s指移动的距离，t指时间）∴P==F·s/t又∵v=s/t ∴P=F·v 4、单位：主单位W；常用单位kW mW 马力。 换算：1kW=10W 1mW=10 W 1马力=735W。

某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J。 5．机械效率和功率的区别：

功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。 五、使用机械能省功吗

1、有用功：在使用机械时，机械对物体所作的功是有用的，是必须做的，这部分功叫有用功。用W有用表示。 2、额外功：在使用机械时，不可避免地要对机械本身做功和克服摩擦力做功，这部分功叫额外功。用W额外表示。 3、总功：有用功与额外功的总和。用W总表示。即：W总=W有用+W额外 4、机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率，用η表示。 即：η=W有用/W总，

机械效率一般用百分数表示。有用功是总功的一部分，且额外功总是客观存在的，则W有用

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=FS= W有用／η 斜面：W总= fL+Gh=FL

4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。

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②公式： 斜 面： 定滑轮：

动滑轮： 滑轮组：

③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%。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 5．机械效率的测量：

①原理：

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：

A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 B、提升重物越重，做的有用功相对就多。 C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

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（一）几种简单机械： 1. 杠杆：

（1）定义：在力的作用下，能够绕某一固定点转动的硬棒叫做杠杆。

（2）杠杆的平衡条件： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 。用公式表示为：F1l1＝F2l2。 （3）杠杆的分类：

类 型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 2. 滑轮： 类型 定滑轮 动滑轮 定 义 使用时，轴固定不动的滑轮 使用时，轴随物体一起移动 特 点 使用定滑轮不省力，但可以改变施力方向 使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向 实 质 定滑轮实际上是一个等臂杠杆 动滑轮实际上是一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆 特 征 l1＞l2 l1＜l2 l1＝l2 结 论 F1＜F2 F1＞F2 F1＝F2 常见应用 撬棒、开瓶扳手 镊子、筷子 天平、定滑轮 滑轮组 1定滑轮和动滑轮在理想情况下：F＝nG。 组合在一起叫做滑轮组 1当动滑轮重为G动，摩擦绳重不计时：F＝n（G＋G动）。 3. 轮轴和斜面：

F1r（1）轮轴是由具有公共转轴的轮子和轴构成。当动力作用在轮上时，它是一种省力杠杆（此时有F2＝R，比如门

把手、汽车方向盘、拧螺丝的扳手等）；当动力作用在轴上时，它是一种费力杠杆。

（2）斜面也是一种简单机械，当需要将重物沿竖直方向上提时，利用斜面比直接向上提要省力，当不计摩擦力时，

Fh有：G＝S（其中h是斜面的高度，S是斜面的长度）。

（二）功 1. 功：（1）定义：力与物体在力的方向上通过距离的乘积叫做机械功，简称功。用“W”表示，从定义可知功有两个必要因素。

（2）公式：W＝Fs。

（3）单位：焦耳，简称焦，符号J。 1. 1. 功率：（1）定义：单位时间内做的功叫做功率，用“P”表示，功率是表示物体做功快慢的物理量。

W（2）公式：P＝t＝Fv。

（3）单位：瓦特，简称瓦，符号W。 2. 机械效率：（1）定义：有用功和总功的比值叫做机械效率，用“η”表示。

W有用（2）公式：η＝W总×100％

（3）由于额外功无法避免，W有用总小于W总，因此η＜100％。

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