(一) 杠杆: 1. 定义:在力的作用下绕某一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2. 杠杆的五要素: ①支点:杠杆绕着转动的固定点叫做杠杆的支点,常用符号“O”表示。 ②动力:作用在杠杆上使杠杆转动的力叫做动力,常用符号“F1”表示。 ③阻力:作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力叫做阻力,常用符号“F2”表示。 ④动力臂:从支点到动力作用线的距离叫做动力臂,常用符号“L1”表示。 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂,常用符号“L2”表示。 3. 杠杆的平衡: ①定义:杠杆处于静止不转或缓慢地匀速转动叫做杠杆平衡。 ②条件:杠杆平衡时,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,用公式表示为:F1L1=F2L2;或杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一,用公式表示为:F1/ F2=L2 /L1。 4. 杠杆的应用: ①省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力杠杆可以省力但要费距离; ②费力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力杠杆费力但可以省距离; ③等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,等臂杠杆既不省力,也不能省距离。 (二) 滑轮和滑轮组: 1. 滑轮:周边有槽可以绕轴转动的圆轮叫做滑轮。滑轮实际上是一个可以连续转动的杠杆。根据使用的方法不同,滑轮又分为定滑轮、动滑轮和滑轮组三种类型。 2.定滑轮:使用时,轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。定滑轮的实质是一个等臂杠杆,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力。 3.动滑轮:使用时,轴随重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮实际上是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,所以使用动滑轮可以省一半力,但不能改变施力的方向。 4. 滑轮组:定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组。 (1)滑轮组的绕线方法:当绳子的股数是奇数时,其固定端在下端;当绳子的股数是偶数时,其固定端在上端。(即:上偶下奇) (2)滑轮组的省力规律:使用滑轮组时,动滑轮由几股绳子承担,提起重物所用的拉力就是物重的几分之一。(这个规律的适用条件是,不计动滑轮重、绳重和摩擦) (3)公式:F=(1/n)G (不计动滑轮重、绳重和摩擦) F=(1/n)(G+G动)。(考虑动滑轮重,但不计绳重和摩擦) (4)使用滑轮组时,手拉绳子移动的距离s与物体上升高度h的关系是:s=nh。 (三) 机械功: 1. 定义:力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。功的两个必要因素是:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。 2. 公式:W=Fs。 3. 单位:焦耳(J)。 1焦=1牛•米。 (四) 功率: 1. 定义:单位时间里完成的功叫做功率,它是用来表示物体做功快慢的物理量。 公式:P=W/t 2. 单位:瓦特(W)。 1瓦=1焦/秒。 (五) 功的原理: 1. 功的原理的内容:利用任何机械做功时,动力对机械所做的功,等于机械克服所有阻力所做的功。也就是说,使用任何机械都不省功。 2. 公式:W1=W2,其中,动力所做的功W1=Fs,机械克服物体重力所做的功W2=Gh。 (六) 机械效率: 1. 定义:有用功跟总功的比值叫做机械效率,由于额外功的存在,任何机械的机械效率总小于1。 2. 公式:η=W有用/W总(×100%) (七) 机械能: 1. 能(量):物体做功的本领叫做能(或能量)。物体能做多少功,就说它具有多少能。能量的单位和功的单位一样是:焦耳(J)。 2. 动能和势能: 物 理 量 定 义 决 定 大 小 的 因 素 动 能 物体由于运动而具有的能。 动能与物体的质量和速度有关。速度越大、质量越大,物体的动能越大。 势能 重力势能 物体由于被举高而具有的能。 重力势能与物体的质量和高度有关。物体被举得越高、质量越大,重力势能就越大。 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能。 弹性势能与弹性物体的弹性强弱和形变大小有关。弹性越强、形变越大,物体的弹性势能就越大。
3. 机械能:动能和势能统称为机械能。 4. 机械能的转化和守恒定律:物体的势能和动能是可以互相转化的,如果没有摩擦等阻力,那么在势能和动能的互相转化过程中,机械能的总量保持不变。
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