11.1杠杆
杠杆定义:一根在力作用下可绕某一固定点转动的硬棒
杠杆的五个要素:
支点(O )
动力(F1)
阻力(F2)
动力臂(L1)
阻力臂(L2)
做力臂的方法:
1. 确定支点
2. 找出力的作用线
3. 过支点做力作用线的垂线并表示好
注意点:
1. 支点,力作用点都必须在杠杆上
2. 正确判断力的方向
① 一个顺时针,一个逆时针
② 同侧异向,异侧同向
杠杆平衡条件:
1. 杠杆处于静止状态或缓慢匀速转动
2. 实验前调节到杠杆为水平位置,避免杠杆自重影响
3. 实验时杠杆为水平平衡,便于直接读出利弊
4. 多次测量,避免偶然性,便于寻找规律
杠杆平衡公式:动力×动力臂=阻力×阻力臂
符号式:F1×L1=F2×L2
杠杆分类: 关系式 作用及缺点
①省力杠杆 L1>L2 省力,但费距离
②等臂杠杆 L1=L2 不省力,也不费力 ③费力杠杆 L1<L2 省距离,但是费力
杠杆的作图步骤:
1. 在杠杆上确定距离支点最远的点位力作用点
2. 连接该点与支点作动力的力臂
3. 过该点做力臂的垂线完成作图(注意力的方向)
杠杆的作图要点:
1. 过力臂另一端点做力臂的垂线
2. 按顺时针与逆时针的要求确定力的方向
3. 力作用点必须在杠杆上,完成实线与虚线的作图
例题:如图,杠杆处于水平平衡状态,若将两边物体都向两
边移动相同距离,则杠杆将会(
A . 仍平衡
B . 不平衡,左边下倾
C . 不平衡,右边下倾
D . 不能确定
如图:力F1始终与杠杆相垂直,则将杠杆从如图位置拉到斜向上位置的过程中,力F1如何变化?
如图,力F2始终保持竖直方向,则将杠杆从如图位置拉到斜向上位置的过程中,力F2如何变化?(B )
A. 变大 B.不变
C. 先变大,后变小 D.先变小,后变大
解题思路:F2×L2=G×LG
F2=LG/L2×G
LG/L2=OA/OB
11.2滑轮
定滑轮
定义:轴固定不动的滑轮
特点:可以改变力的方向,但不能省力
实质:等臂杠杆
动滑轮
定义:轴随物体一起运动的滑轮
特点:可以省力,但不能改变施力的方向
动力臂是阻力臂2倍的杠杆
滑轮组
定义:将动滑轮和定滑轮组合起来的机械
特点:可以改变施力的方向,也可以省力
公式:F 自=1/n×F 阻
S自=n ×S 阻
V 自=n ×V 阻
提示:自由端:绕线的可自由伸缩的一端
n:指动滑轮上绳子的股数
绳子股数是偶数在定滑轮上,股数为奇数在动滑轮上 11.3功
规定:作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离——做功
做功的两要素:
1. 有力作用在物体上
2. 物在力的方向上移动距离
注意点
1. 作用力方向与移动距离方向垂直时,助作用力不做功
2. 只要不垂直,一定做功
公式:W=F×S=G×h
功的单位:焦耳(J )
11.4功率
意义:描述物体做功快慢的物理量
比较方法
1. 相同时间,比较做功多少
2. 做相同的功,比较做功时间
定义:单位时间里机械所做的功
公式:P=W/t
或W=P×t
或t=W/P
国际单位:瓦特(W )
常用单位:千瓦(kw ) 兆瓦(MW )
马力(HP ) 匹
相邻进制:1kw=1000w 1MW=1000kw
推导公式:P=W/t=Gh/t=mgh/t
相邻进制:1瓦=1焦(秒) 1马力=1匹
推导公式:P=W/t=(F×S)/t=(F ×V ×t )=F×V
4. 功率70W 的物理意义:机械在1秒内做的功为70焦 注意:机车发动机的功率一般是一定的,根据P=F×V ,常采用减少的速度来增加机车的动力
11.4机械效率
定义:直接对物体做的功
有用功计算公式:W 有=G物h 物(提升)
W有=f物s 物(水平移动)
额外功计算公式:W 外=f斜s 斜(水平移动)
W外=G动h 动(提升)
三者关系:W 总=W有+W外
定义:有用功W 有与总功W 总的比值
机械效率计算公式:η= W有/W总×100%
使用机械可以省力,可以省距离(两者不可同得)可以改变施力的方向,但都不能省功
注意:使用机械都不能省功
实验原理:η= W有/W总×100%
测量工具:弹簧测力计,刻度尺
注意:拉力应保持竖直匀速运动状态
结论:用同一个滑轮组提不同的重物,物体越重,其有用功占的比例就越大,机械效率就越高
用不同的滑轮提同一个重物,动滑轮越多,越省力,其额外功占的比例就越大,机械效率就越小
若忽略摩擦,则机械效率与绕法无关
