简单机械 功 机械效率知识点汇总.docx

一、知识体系

简单机械、功、机械效率知识点汇总

简单机械

杠杆

简单机

械滑轮

其他机械

定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂

平衡条件：FL＝FL

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应用：省力杠杆，道钉撬、启瓶器等等臂杠杆，天平

费力杠杆，钓鱼杆、镊子、筷子等

概 念：周边有槽，可绕着装在框子里的轴转动的轮子定滑轮：工作时，轴固定不动的滑轮

使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向动滑轮：工作时，轴随着物体一起移动的滑轮

省一半的力，费一倍的距离，不能改变力的方向

滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起，既省力也可改变力的方向，但要费距离。〔F＝G/n S=nh〕

斜面：省力，费距离。实例：盘山公路，螺丝钉

功和机械能

功

1、力学里所说的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、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、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS

4、功的单位：焦耳，1J=1N·m。

5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。

功的原理

1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。

2、说明： （请注意理想情况功的原理可以如何表述？）

①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）

3、应用：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。

机械效率

１、有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W ＝Gh（提升重物）=W －W =ηW

有用 总 额 总

斜面：W =Gh

有用

2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功

公式：W =W －W =G h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

额 总 有用 动

斜面：W =fL

额

3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功

公式：W =W ＋W =FS=W ／η

总 有用 额 有用

斜面：W =fL+Gh=FL

总

4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

② 公式：

η=

W

W有用

总

η斜面： =GhFL

η

定滑轮：η=Gh

=Gh=G

FS Fh F

动滑轮：η=Gh

=Gh =G

FS F2h 2F

滑轮组η=Gh

=Gh =G

FS Fnh nF

③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

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： W Gh

η= W有用= FS

①原理： 总

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。

功率

1、定义：单位时间里完成的功

2、物理意义：表示做功快慢的物理量。

t3、公式：P=W=Fv

t

4、单位：主单位W常用单位kW

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。