简单机械和功知识点_机械制造-机械理论及资料.pdf

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1、名师总结 优秀知识点 简单机械和功知识点总结 一、认识和利用杠杆 1、杠杆（1）杠杆的定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。（2）影响杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的固定点；动力：使杠杆转动的力 F1；阻力：阻碍杠杆转动的力 F2；动力臂：从支点到动力作用线的距离1 l；阻力臂：从支点到阻力作用线的距离2l；（方法提示：一找点；二画线；三作垂线段）2、杠杆的平衡条件（1）杠杆的平衡：杠杆处于静止或匀速转动状态（2）杠杆平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，即 F11 l=F22l 或：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。即力与力臂成反比。2112FFll 3、三种杠杆及应用举例：（1

2、）省力杠杆：当1 l2l时，F1F2。例：扳手，撬棍，指甲刀。（2）费力杠杆：当1 lF2。例：钓鱼杆，船桨。（3）等臂杠杆：当1 l=2l时，F1=F2。例：天平 4、不等臂天平的使用：物左砝右时质量为 m1，物右砝左时质量为 m2，则物体质量为 m=21mm,天平两边力臂之比为2121mmll 5、欲使已平衡的杠杆在改变力或力臂后再次平衡，则应有改变后的两侧的力与力臂的乘积相等，或者是两边的力或力臂同时改变相同的倍数。（不是相同的大小）6、杠杆两端挂同种金属块平衡后，同时没入水中，杠杆仍然平衡；若挂不同种金属块，则杠杆失去平衡，密度较大的一端下沉。二、认识和利用滑轮 1、认识滑轮和滑轮组

3、实质 力的关系（F，G）距离关系（s，h）速度关系（v，0v）作用 定滑轮 等臂杠杆 F=G s=h v=0v 改变力的方向，既不省力也不省距离 动滑轮 动力臂是阻力臂两倍的杠杆 F=12G s=2h v=20v 省一半力，费距离 滑轮组 F=1nG s=nh v=n0v 既可省力又能改变力的方向 费距离（忽略摩擦，G=G物+G动滑轮）2、滑轮组用力情况的判断 名师总结 优秀知识点 判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物，在数绳子时，不但要明确绳子是否承担动滑轮和重物的重力，还要看清滑轮组的组装方式，不能只看滑轮个数。3、滑轮组绳子段数 n 与动滑轮个数 m之间的关系：n=2m或 n

4、=2m+1。n为偶数时，绳子起点在定滑轮上；n 为奇数时，绳子起点在动滑轮上。4、在给滑轮组绕绳时，若要求人站在地上拉动重物上升。则绳子最后必定穿过定滑轮，拉力方向向下。三、怎样才算做功 1、做功的条件 一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过了距离，二者缺一不可。2、常见的几种看似做功而实际没有做功的情况：(不劳无功，劳而无功)（1）物体依靠惯性通过了一段距离，如推出去的铅球，投掷出去的标枪。（2）有力作用在物体上，物体没有移动距离，如推而不动，搬而未起。（3）有力作用在物体上，物体也移动了一段距离，但力的方向与移动方向垂直或指向反方向。如：用手提着水桶水平运动，关闭发动机的汽车慢慢停

5、下来。3、功的大小 公式：W=Fs F 是做功的力的大小，s 是物体在动力 F 的方向上通过的距离，它不一定等于物体实际移动的距离。使用机械提升重物时，动力做功可以使用公式 W=Fs来计算，克服物体重力做功 W=Gh。从斜面上滑下的物体，重力 G对物体做功，物体在力的方向上移动的距离是斜面高 h，而不是物体实际移动的距离即斜面的长l，所以重力做的功是：W=Gh(省力的机械多移动距离，费力的机械省距离，总之任何机械都不省功，但使用机械可以给人们带来方便)四、做功的快慢 1、功率的意义：表示物体做功的快慢。2、功率的定义：单位时间里物体完成的功。3、公式：WPFvt （特别提醒：运动公式PFv时要

