機械和功的基礎知識

機械和功的基礎知識

機械和功的基礎知識

一、基礎知識

1、槓桿：繞著固定點轉動的硬棒。

支點：槓桿繞著轉動的固定點，用 O 表示。

動力：使槓桿轉動的力，用 F1 表示

阻力：阻礙槓桿轉動的力，用 F2 表示

動力臂：支點到動力作用線的距離，用 L1 表示

阻力臂：支點到阻力作用線的距離，用 L2 表示

槓桿平衡：槓桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為槓桿平衡。

槓桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡。

2、槓桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂

即： F1 L1 = F2 L2

可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2

3、作關於槓桿題時的注意事項：

（1）必須先找出並確定支點。

（2）對力進行分析，從而確定動力和阻力

（3）找出動力和阻力的`作用線，確定動力臂和阻力臂。

4、判斷是省力槓桿還是費力槓桿，先確定動力臂和阻力臂，再比較動力臂和阻力臂的大小。

動力臂大，動力就小。為省力槓桿。反之，為費力槓桿。

5、定滑輪與動滑輪的區別

定滑輪在使用時，軸不隨物體移動。而動滑輪在使用時軸隨物體一起移動。

6、定滑輪和動滑輪的工作特點：

使用定滑輪時不省力，也不多移動距離也不少移動距離，但能改變用力的方向。

使用動滑輪省一半的力，但要多移動1 倍的距離，不能改變力的方向。

7、滑輪組的工作特點：

（1）可以改變力的方向，也可以不改變。

（2）重物和動滑輪的重力有幾段繩承擔，所用的拉力就是它們的總重力的幾分之一。

拉力作用點移動的距離就是重物移動距離的幾倍。

8、功：如果對物體用了力，使物體沿力的方向移動了一段距離，我們就說這個力對物體作了機械功，簡稱功。

9、功的兩個要素：

（1）必須有力作用在物體上，（注意：慣性使物體運動，物體本身並不是受力而運動）

（2）物體必須沿力的方向上通過了距離。

10、功的大小：等於作用力跟物體沿力的方向透過距離的乘積。

W = F S

F 表示力，單位：牛( N ) 。 S 表示距離，單位：米（）

W表示功， 功的單位就是牛 米 。 叫作焦耳。

即：1 = 1N。

11、功率：單位時間內完成功的多少叫做功率。

12、功率是表示做功快慢的物理量，它等於物體在單位時間內所作的功，如果功的單位用

時間的單位用s 功率的單位就是瓦特 （或W）。

13、功率的計算： P = W/t

W 表示功，單位是焦（）. t表示時間 ，單位是秒（s）

P表示功率，單位是瓦特（W） 1 W= 1 /s

關於功率的推導運算：

∵ P = W/t W = Fs F指力 ，s 指移動的距離 ，t 指時間

∴ P== Fs/t 又∵ v =s/t

∴ P = Fv

14、大量的事實表明，使用任何機械都不能省功。

15、有用功：在使用機械時，機械對物體所作的功是有用的，是必須做的，這部分功叫有

用功。用W有用表示。

16、額外功：在使用機械時，不可避免地要對機械本身做功和克服摩擦力做功，這部分功

叫額外功。用W額外表示。

17、總功：有用功與額外功的總和。用W總表示。即：W總 = W有用+ W額外

18、機械效率：有用功跟總功的比值，用η表示。

即：η= W有用 / W總 機械效率一般用百分數表示。

19、有用功是總功的一部分，且額外功總是客觀存在的，則有W有用 < W總 ，因此η總是

小於1 ，這也表明：使用任何機械都不能省功。

二、關於滑輪組的計算

1、根據題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示。

2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離

重物的上升距離為:h

則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh

3、看是否計動滑輪的重力。（繩重與摩擦一般情況都不計）

當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物

當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）

三、關於滑輪組機械效率的計算

W有用 = Gh

W總 = Fs s = nh

（1）η=W有用 / W總

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