杠杆 动力臂 小于
阻力臂 费力、
省距离 缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 等臂
杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力 不费力 天平,定滑轮
说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。 五、滑轮 1、 定滑轮:
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。 ②定滑轮的实质是:等臂杠杆
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G 绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动 的距离SG(或速度vG) 2、 动滑轮:
①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动, 也可左右移动)
②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍
的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= 1/2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG) 3、 滑轮组
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= 1/n G 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= 1/n (G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)
④组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据―奇动偶定‖的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。滑轮组的使用
①使用滑轮组提重物时,若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重,则重物和动滑轮由几段绳子承担,提起重物的力就等于总重量的几分之一,即F= 。因此关键是弄清几段绳子承担总重。
②把重物和动滑轮从滑轮组中―隔离‖出来,就很容易弄清直接与动滑轮连接的绳子的段数n。
③同一个滑轮组,n为―奇动偶定‖,拴点在动滑轮上时,连在动滑轮上绳子的段数n=2N+1,则更省力.
④ 计算绳子的段数n可用拉力F= 、拉力作用点移动的距离S=nh
或移动的速度VF=nVG求得。其中G为总重,h为重物和动滑轮上升的高度,VG为重物和动滑轮移动的速度.n取整数(采用小数进一法).
⑤ 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。 ⑥ 1.有几段绳子与动滑轮相连,n就为几; ⑦ s=nh
⑧ 重物上升h高度,绳子自由端要移动nh距离 ⑨ F=——G物(不计摩擦、绳重和动滑轮重) ⑩ F=——(G物+G动)(不计摩擦、绳重)
? (2)公式:F=G总/n=(G物+G动滑轮)/n (不计滑轮摩擦
? 绳子的绕法:当n为偶数时,绳子的起端在定滑轮上;当n为奇数时,绳子的起端在动滑轮上。 三、机械效率:
1、有用功:定义:对人们有用的功= 直接用手对重物所做的功(Gh) 公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总 斜面:W有用= Gh
2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功 才
公式:W额= W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:W额=f L
3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η 斜面:W总= fL+Gh=FL
4、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。 ② 公式:
斜 面: 定滑轮:
动滑轮: 滑轮组:
③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。 ? 提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。 ? 提示:机械效率η没有单位,用百分率表示,且总小于1 W有=G h [对于所有简单机械] W总=F s [对于杠杆和滑轮] W总=P t [对于起重机和抽水机]
W总=P t-Q热[对于电动机,因为线圈发热损失部分不算总功] 5、机械效率的测量: ① 原 理:
②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
③器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有: A动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。 B提升重物越重,做的有用功相对就多。 C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 6、机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。 物理公式详解汇总
一、重力(G):1、地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力
2、计算公式: G=mg m为物理的质量; g=9.8N/kg,常取g=10N/kg
3、单位:牛顿简称牛,用N 表示
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