初中物理機(jī)械和功(初中物理機(jī)械與功知識(shí)點(diǎn))

中考物理機(jī)械和功的知識(shí)點(diǎn)講解

一、杠桿

測(cè)試點(diǎn)

1、杠桿五要素（掌握作圖題）

2、杠桿平衡條件（實(shí)驗(yàn)題）

(1)調(diào)平的目的：方便測(cè)力臂

(2)多次測(cè)量：得出一般結(jié)論

(3)支點(diǎn)位于杠桿中心：消除杠桿自重的影響

3、杠桿平衡的計(jì)算

(1)計(jì)算題：按照公式F1L1=F2L2計(jì)算。注意尋找正確的支點(diǎn)、力和力臂。

(2)動(dòng)態(tài)分析題：根據(jù)F1L1=F2L2的多張圖判斷各物理量的變化

(3)最小力問題：求最小力的本質(zhì)是求對(duì)應(yīng)的最大臂。最大臂是從支點(diǎn)到杠桿最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離。

例題：如圖所示，杠桿的N端掛一重物，在M點(diǎn)施加一個(gè)最小的動(dòng)力使杠桿平衡。試畫出這個(gè)最小的動(dòng)力F1、動(dòng)力臂L1和杠桿受到的阻力F2.

分析：從圖中可以看出，O為支點(diǎn)，重物G對(duì)杠桿的拉力為阻力，方向垂直向下。從支點(diǎn)到阻力作用線所畫的垂直線就是阻力臂；當(dāng)OM為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)。力最小，最小力是通過M點(diǎn)施加的，方向?yàn)橛蚁拢鐖D：

二、滑輪

測(cè)試點(diǎn)

1、動(dòng)滑輪、定滑輪的特點(diǎn)

(1)定滑輪：不省力、不省距離，但改變力的方向。

(2)動(dòng)滑輪：節(jié)省一半的力，走兩倍的距離，且不改變力的方向

2、滑輪的本質(zhì)

定滑輪本質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿；動(dòng)滑輪本質(zhì)上是一個(gè)省力的杠桿

3、滑輪組

結(jié)合動(dòng)滑輪和定滑輪的優(yōu)點(diǎn)，形成滑輪組

總結(jié)規(guī)律：從動(dòng)滑輪出發(fā)N段繩子，自由端F=（1/N）G；

此處G表示物體和動(dòng)滑輪的總重。

例：師傅需要把一個(gè)重物舉到高處。有四種不同的滑輪組可供選擇。繩子自由端的張力是多少？

分析：

滑輪組的省力取決于承受物體重量的繩索的節(jié)數(shù)，即有多少節(jié)繩索與動(dòng)滑輪相連。分段越多，越省力。

A、滑輪組由4股繩索承載，不含繩重和摩擦力，F(xiàn)=1/4（G+G運(yùn)動(dòng)）；

B、滑輪組由5股繩索承受，不含繩重和摩擦力，F(xiàn)=1/5（G+G運(yùn)動(dòng)）；

C、滑輪組由3股繩索承載，不含繩重和摩擦力，F(xiàn)=1/3（G+G運(yùn)動(dòng)）；

D、滑輪組由4股繩子承受，不包括繩子重量和摩擦力，F(xiàn)=1/4（G+G運(yùn)動(dòng)）。

三、功、功率

測(cè)試點(diǎn)

1、功

定義：力與物體沿力方向移動(dòng)的距離的乘積稱為功

不做功的判斷：

2、功的計(jì)算

W=FS

單位：焦耳(J)

3、功率

物理意義：描述物體做功速度的物理量

定義：物體單位時(shí)間內(nèi)所做的功

公式：P=W/t（導(dǎo)數(shù)公式：P=Fv）

單位：瓦（W）

例題：如圖所示，用F=10N的水平拉力，使重為100N的物體A，沿水平方向在1s內(nèi)勻速直線運(yùn)動(dòng)了0.5m，若滑輪和繩子的質(zhì)量及其摩擦均不計(jì)，則物體受到地面的摩擦力為N，拉力F的功率為。

分析：有兩根繩子的拉力來平衡物體A的摩擦力，故摩擦力f=2F=210N=20N；

繩子自由端移動(dòng)的距離為s=20.5m=1m，拉力所做的功為W=Fs=10N1m=10J。

拉力的功率P=Wt=10J1s=10W。

四、機(jī)械效率

測(cè)試點(diǎn)

1、滑輪組機(jī)械效率

提高滑輪組機(jī)械效率的方法：

(一)增加有用功

(2)減少額外工作

2、斜面機(jī)械效率

例：如圖所示，用平行于斜面的拉力1.25N，將重1.8N的物體從斜面底部勻速拉至頂部。有用功為___J，機(jī)械效率為___。

五、機(jī)械能

測(cè)試點(diǎn)

例：如圖所示，是小車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。據(jù)了解，該井深度為12m。物體的重量為G=6103N。汽車的重量為G=3104N。勻速拉動(dòng)繩索時(shí)小車的拉力為F=2.5103N。此時(shí)，汽車的阻力為汽車重量的0.1倍。求：

(1)將物體從井底拉至井口的過程中。汽車?yán)瓌?dòng)繩索的拉力對(duì)滑輪組做了多少功？

(2)滑輪組的機(jī)械效率是多少？

(3)汽車的牽引力是多少？

（4）若小車速度為3m/s，將物體從井底拉至井口需要多長(zhǎng)時(shí)間？牽引力的功率有多大？

機(jī)械能守恒：如果物體只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換過程中動(dòng)能和勢(shì)能的大小會(huì)發(fā)生變化，但機(jī)械能的總量不會(huì)改變。