导图社区 机械与人
学习笔记分享!根据课程老师讲解和自我理解,归纳整理了初中九年级物理《机械与人》部分的相关知识,内容包含杠杆的平衡条件、滑轮及其应用、机械效率、做功的含义、做功的快慢五大模块,适用于课堂回顾、考前复习!
编辑于2019-08-12 11:08:53机械与人
一、杠杆的平衡条件
杠杆的定义:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒(可以是直的,也可以是弯的)。
杠杆的五要素: 1、支点O 2、动力F1 3、阻力F2 4、动力臂L1 5、阻力臂L2 (支点、动力、阻力一定在杠杆上)
杠杆平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时,我们就说杠杆平衡了。 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1 × L1 =F2 × L2
①实验前调节杠杆在水平位置平衡:消除杠杆自重对实验的影响。 ②实验时调节杠杆在水平位置平衡:使力臂落在杠杆上,便于测量力臂。
杠杆的种类: 1、省力杠杆:省力但费距离 2、费力杠杆:费力但省距离 3、等臂杠杆:不省力,不费距离
用途: 1、开瓶器、羊角锤、老虎钳 2、镊子、筷子、钓鱼竿 3、托盘天平
二、滑轮及其应用
滑轮的定义:周边有槽,绕轴转动的圆轮 滑轮的种类:定滑轮、动滑轮、滑轮组
1、定滑轮: 定义:使用时轴固定不动的滑轮 特点:不省力,但可以改变力的方向 距离关系:S绳=h物,v绳=v物 实质:是一个等臂杠杆 若不计绳重与摩擦:F=G物 使用定滑轮提起重物:沿不同方向的拉力大小相等
2、动滑轮: 定义:使用时轴随物体一起运动的滑轮 特点:可以省力,但不能改变力的作用方向 距离关系:S绳=2h物,v绳=2v物 实质:动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆 若不计绳重与摩擦:F=½(G物+G动) 要使动滑轮省一半的力:必须将绳子沿竖直方向匀速拉动
3、滑轮组 定义:定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫滑轮组 特点:既可以省力,又可以改变力的方向 承担重物的绳子股数称作n 距离关系:S绳=nh物 若不计绳重与摩擦:F=1/n(G物+G动) 例:如图A、图B两个股数不同的滑轮组
五、机械效率
三种功 1、总功W总(W总=FS):使用机械时,动力做的功(人或电动机) 2、有用功W有用:为达到人们目的而做的,对人们有用的功 树枝上等于不用机械,直接对物体所做的功 3、额外功W额外:使用机械时无用,但不得不做的功 如:克服机械自重或克服摩擦做功
机械效率(η) 1、定义:有用功跟总功的比值 2、公式η=(W有/W总)×100%
公式的变形: W有=W总×η W总=W有/η 注:①η是比值,没有单位,用百分数表示 ②由于额外功的存在,η总是小于1
机械效率的影响因素: 1、滑轮组、斜面机械效率与物体上升的高度h无关 2、不计绳重与摩擦,滑轮组机械效率与绳子股数n、绕绳方式无关 3、不计绳重与摩擦,物重越大,滑轮组机械效率越大
四、做功的快慢
比较物体做功快慢的方法: 1、做相同的功,比较所用时间的长短,功相同,时间少的做功快。 2、在相同的时间里,比较做功的多少,时间相同,功大的做功快。
功率(P) 1、定义:一段时间内做的功与做功所用时间的比 2、物理意义:表示做功快慢的物理量(功率越大,做功越快) 3、公式:P=W/t 4、5W的物理意义:1s内所做的功为5J 注:一般指t时间的平均功率,不是某一时刻的功率
公式的变形: W=Pt t=W/P P=W/t=FS/t=Fvt/t=Fv (P=Fv)
三、做功了吗
机械功定义:物理学中把力和物体在力的方向上通过距离的乘积叫做机械功,简称功。 做功的必要因素: 1、有力作用在物体上 2、物体在力的方向上移动一段距离。
功 ①符号:W ②单位:焦耳(J,简称焦) ③计算:W=F×S ④1J的物理意义:作用在物体上1牛的力使物体在力的方向上移动了一米
三种不做功的情况: 1、有力无距离 2、无力有距离 3、力F与距离S垂直
例如: 1、箱子推不动 2、“惯性” 3、提物体水平走
负功定义:研究的力与运动的方向相反,此过程中,此力做负功,即克服此力做功
①克服重力做功:W=Gh ②克服摩擦力做功:W=fS
功的原理:使用任何机械都不能省功 1、理想情况下,使用任何机械不省功,不费功 2、实际情况下,使用任何机械都费功
常见的机械类型:杠杆、滑轮
功的个人简介