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1、简单机械、功和功率基本知识导航 一、 杠杆1、定义： 一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒叫杠杆。2、五要素：一点、二力、两力臂。（“一点”即支点，杠杆绕着转动的点，用“O”表示。“二力”即动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示。“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示。）3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是：动力动力臂阻力阻力臂；公式：F1L1F2L2。4、杠杆的应用（
2、1）省力杠杆：L1L2，F1F2（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。）（2）费力杠杆：L1L2，F1F2（费力省距离，如：人的前臂、理发剪刀、镊子、钓鱼杆、缝纫机踏板、船桨。）（3）等臂杠杆：L1L2，F1F2（不省力、不省距离，能改变力的方向 等臂杠杆的具体应用：（天平. 定滑轮）二、 滑轮1、滑轮是变形的杠杆。2、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：等臂杠杆。特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物。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）3、动滑轮：定义：和重物一
3、起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：只忽略轮轴间的摩擦则，拉力 。绳子自由端移动距离S=nh 绳子自由端移动速度：V=nv物4、滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力。绳子自由端移动距离：S=nh 绳子自由端移动速度：V=nv物组装滑轮组方法：首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。三、 机械
4、效率1、有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）W总W额=W总斜面：W有用Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。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fL3、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F S斜面：W总fL+GhFL4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。 公 式：斜 面：滑轮组：5、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%。6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。7、机械效率的测量：（1）原理：（2）应测物理量：钩码重力
5、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：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。四、功1、功的初步概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力做了功。2、功包含的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。3、功的计算：功等
6、于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功力力的方向上的距离）。4、功的计算公式：W=Fs 或 W=Pt用F表示力，单位是牛（N），用s表示距离，单位是米（m），功的符号是W，单位是牛米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J，1 J=1 Nm。5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W=Gh；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs。6、功的原理；使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。7、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（Fs）等于直接用手所做的功（Gh），这是一种理想情况，也是最简单的情况。五、 功率1、功率的物理意义：表示物体做功的快慢。2、功率的定义：单位时间内所做的功。3、计算公式：P=Fv其中W代表功，单位是焦（J）；t代表时间，单位是秒（s）；F代表拉力，单位是牛（s）；v代表速度，单位是m/s；P代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是W。4、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W）、千瓦（kW）1W=1J/s、1kW=103W。 4