6、注意，当功率一定时，要增大牵引力需要减小速度）4、单位：W、kW 功率数据的意义：一台机器的功率为 500W，表示这台机器在 1s 内做功 500J。5、区别机械的总功率和有用功率：总功率指机械本身产生的功率，t总总WP 有用功率指机械用来做有用功的那部分功率：t有用有用WP，P有用=P总 五、机械效率 1、机械效率的定义：有用功跟总功的比值 2、公式：100%WW有用总 对于任何机械，总小于 1。硬棒影响杠杆的五要素支点杠杆绕着转动的固定点动力使杠杆转动的力阻力阻碍杠杆转动的力动力臂从支点到动力作用线的距离阻力臂从支点到阻力作用线的距离方法提示一找点二画线三作垂线段杠杆的平衡条件杠杆的平衡杠

7、杆处即力与力臂成反比三种杠杆及应用举例省力杠杆当时例扳手撬棍指甲刀费力杠杆当时例钓鱼杆船桨等臂杠杆当时例天平不等臂天平的使用物左砝右时质量为物右砝左时质量为则物体质量为之比为天平两力臂欲使已平衡的杠杆在改变同的大小杠杆两端挂同种金属块平衡后同时没入水中杠杆仍然平衡若挂不同种金属块则杠杆失去平衡密度较大的一端下沉二认识和利用滑轮认识滑轮和滑轮组实质力的关系距离关系速度关系作用定滑轮等臂杠杆动力臂是阻力臂两倍名师总结 优秀知识点 3、有用功、总功、额外功（1）有用功是为了达到目的、完成任务而对物体做的功。如：克服物重提升物体时，W有用=Gh，克服地面对物体的摩擦使物体运动时，W有用=fs。（2）额

8、外功是指对人们无用，但因为摩擦力和机械自重等存在，克服摩擦力和机械自重而不得不做的功。使用机械提升重物时，用来克服机械自重和机械各部分摩擦所做的是额外功；水平移动物体时，所做的克服有用摩擦之外所做的功为额外功。（3）总功是：WWW总有用额外=+，也就是人们使用机械时实际做的功。W总动=Fs，式中动F是作用在机械上的动力，s是动力动F通过的距离。（4）提高机械效率的主要方法：增加有用功，减少额外功，增大有用功与额外功的比值。对于组合一定的滑轮组，增大提升物体的重力，增大所做的有用功，可提高其机械效率。4.计算机械效率的各种变形式.A.在竖直方向上提升物体,(对于杠杆:ns/h；对于滑轮组:ns/

9、h,s 为动力移动的距离,h为物体提升的高度)注:若只计动滑轮的重,则F(G+G轮)/n,机械效率还可等于,即.B.在水平方向上拉动物体,(s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离)C.注意事项 机械效率与功率的区别 功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有3040%；而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率

10、就越高.硬棒影响杠杆的五要素支点杠杆绕着转动的固定点动力使杠杆转动的力阻力阻碍杠杆转动的力动力臂从支点到动力作用线的距离阻力臂从支点到阻力作用线的距离方法提示一找点二画线三作垂线段杠杆的平衡条件杠杆的平衡杠杆处即力与力臂成反比三种杠杆及应用举例省力杠杆当时例扳手撬棍指甲刀费力杠杆当时例钓鱼杆船桨等臂杠杆当时例天平不等臂天平的使用物左砝右时质量为物右砝左时质量为则物体质量为之比为天平两力臂欲使已平衡的杠杆在改变同的大小杠杆两端挂同种金属块平衡后同时没入水中杠杆仍然平衡若挂不同种金属块则杠杆失去平衡密度较大的一端下沉二认识和利用滑轮认识滑轮和滑轮组实质力的关系距离关系速度关系作用定滑轮等臂杠杆动力臂是阻力臂两倍