第11章《简单机械和功》考点清单专项复习.docx

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1、第十一章简单机械和功考点专项复习(解析版)三君点要做1、杠杆及其五要素(1)杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。(2)杠杆五要素：支点：杠杆绕着转动的点，用字母8表示。动力：使杠杆转动的力，用字母EL表示。阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母El表示。动力、阻力都是杠杆的受力,所以隹用点在杠杆上。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L表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离.用字母支表示。2、杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速

2、转动都叫做杠杆平衡。注意：我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。(2)杠杆平衡条件的表达式：动力X动力臂二阻力X阻力臂。(3)公式的表达式为：Fih=F2I2O3、杠杆的平衡分析及应用(1)杠杆动态平衡：指构成杠杆的某些要素发生变化，而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论；(2)利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题，一般遵循以下步骤：确定杠杆支点的

3、位置；分清杠杆受到的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地作出力的示意图；确定每个力的力臂；根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。4、杠杆中最小力的问题求最小动力问题，可转化为找最长力臂问鹿。找聂氏力臂，一般分两种情况：(1)在动力的作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂；(2)在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂。古希腊学者阿基米德总结出杠杆的平衡条件：动力X动力臂二阻力X阻力臂，据此，他说出了“只要给我一个支点，我就可以撬动地球”的豪言壮语。地球的质量大约是6X1024kg,人产生的推力约为588N,我们设想要撬起地球这个庞然大物，又找到了合适的支点，根据

4、杠杆平衡条件，所用动力臂与阻力臂的比值为1023：1,当然要找到这样长的杠杆确实非常困难，但这个假想的实验包含了科学家对物理知识的深刻理解：只要动力臂与阻力臂的比值足够大，动力与阻力之比也就足够小，这样使用杠杆也就最省力。力臂的画法：(1)首先在杠杆的示意图上，确定支点0。(2)画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长。(3)在从支点0向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂，用三角板的一条直角边与力的作用线重合，让另一条直角边通过交点，从支点向力的作用线画垂线，作出动力臂和阻力臂，在旁边标上字母，L和I?分别表示动力臂和阻力臂。画杠杆示意图时应

5、注意：(1)阻力作用点应画在杠杠上：有部分同学认为阻力由石头的重力产生，所以阻力作用点应画在石头重心上，这是错误的。(2)确定阻力方向:当动力使杠杆绕支点顺时针转动时，阻力一定使杠杆逆时针转动。(3)力臂丕二定在杠杆上：力臂可用虚线画出并用大括号标明，也可用实线画出。5、杠杆的分类及应用杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆;类型力臂的大小关系力的大小关系特点应用省力杠杆12f1f2省力、费距离撬棒、制刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆,F2费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆Ii=I2F1=F2既不省力也不省距离，既不费力也不费距离天平

6、，定滑轮既省力又省距离的杠杆时不存在的。考点2：滑轮1、滑轮及其工作特点(1)滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析；(2)滑轮分类：定滑轮和动滑轮；(3)定滑轮工作特点：定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。定滑轮的特点：通过定滑轮来拉钩码并不省力，通过或不通过定滑轮，弹簧测力计的读数是一样的，可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便；定滑轮的原理：定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂Lv阻力臂Lz都等于滑轮半径

7、，根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。(4)动滑轮工作特点：动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省T力，多费1倍距离；动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离；这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离；动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂(L)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。2、滑轮组及其工作特点(1)定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向,但要费距离；(2)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

8、力就是物重的几分之一,即动力F=逑出若忽略滑轮重，则有F=逑；其中n为承担物重的绳子的段数；nn(3)用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为h,则绳子自由端移动的距离为SFh(n表示承担物重的绳子的段数)；3、滑轮组拉力的计算(1)使用滑轮组时(忽略摩擦阻力)：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，即动力F=20;若忽略滑轮重，则有F=2;其中n为承担物重nn的绳子的段数；其中：F拉一拉力，G动一动滑轮的重力，G物一被提升物体的重力，n一吊住动滑轮绳子的段数；(2)使用动滑轮

9、时，条件不同，拉力的计算方法也不同；物体在竖直方向上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体重力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积.物体在水平面上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和

10、机械效率的乘积.(注：n为滑轮的股数)。4、滑轮组的设计第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n,其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N二以当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为詈；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为当.当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为M方向向上时，定滑轮的个数为IK5、滑轮组

11、绳子的绕法第一步：确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件，如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳子段数n卷+,如果算出的绳子段数不是整数，一律进一位。例如：所得结果为3.4时，我们应选择绳子的根数为4。第二步：确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，开始绕绳子。6、轮轴（1）轮轴：由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。（2）轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心0是支点，作用在轮上的力是动力F1,

12、作用在轴上的力是阻力F2,轮半径OA就是杠杆的动力臂h,轴半径OB就是杠杆的阻力臂2o（3）轮轴的特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力FI总小于作用在轴上的阻力F?.使用轮轴可省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。（4）轮轴的公式：F,R=F2r;7、斜面（1）斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小,则可达到很高的效率。（2）用F表示力，L表示斜面长，h表示斜面高，物重为G.不计阻力时，根据功的原理得FL=Gh,斜面倾角越小，

13、斜面越长，则越省力，但越费距离。日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。考点3:功1、功的概念（1）功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功；（2）功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是141Nm;（3）判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上;二是物体在力的方向上通过的距离;（4）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积;（5）不做功的三种情况：有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。2、做功的大小比较（1）功是一个标量，有大小没有方向;（2）功的计算公式：W

14、=FS,其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米）；注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中的S一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应；功的单位“焦”（1牛米二1焦）。3、功的计算（1）公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=FS进行计算；（2）功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内力做的功，如果知道功率和时间，可以直接利用W=Pt求出功；（3）做功包括两个必要因素：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；计算功的公式包括：W=FSW=GH,W=Pto考点4:功率1、功率的概念（1）功率定义：物体在单位蛔内所做

15、的功叫功率，在物理学中用字母P表示；（2）功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢;W（3）功率公式：功率二功/时间，即P=;（4）功率单位：国际单位：瓦（W）,1W=1Js;常用单位：千瓦（kW）,1kW=10;（5）功率的种类:平均功率:物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。瞬时功率:物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。2、做功的快慢比较（1）方法一：做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功快。（2）方法二：取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。3、功率的计算功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用下列三种办法比较大小：（1）在相同时间内，比较做功的教，做功越多的物体，功率越大。（2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大。W（3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式P=一计算,然后进行比较。4、功率的应用W（D功率的