机械和功的基础知识

　机械和功的基础知识

　　一、基础知识

1、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时，称为杠杆平衡。

杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡，而不是力的平衡。

2、杠杆平衡的条件：动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂

即： F1 L1 = F2 L2

可变形为 ：F1 / F2 = L1 / L2

3、作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，动力就小。为省力杠杆。反之，为费力杠杆。

5、定滑轮与动滑轮的区别

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。

6、定滑轮和动滑轮的工作特点：

使用定滑轮时不省力，也不多移动距离也不少移动距离，但能改变用力的方向。

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。

7、滑轮组的工作特点：

（1）可以改变力的'方向，也可以不改变。

（2）重物和动滑轮的重力有几段绳承担，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。

8、功：如果对物体用了力，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作了机械功，简称功。

9、功的两个要素：

（1）必须有力作用在物体上，（注意：惯性使物体运动，物体本身并不是受力而运动）

（2）物体必须沿力的方向上通过了距离。

10、功的大小：等于作用力跟物体沿力的方向通过距离的乘积。

W = F S

F 表示力，单位：牛( N ) 。 S 表示距离，单位：米（）

W表示功， 功的单位就是牛 米 。 叫作焦耳。

即：1 = 1N。

11、功率：单位时间内完成功的多少叫做功率。

12、功率是表示做功快慢的物理量，它等于物体在单位时间内所作的功，如果功的单位用

时间的单位用s 功率的单位就是瓦特 （或W）。

13、功率的计算： P = W/t

W 表示功，单位是焦（）. t表示时间 ，单位是秒（s）

P表示功率，单位是瓦特（W） 1 W= 1 /s

关于功率的推导运算：

∵ P = W/t W = Fs F指力 ，s 指移动的距离 ，t 指时间

∴ P== Fs/t 又∵ v =s/t

∴ P = Fv

14、大量的事实表明，使用任何机械都不能省功。

15、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。

16、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。

17、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

18、机械效率：有用功跟总功的比值，用η表示。

即：η= W有用 / W总 机械效率一般用百分数表示。

19、有用功是总功的一部分，且额外功总是客观存在的，则有W有用 < W总 ，因此η总是

小于1 ，这也表明：使用任何机械都不能省功。

　　二、关于滑轮组的计算

1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示。

2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离

重物的上升距离为:h

则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh

3、看是否计动滑轮的重力。（绳重与摩擦一般情况都不计）

当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物

当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）

三、关于滑轮组机械效率的计算

W有用 = Gh

W总 = Fs s = nh

（1）η=W有用 / W总

（2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)