
2022年八年级物理下册第十一章机械与功知识点总结新版新人教版.doc
5页第十一章 机械与功 一、杠杆1、定义:一根硬棒,在力的作用下绕着固定点转动,这根硬棒叫做杠杆判断一个物体是不是杠杆,需要满足三个条件,即硬物体〔不一定是棒〕、受力〔动力和阻力〕和转动〔绕固定点〕杠杆可以是直的,也可以是弯的,甚至是任意形状的,只要在力的作用下能绕固定点转动,且是硬物体,都可称为杠杆F2OF1L1L22、杠杆的五要素:①支点:杠杆绕着转动的点用字母O 表示②动力:使杠杆转动的力用字母 F1 表示③阻力:阻碍杠杆转动的力用字母 F2 表示说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上力的作用线:通过力的作用点沿力的方向所画的直线 动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反④动力臂:从支点到动力作用线的距离用字母L1表示⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离用字母L2表示画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴找支点O;⑵画力的作用线〔虚线〕;⑶画力臂〔实线与虚线都行,过支点垂直力的作用线作垂线〕;⑷标力臂〔大括号〕3、研究杠杆的平衡条件:①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
③结论:杠杆的平衡条件〔或杠杆原理〕是:动力×动力臂=阻力×阻力臂写成公式:F1L1=F2L2 也可写成:F1 / F2=L2 / L1 这意味着,作用在杠杆上的两个力〔动力和阻力〕的大小跟它们的力臂成反比解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题〔如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等〕 解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远〔即连接支点和力的作用点作为最长力臂〕;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向4、应用:三种杠杆:名称结构特征特 点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂〔L1>L2,F1< F2〕省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、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〔L1 2、定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮②实质:等臂杠杆③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向④对理想的定滑轮〔不计轮轴间摩擦〕F=G物绳子自由端移动距离SF〔或速度vF〕=重物移动的距离SG〔或速度vG〕3、动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮〔可上下移动,也可左右移动〕②实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向④理想的动滑轮〔不计轴间摩擦和动滑轮重力〕那么:,只忽略轮轴间的摩擦,那么拉力绳子自由端移动距离SF〔或vF〕=2倍的重物移动的距离SG〔vG〕4、滑轮组①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③理想的滑轮组〔不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力〕拉力滑轮组用几段绳子吊着重物,提起重物所用的力就是物体重的几分之一且物体升高“h〞,那么拉力作用点移动“nh〞,其中“n〞为绳子的段数)即:s=nh 绳子段数的判断:在动滑轮和定滑轮之间划一横线,只数连接在动滑轮上的绳子段数只忽略轮轴间的摩擦,那么拉力绳子自由端移动距离SF〔或vF〕=n倍的重物移动的距离SG〔或vG〕即:s=nh v1=nv2)④组装滑轮组方法:首先根据公式求出绳子的股数。 然后根据“奇动偶定〞的原那么结合题目的具体要求组装滑轮三、功1、做功的含义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功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,二是物体在这个力的方向上移动的距离不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离〔运动方向〕垂直2、功的计算:作用在物体上力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功:功=力×力的方向上移动的距离用公式表示:W=Fs,符号的意义及单位:W——功——焦耳〔J〕F——力——牛顿〔N〕S——距离——米〔m〕功的单位:焦耳〔J〕,1J=1N·m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F的方向上通过的距离,必须与F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〞〕单位搞混在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W=Gh ;在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W= F摩s四、功率1、定义:功与做功所用时间之比 2、物理意义:表示做功快慢的物理量。 3、定义公式:P= 使用该公式解题时,功W的单位:焦〔J〕,时间t的单位:秒〔s〕,功率P的单位:瓦〔W〕 4、单位:主单位: W ,常用单位 kW,它们间的换算关系是:1kW=103W 5、推导公式:P =Wt=Fst=Fv; 公式中P表示功率,F表示作用在物体上的力,υ表示物体在力F的方向上匀速运动的速度使用该公式解题时,功率P的单位:瓦〔W〕,力F的单位:牛〔N〕,速度υ的单位:米/秒〔m/s〕 五、机械效率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=Gh2、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=fL3、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=4、机械效率:定义:有用功跟总功的比值公 式:×100% 定滑轮:动滑轮: 滑轮组:5、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%6、提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。 7、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上下的主要因素有:①动滑轮越重,个数越多那么额外功相对就多②提升重物越重,做的有用功相对就多③摩擦,假设各种摩擦越大做的额外功就多8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
