2022年八年级物理下册第十一章机械与功知识点总结新版新人教版.doc

第十一章机械与功 一、杠杆1、定义：一根硬棒，在力的作用下绕着固定点转动，这根硬棒叫做杠杆。判断一个物体是不是杠杆，需要满足三个条件，即硬物体不一定是棒、受力动力和阻力和转动绕固定点。杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体，都可称为杠杆。F2OF1L1L22、杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。力的作用线：通过力的作用点沿力的方向所画的直线 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。找支点O；画力的作用线虚线；画力臂实线与虚线都行，过支点垂直力的作用线作垂线；标力臂大括号。3、研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。结论：杠杆的平衡条件或杠杆原理是：动力×动力臂阻力×阻力臂。写成公式：F1L1=F2L2 也可写成：F1 / F2=L2 / L1 这意味着，作用在杠杆上的两个力动力和阻力的大小跟它们的力臂成反比解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远即连接支点和力的作用点作为最长力臂；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。4、应用：三种杠杆：名称结构特征特 点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂L1L2，F1< F2省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂L1<L2，F1 F2费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆、镊子、船桨等臂杠杆动力臂等于阻力臂L1L2，F1F2不省力、不费力天平，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vG3、动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。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那么：,只忽略轮轴间的摩擦，那么拉力。绳子自由端移动距离SF或vF=2倍的重物移动的距离SGvG4、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。(滑轮组用几段绳子吊着重物，提起重物所用的力就是物体重的几分之一。且物体升高“h，那么拉力作用点移动“nh，其中“n为绳子的段数。)即：s=nh 绳子段数的判断：在动滑轮和定滑轮之间划一横线，只数连接在动滑轮上的绳子段数。只忽略轮轴间的摩擦，那么拉力。绳子自由端移动距离SF或vFn倍的重物移动的距离SG或vG。(即：s=nh v1=nv2)组装滑轮组方法：首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定的原那么。结合题目的具体要求组装滑轮。三、功1、做功的含义：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，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。力学里所说的功包括两个必要因素：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。不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离运动方向垂直。2、功的计算：作用在物体上力越大，使物体移动的距离越大，这个力的成效越显著，说明力所做的功越多。物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功：功=力×力的方向上移动的距离用公式表示：W=Fs，符号的意义及单位：W功焦耳JF力牛顿NS距离米m功的单位：焦耳J，1J=1N·m。注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中S一定是在力F的方向上通过的距离，必须与F对应。功的单位“焦牛·米=焦，不要和力和力臂的乘积牛·米，不能写成“焦单位搞混。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= F摩s。四、功率1、定义：功与做功所用时间之比。 2、物理意义：表示做功快慢的物理量。3、定义公式：P= 使用该公式解题时，功W的单位：焦J，时间t的单位：秒s，功率P的单位：瓦W。 4、单位：主单位： W ，常用单位 kW，它们间的换算关系是：1kW=103W 5、推导公式：P =; 公式中P表示功率，F表示作用在物体上的力，表示物体在力F的方向上匀速运动的速度。使用该公式解题时，功率P的单位：瓦W，力F的单位：牛N，速度的单位：米/秒m/s。 五、机械效率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FS4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公 式：×100% 定滑轮：动滑轮： 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上下的主要因素有：动滑轮越重，个数越多那么额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。摩擦，假设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