中考物理简单机械和功知识点汇编

高老师由分享时间：2024-04-29 23:10:19

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　　简单机械和功知识归纳：

　　1.杠杆：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。

　　2.什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂?

　　(1)支点：杠杆绕着转动的点(o)

　　(2)动力：使杠杆转动的力(F1)

　　(3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)

　　(4)动力臂：从支点到动力的作用线的距离(L1)。

　　(5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(L2)

　　3.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作：F1L1=F2L2 或写成。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。

　　4.三种杠杆：

　　(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1

　　(2)费力杠杆：L1F2。特点是费力，但省距离。(如钓鱼杠，理发剪刀等)

　　(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力，也不费力。(如：天平)

　　5.定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向。(实质是个等臂杠杆)

　　6.动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)

　　7.滑轮组：使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

　　1.功的两个必要因素：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.功的计算：功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离)

　　3. 功的公式：W=Fs;单位：W→焦;F→牛顿;s→米。(1焦=1牛·米).

　　4.功的原理：使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。

　　5.斜面：FL=Gh 斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。(螺丝、盘山公路也是斜面)

　　6.机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。

　　计算公式：P有/W=η

　　7.功率(P)：单位时间(t)里完成的功(W)，叫功率。

　　计算公式：。单位：P→瓦特;W→焦;t→秒。(1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦)

　　一、功

　　功(英语：work)，也叫机械功，是物理学中表示力对物体作用的空间的累积的物理量，功是标量，其大小等于力与其作用点位移的标积，国际单位制单位为焦耳。“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。

　　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，力学里就说这个力做了功。即使存在力，也可能没有做功。例如，在匀速圆周运动中，向心力没有做功，因为做圆周运动的物体的动能没有发生变化。同样的，桌上的一本书，尽管桌对书有支持力，但因没有位移而没有做功。

　　总的来说不做功的情况有三种：不劳无功、有劳无功和垂直无功。(不劳无功：只移动了距离，但在这移动的方向上没产生力，即0*Fs·cosα=0焦耳;有劳无功：只有力，却在力的方向上没有移动一定的距离，F*0scosα=0焦耳;垂直无功：物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直，Fscos90°=Fs*0=0焦耳。)

　　热传导不被认为是做功，因为能量被转化成了微观原子的振动而非宏观的位移。

　　PS：功的实质就是力的空间累积。
　　内容

常力的功

　　大小和方向都不变的力F，作用于沿直线运动的物体上(图1)，力作用点的位移为S，则力F对

　　该物体所作的功A为，式中α为F和S的夹角。当α<时，功为正值：当α>时，功为负值;当α=时，即力和位移方向垂直，力在此位移上不作功。

　　变力的功

　　大小和方向变化的力F，作用于沿曲线运动物体的C点上(图2)。当作用点有微小的位移dr时(|dr|=dS)，在其上的力F可视为不变，因此，力F在微小位移dS上所作的元功为：

　　dA=F cos α dS=F·dr=Fxdx+Fvdy+Fzdz。将整个路程上力在各微段的元功总和起来，得力F沿曲线ab的总功：

　　式中a、b为曲线运动的起止点。知道变力F随路程S的变化关系，就可由上式求出功的量值。物体作曲线运动时，法向力Fn与位移垂直不做功，故总功只与切向力Fi有关，即A=

　　合力的功
如有m个力F1，F2，···，Fm作用于物体的一点上，则这些力的功为：式中R=为诸力的合力，Ri为合力的切向分量。

　　力偶的功

　　力偶的功可表示为：式中T为作用于刚体上的力偶矩;ω为刚体的角速度;t为时间。当刚体作平动时，ω=0，则力偶之功为零。当刚体作平面一般运动时，T和ω均可看作代数量，故有：

　　T和ω转向相同时，取正号;相反时，取负号。

　　二、简单机械

　　简单机械，是最基本的机械，是机械的重要组成部分。简单机械是人运用力的基本机械元件。在人类最早期的伟大发明发现中，对工具、火与语言的掌握，使得人类最终从一般动物中脱离出来。而简单机械，则是人在改造自然中运用机械工具的智慧结晶，是牛顿力学(向量力学)研究的重要对象。

　　分类法：

　　第一种分类法

　　第一类杠杆：是动力F和有用阻力W分别在支点的两边。这类杠杆

　　不省力也不费力。例如，剪金属片用的剪刀，刀口很短，它的机械利益远大于1 。这是因为金属板很硬，刀口短，刀把长，即动力臂大于阻力臂，可以少用力。属于这种情况的杠杆还有克丝钳等。家庭裁衣剪布用的剪刀，把与刃基本是等长的，即动力臂等于阻力臂，属于不省力也不费力的类型。因为布的厚度较薄，不需太大的力，剪布要直故刀口要长些，为此用力不大，布剪的也直。属于这种类型的还有物理天平。又如理发用的剪刀，刀口很长，即动力臂小于阻力臂，它的机械利益小于1。这是因为剪发本来不需要多大的力，刀口长一些，能够剪得快一些和齐一些。

　　第二类杠杆：是支点和动力点分别在有用阻力点的两边。这类杠杆的动力臂大于阻力臂，其机械利益总是大于1，所以总是省力的。例如，用铡刀铡草、独轮车等都是这类杠杆。

　　第三类杠杆：是支点和有用阻力点分别在动力点的两边，这类杠杆的动力臂小于阻力臂，其机械利益总是小于1，所以总是费力的。例如，缝纫机的脚踏板、夹食品的竹夹子都属于这类杠杆。