导图社区 初中物理 机械与人
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机械与人
杠杆的定义
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆
杠杆
支点：杠杆绕着转动的固定点。
动力：使杠杆转动的力。
阻力：阻碍杠杆转动的力。
动力臂：从支点到动力作用线的距离。
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
五要素
杠杆的平衡条件
F₁L₁=F₂L₂
F₁/F₂=L₂/L₁
成反比
杠杆的应用
用钉锤撬钉子（省力杠杆）
跷跷板（等臂杠杆）
钓鱼竿（费力杠杆）
根据杠杆平衡条件的三种情况
动力臂大于阻力臂（l₁>l₂,F₁<F₂）(省力杠杆，费距离)
动力臂小于阻力臂（l₁<l₂，F₁>F₂)（费力杠杆，省距离）
动力臂等于阻力臂（l₁=l₂，F₁=F₂）(等臂杠杆，不省距离也不费距离)
功率（power）的定义
功与做功所用时间之比叫功率
功率的公式
p：功率 w：功 t：时间
p=w/t
推导公式：P=W/t=Fs/t=Fv
功率的单位
焦/秒（J/S）（1J/S=1W）
功率的决定因素
（1）功的大小，（2）做功时间的长短
有用功、额外功与总功
有用功：对人有用的功（W有）
额外功：对人没用但又不得不做的功（W额）
总功：有用功与额外功之和（W总）
有用功、额外功与总功的公式
W有
Gh
W额
✘
W总
W总=W有+W额
机械效率
定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率
公式：η=W有/W总
η值越大，表明有用功在总功中所占比例越大，机械效率越高
特点：任何机械的机械效率都小于1
不做功的三种情况
有距离无力
有力无距离
力与距离垂直（垂直无功）
功的计算公式
W:功 F:力 s=距离 G：重力 h：高度
重力做功
W=Gh
摩擦力做功
W=fs
做功的两个必要因素
一个是作用在物体上的力，另一个是在这个力的方向上移动的距离。
功
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功
滑轮的定义
定滑轮
在使用过程中，轴固定不动的滑轮
动滑轮
在使用过程中，轴随着物体一起运动的滑轮
滑轮组
把定滑轮和动滑轮组合在一起的装置
滑轮的公式
定滑轮
F=G(理想)s=h(任何)
动滑轮
F=G/2(理想)s=2h(任何)[F=G总/2(G总=G物+G轮)]}半理想
滑轮组
F=G/n（理想）S=nh（任何）F=G总/n（半理想）
滑轮的作用
定滑轮
改变作用力的方向
动滑轮
更省力
既能改变力的方向，又能省力
滑轮
定滑轮（等臂杠杆）
动滑轮（省力杠杆）
滑轮组
机械能
能量：如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能
动能
定义：物体由于运动而具有的能
决定因素：物体的质量和物体的运动速度
势能
重力势能
定义：物体由于被举高而具有的能
决定因素：物体的质量和被举高的高度
弹性势能
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能
决定因素：弹性形变的大小和材料
机械能的实验结论
动能
质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大
速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大
重力势能
物体被举的越高，质量越大，它具有的重力势能就越大
机械能的转化
动能转重力势能：速度减小，所处的高度增加
重力势能转动能：所处的高度减小，速度增大
动能转弹性势能：速度减小，形变增大
弹性势能转动能：速度增大，形变减小
机械能守恒
在只有动能与势能相互转化的过程中，机械能的总和保持不变，机械能守恒
重力势能转动能，不考虑摩擦力和空气阻力的影响，机械能守恒
内能：物体内所有分子做热运动时的动能和势能的总和叫做物体的内能，与物体的温度、质量等因素有关