专题八:简单机械、功和功率。
一:简单机械
1.1杠杆:①定义:在力的作用下可围绕固定点转动的硬棒称为杠杆。
②五要素:支点(O)、动力( F₁ )、阻力(F₂)、动力臂(L₁)、助力臂(L₂)。
③杠杆的平衡条件: F₁ L₁=F₂L₂。
④分类:⑴省力杠杆:L₁>L₂, F₁<F₂。
⑵费力杠杆:L₁<L₂, F₁>F₂。
⑶等臂杠杆:L₁=L₂, F₁=F₂。
1.2滑轮:①定滑轮:⑴实质:等臂杠杆。
⑵特点:不省力,但能改变拉力方向,s=h。
②动滑轮:⑴实质:动力臂是助力臂2倍的杠杆。
⑵特点:省一半力,但费一倍距离,s=2h。
③滑轮组:⑴实质:由定滑轮和动滑轮组合而成的机械
⑵特点:既可省力,又可改变拉力方向,但费距离,s=nh。
二:功和功率
2.1功:①定义:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积叫作功
②对物体做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向是移动的距离。
③定义式:W=Fs。
④单位:焦耳,简称焦,符号是J, 1J=1N·m。
2.2功率:①定义:功与做功所有时间之比叫作功率,它的大小等于单位时间内所做的功。
②定义式:P=W/t。
③导出式:P=Fv。
④单位:瓦特,简称瓦,符号是W, 1W=1J/s。
⑤单位换算:1kW=10³W。
2.3机械效率:①三种功:有用功(W有)、额外功(W额)、总功(W总),W总=W有+W额。
②定义:有用功与总功的比值,叫作机械效率。
③定义式:η=W有/W总。
④物理意义:反映机械做功性能的好坏。
⑤影响因素:机械自重、摩擦、被提升瓦特的重力
⑥提高机械效率的方法:减轻机械自重,减小机械摩擦,增大被提升物体重力等。