11.1杠杆
杠杆定义:一根在力作用下可绕某一固定点转动的硬棒
杠杆的五个要素:
支点(O )
动力(F1)
阻力(F2)
动力臂(L1)
阻力臂(L2)
做力臂的方法:
1. 确定支点
2. 找出力的作用线
3. 过支点做力作用线的垂线并表示好
注意点:
1. 支点,力作用点都必须在杠杆上
2. 正确判断力的方向
① 一个顺时针,一个逆时针
② 同侧异向,异侧同向
杠杆平衡条件:
1. 杠杆处于静止状态或缓慢匀速转动
2. 实验前调节到杠杆为水平位置,避免杠杆自重影响
3. 实验时杠杆为水平平衡,便于直接读出利弊
4. 多次测量,避免偶然性,便于寻找规律
杠杆平衡公式:动力×动力臂=阻力×阻力臂
符号式:F1×L1=F2×L2
杠杆分类: 关系式 作用及缺点
①省力杠杆 L1>L2 省力,但费距离
②等臂杠杆 L1=L2 不省力,也不费力 ③费力杠杆 L1<L2 省距离,但是费力
杠杆的作图步骤:
1. 在杠杆上确定距离支点最远的点位力作用点
2. 连接该点与支点作动力的力臂
3. 过该点做力臂的垂线完成作图(注意力的方向)
杠杆的作图要点:
1. 过力臂另一端点做力臂的垂线
2. 按顺时针与逆时针的要求确定力的方向
3. 力作用点必须在杠杆上,完成实线与虚线的作图
例题:如图,杠杆处于水平平衡状态,若将两边物体都向两
边移动相同距离,则杠杆将会(
A . 仍平衡
B . 不平衡,左边下倾
C . 不平衡,右边下倾
D . 不能确定
如图:力F1始终与杠杆相垂直,则将杠杆从如图位置拉到斜向上位置的过程中,力F1如何变化?
如图,力F2始终保持竖直方向,则将杠杆从如图位置拉到斜向上位置的过程中,力F2如何变化?(B )
A. 变大 B.不变
C. 先变大,后变小 D.先变小,后变大
解题思路:F2×L2=G×LG
F2=LG/L2×G
LG/L2=OA/OB
11.2滑轮
定滑轮
定义:轴固定不动的滑轮
特点:可以改变力的方向,但不能省力
实质:等臂杠杆
动滑轮
定义:轴随物体一起运动的滑轮
特点:可以省力,但不能改变施力的方向
动力臂是阻力臂2倍的杠杆
滑轮组
定义:将动滑轮和定滑轮组合起来的机械
特点:可以改变施力的方向,也可以省力
公式:F 自=1/n×F 阻
S自=n ×S 阻
V 自=n ×V 阻
提示:自由端:绕线的可自由伸缩的一端
n:指动滑轮上绳子的股数
绳子股数是偶数在定滑轮上,股数为奇数在动滑轮上 11.3功
规定:作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离——做功
做功的两要素:
1. 有力作用在物体上
2. 物在力的方向上移动距离
注意点
1. 作用力方向与移动距离方向垂直时,助作用力不做功
2. 只要不垂直,一定做功
公式:W=F×S=G×h
功的单位:焦耳(J )
11.4功率
意义:描述物体做功快慢的物理量
比较方法
1. 相同时间,比较做功多少
2. 做相同的功,比较做功时间
定义:单位时间里机械所做的功
公式:P=W/t
或W=P×t
或t=W/P
国际单位:瓦特(W )
常用单位:千瓦(kw ) 兆瓦(MW )
马力(HP ) 匹
相邻进制:1kw=1000w 1MW=1000kw
推导公式:P=W/t=Gh/t=mgh/t
相邻进制:1瓦=1焦(秒) 1马力=1匹
推导公式:P=W/t=(F×S)/t=(F ×V ×t )=F×V
4. 功率70W 的物理意义:机械在1秒内做的功为70焦 注意:机车发动机的功率一般是一定的,根据P=F×V ,常采用减少的速度来增加机车的动力
11.4机械效率
定义:直接对物体做的功
有用功计算公式:W 有=G物h 物(提升)
W有=f物s 物(水平移动)
额外功计算公式:W 外=f斜s 斜(水平移动)
W外=G动h 动(提升)
三者关系:W 总=W有+W外
定义:有用功W 有与总功W 总的比值
机械效率计算公式:η= W有/W总×100%
使用机械可以省力,可以省距离(两者不可同得)可以改变施力的方向,但都不能省功
注意:使用机械都不能省功
实验原理:η= W有/W总×100%
测量工具:弹簧测力计,刻度尺
注意:拉力应保持竖直匀速运动状态
结论:用同一个滑轮组提不同的重物,物体越重,其有用功占的比例就越大,机械效率就越高
用不同的滑轮提同一个重物,动滑轮越多,越省力,其额外功占的比例就越大,机械效率就越小
若忽略摩擦,则机械效率与绕法无关