简单机械 功和能.doc

杠杆基本知识
定义在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒简图五要素支点杠杆绕着转动的点，一般用字母O表示动力使杠杆转动的力，一般用字母F1表示阻力阻碍杠杆转动的力，一般用字母F2表示动力臂从支点到动力作用线的距离，一般用字母ℓ1表阻力臂从支点到阻力作用线的距离，一般用字母ℓ2表示说明①动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点在杠杆上；②动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反(1)杠杆可直可曲，形状任意。
(2)力臂画法：①找支点O；②画力的作用线(虚线)；③画力臂(虚线，从支点向力的作用线作垂线)；
④标力臂(大括号或背向箭头)。
(3)杠杆最小力的作法
①使用杠杆时，要使动力最小，必须使动力臂最长。
②最长力臂的确定：A.把支点和力的作用点相连作为最长力臂；B.在滚动圆柱体时，把支点和圆心相连构成的直径作为最长力臂；C.对于长方体来说，对角线为最长力臂。
杠杆的分类
名称特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、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费力、省距离缝纫机踏板、起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力、不费距离天平、定滑轮用杠杆解决问题时，应根据实际需要来选择杠杆，当需要较大的力时，应选择省力杠杆；当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。
杠杆平衡条件
探究课题杠杆的平衡条件理解平衡杠杆平衡是指杠杆水平静止或匀速转动探究过程①调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡(这样做的目的是使力臂在杠杆上，便于测量)，杠杆平衡的调节方法是左倾右调，右倾左调。②实验过程中移动钩码位置，使杠杆再次水平平衡，目的是便于从杠杆上直接读出力臂数值得出结论杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；公式为F1ℓ1＝F2ℓ2补充说明从杠杆的平衡条件可知，力和力臂的大小成反比，即力臂越长，力就会越小。计算时单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，单位都是N；而动力臂和阻力臂的单位要一致评估交流注意：①不同的物理量不能进行加减运算，但可以乘除；②如果实验中只测一组数据，具有偶然性，不能得出普遍结论

滑轮
名称定义实质特点定滑轮轴固定不动的滑轮等臂杠杆使用定滑轮不省力，可以改变力的方向动滑轮轴可以随物体一起运动的滑轮动力臂为阻力臂两倍的杠杆使用动滑轮省一半力，但费一倍距离，且动滑轮不能改变力的方向滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成的装置①在忽略滑轮与轴之间的摩擦和绳重的情况下，使用滑轮组时，重物和动滑轮由几股绳子承担，提起重物所用的力就等于总重的几分之一；
②既可以省力又可以改变力的方向功
定义物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积，叫做机械功，简称功两个必要因素①作用在物体上的力；
②物体在力的方向上通过的距离计算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单位焦耳(J)，1J＝1N·m感受功的大小把一个鸡蛋举高1m所做的功大约是0.5J应用功的公式时的注意事项：
(1)分清哪个力对物体做功，计算时F就用这个力；
(2)公式中s一定是在力的方向上通过的距离，强调对应关系；
(3)做功的多少由W＝Fs决定，与物体做匀速运动还是变速运动无关。
功的原理
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。
(1)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，或者可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便；
(2)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不存在的；
(3)功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用；
(4)一般做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)，理想情况下使用机械时，人们所做的功(Fs)等于不用机械而直接用手对重物所做的功(Gh)。
功率
物理
意义表示做功快慢的物理量。所以功率大，说明做功快，单位时间内做的功多；功率小，说明做功慢，单位时间内做的功少。定义单位时间内所做的功公式P＝eq\f(W,t)单位主单位W常用单位kW换算关系1kW＝103W备注①感受功率的大小：长时间运动时人的功率为数十瓦；优秀运动员短时间功率可达1kW；
②功率的公式P＝eq\f(W,t)是指平均功率，即在t时间内的平均功率，不是某一时刻的瞬时功率；
③当物体在力F作用下，以速度v做匀速运动时，有：W＝Fs，v＝eq\f(s,t)，可得：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝Fv，所以机动车当功率一定时，可以通过减小速度来增大牵引力。1．对于滑轮、杠杆等简单机械甚至是机动车而言，它们的功率可以用P＝Fv来计算。如机动车，当功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，即可以用减小速度的方法来增大发动机牵引力。
2．如