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22簡單機械與功
考點歸納
1．定義：在力的作用下能夠繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。
2.
五要素——組成杠桿示意圖。
(1)支點：杠桿繞著轉動的固定點。用字母O表示。(作用在支點上的力不影響杠桿的平衡)
(2)動力：能夠使杠桿轉動的力。用字母F1表示。
(3)阻力：阻礙杠桿轉動的力。用字母F2表示。
(4)動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。
(5)阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
3．杠桿的平衡條件
(1)杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉動。
(2)杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是：F1×l1＝F2×l2。
4．三類杠桿
名稱
結構特征
特點
省力杠桿
l1>l2，
F1省力但費距離
費力杠桿
l1F1>F2
費力但省距離
等臂杠桿
l1＝l2，
F1＝F2
既不省力也
不省距離
5．定滑輪、動滑輪
(1)定滑輪
①定義：工作時軸固定不動的滑輪。
②實質：動力臂等于阻力臂的杠桿，一段繩子承擔物重。
③特點：不省力也不省距離，但能改變力的方向。
④各物理量關系：F＝G；s＝h；vF＝vG。
(2)動滑輪
①定義：工作時軸隨物體一起移動的滑輪。
②實質：動力臂等于阻力臂二倍的杠桿，二段繩子承擔物重。
③特點：省一半的力，費一倍的距離。
④各物理量關系：Fh；vF>vG。
6．滑輪組
(1)定義：動滑輪、定滑輪組合成滑輪組。
(2)特點：使用滑輪組既能省力又能改變力的方向。
滑輪組中各機械量的關系和計算
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n ：表示繩子繞在動滑輪上的段數(shù)（繩子的有效段數(shù)）
F ：表示自由端的拉力，也是人提供的拉力
G ：表示重力，包括物體重力G物、動滑輪的重力G動
S ： 繩子自由端移動距離S ；
h ：表示重物和動滑輪移動的距離h
VF ：繩子自由端移動速度VF ；
VG ：重物和動滑輪移動速度VG；
關系： F = 1/n G物（忽略滑輪的重力）或F = 1/n （G物+G動）（不忽略滑輪的重力）
S = n h ； VG =1/n VF
組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=（G物+G動）/F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則，結合題目的具體要求組裝滑輪。
（1）繩子段數(shù)的確定：最省力時，動滑輪鉤子上要有一段繩子，繩子段數(shù)為2n+l（n為動滑輪個數(shù)）；既省力又能改變力的方向時，定滑輪鉤子上需要繩子，繩子段數(shù)為2n.
（2）繩子起點的確定：當繩子段數(shù)為奇數(shù)時，繩子的起點系在動滑輪鉤子上；當繩子段數(shù)為偶數(shù)時，繩子的起點系在定滑輪鉤子上．可以簡單記為“奇動偶定”。
（3）繩子的繞法：依次從內到外，先繞小滑輪后繞大滑輪，即從小到大，從內到外。
7．機械效率
（1）機械效率(η)：物理學里，將有用功跟總功的比值叫做機械效率。η＝×100%。
（2）任何機械的機械效率總和小于1。機械效率通常用百分數(shù)表示。機械效率沒有單位。
8．能量
(1)一個物體能夠做功，那么這個物體就具有能量。
(2)物體能夠做的功越多，具有的能量就越大。
(3)能量的單位與功的單位相同，都是焦耳，符號J。
9．動能
(1)物體由于運動而具有的能量叫做動能。
(2)物體動能與質量和速度有關：質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大。運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越大。
10．勢能
(1)勢能包括：重力勢能、彈性勢能。
(2)物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能。影響重力勢能大小的因素有質量、高度。
(3)物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能，物體彈性勢能大小與物體形變的大小等因素有關。
11．機械能及其轉化
(1)定義：動能和勢能之和稱為機械能。
(2)物體的動能和勢能是可以相互轉化的。
(3)機械能守恒：如果只有動能和勢能相互轉化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總和不變，這就是機械能守恒，W機械＝W動＋W勢。
12．力學中的功：如果物體受到了力的作用，并且在這個力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力對物體做了功。
13．功的兩個因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過一段距離。
14．不做功的三種情況：
(1)“勞而無功”。
(2)“不勞無功”。
(3)力的方向和物體運動方向垂直。
15．計算公式：物理學中，功等于力與力的方向上移動的距離的乘積。即：W＝Fs。
16．比較做功快慢的方法：
(1)不同物體做相同的功，比較做功時間。
(2)相同時間，比較做功多少。
17．功率
(1)在物理學中，用功率來表示做功的快慢。
(2)單位時間里完成的功叫做功率。
(3)功率越大，表明物體做功越快；功率越小，表明物體做功越慢。
(4)根據(jù)功率的定義，可以得出功率的計算公式為P＝。

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