第8章机械与人科学探究：杠杆的平衡条件1．认识杠杆(1)杠杆的定义：在力的作用下，能绕点的硬棒。(2)杠杆的五要素：点，力，力，臂，臂。(3)杠杆的示意图：注意：①力臂——从支点到力的作用线的。②动力和阻力不一定分居支点两侧，但动力和阻力一定使杠杆向相反方向转动。2．杠杆的平衡条件：动力（F1）×动力臂（l1）=，即F1l1=。3．杠杆的运用(1)费力杠杆l1＞l2，F1＜F2；省，费。(2)省力杠杆l1＜l2，F1＞F2；省，费。(3)等臂杠杆l1=l2，F1=F2；不省也不省。固定转动支动阻动力阻力垂直距离阻力（F2）×阻力臂（l2）F2l2力距离距离力力距离滑轮及其应用4．定滑轮(1)定义：在使用时，固定不动的滑轮。(2)实质：是杠杆，使用定滑轮可以，但不能。5．动滑轮(1)定义：轴随物体一起的滑轮。(2)实质：是动力臂为阻力臂的杠杆，若不考虑动滑轮的重力和摩擦力，使用动滑轮可以，但不能。其轴等臂改变用力方向省力运动两倍省一半力改变用力方向6．滑轮组(1)定义：和组合在一起。(2)使用滑轮组既可以又可以，但必须移动距离。(3)用滑轮组提起重物，若动滑轮的重力为G动和物体的重力为G物，且由n股绳子承担，则提起绳子的拉力：F=，拉力移动的距离s与物体升高的高度h的关系：s=。注意：①区分动滑轮和定滑轮的
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：能和物体一起移动的滑轮是动滑轮，只会转动而不随物体移动的滑轮是定滑轮。②绳子股数的计算方法：画线把动滑轮与定滑轮分开，计算与动滑轮或动滑轮的挂钩相连的绳子股数。定滑轮动滑轮省力改变用力方向（G动+G物）/nnh多做功了吗？7．机械功物理学中把和物体在力的方向上移动的的乘积叫做机械功，简称，用字母表示。8．怎样才算做功做功的两个必要因素：作用在物体上的；物体在力的方向上。做功的两个必要因素，缺一不可。若有力的作用，但没有移动距离；若物体有移动距离，但没有力的作用；若有力的作用，物体也有移动距离，但力与物体的运动方向相垂直。这三种情况力都没对物体做功。移动距离力距离功W力9．怎样计算功(1)公式：W=。应用功的公式时应注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中s一定是在力的方向上通过的距离，强调对应；③力与物体的运动方向相垂直，力没有做功。(2)把物体匀速提高克服重力做的功W=Gh。(3)单位：力F—，距离s—，功W—J（焦耳）=。FsNmN·m做功的快慢10．怎样比较做功的快慢(1)在相同的时间内，比较的多少；(2)做相同的功，比较做功的多少。11．功率与计算功率的方法(1)意义：表示做功的物理量。(2)定义：把一段时间内与做功所用的这段的比叫功率。(3)公式：P=，导出公式：P=Fv。①功率和压强的符号不要写错，功率用大写的字母“P”，压强用小写的字母“p”。做功时间快慢做的功W/t时间②影响做功快慢的两个因素：由定义公式，做功快慢与和两个因素有关。由导出公式，做功的快慢由和物体运动决定。交通工具在功率P一定时，速度v越小，牵引力F越大。(4)国际单位：，简称，符号为。常用单位：。1W=J/s=N·m/s1kW=W注意：功率的单位符号为“W”（正体），与功的符号“W”（斜体）不要混淆。1000功做功时间力速度瓦特瓦W千瓦11机械效率12．利用机械做功(1)有用功W有：对我们的功，叫做有用功。利用机械提高物体，W有=Gh，G—物体的，h—物体升高的。(2)额外功W外：克服机械和做的功，叫做额外功。(3)总功W总：对机械做的功（动力功），叫做总功。①W总=FsF—作用在机械上的，s—动力移动的。②W总=+。13．机械效率(1)定义：有用功和的比值叫做机械效率。(2)公式：η=×100%。(3)机械效率总是100%，因为有用功总总功。有用重力距离滑轮的重力摩擦阻力动力力距离W有W外总功(W有/W总)小于小于合理利用机械能14．能量(1)定义：一个物体能够对别的物体，这个物体就具有能量，简称能。能量是表示物体本领大小的物理量。(2)能的形式是多种多样的，各种形式能量的单位与功的单位一样，都是。(3)具有能量的物体不一定有做功，能够做功的物体一定具有能量。做功做功焦耳15．机械能(1)动能：物体由于而具有的能。决定动能大小的因素：与。运动物体的质量，速度，具有的动能也就越大。(2)重力势能：物体由于所具有的能。决定重力势能大小的因素：与。物体的质量，举高的高度越，具有的重力势能就越大。(3)弹性势能：物体由于发生而具有的能。弹性势能的大小与物体发生的大小有关，物体发生的弹性形变，弹性势能也就越大。(4)机械能：和统称为机械能。(5)流动的水具有的机械能叫能，流动的空气（风）具有的能叫能。运动质量速度越大越快高度位置质量高度越大高弹性形变弹性形变越大动能势能水风16．动能和势能的转化(1)动能可以转化为，势能也可以转化为。(2)在能量的转化过程中，一种能增加，另一种能减小。如果机械能没有发生与其他形式的能量的转化，在动能和势能的转化过程中，机械能的总量保持不变。实验突破17．杠杆的平衡条件(1)研究动力、动力臂与阻力、阻力臂之间满足什么关系时杠杆能够平衡。(2)实验前调节杠杆在水平位置平衡，是为了消除杠杆自重对实验的影响，便于测量力臂。实验过程中调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量动力臂和阻力臂的大小。势能动能【例题】如图所示的生活用具，在使用中属于费力杠杆的是（ ）A．钢丝钳B．扳手C．核桃钳D．食品夹试题剖析：在使用钳子的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；在使用扳手的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；在使用核桃钳的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；在使用食品夹的过程中，动力作用点在支点和阻力作用点的中间，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。D【例题】一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（ ）A．有用功减少，总功减少B．有用功增加，总功增加C．有用功不变，总功不变D．有用功不变，总功减少试题剖析：机械效率是指使用机械时，有用功与总功的比值，即η=W有/W总。用它将同一物体匀速提升同样的高度，说明有用功是相同的。现在机械效率提高了，根据η=W有/W总可知，只能是使用机械时所做的总功减少了。D【例3】下列过程中人对桶做功的是（ ）A．提着桶站立不动B．提着桶水平移动C．提着桶站在匀速向上运动的电梯内D．提着桶站在匀速水平运动的车厢内试题剖析：提着桶站立不动，人虽然给桶一个向上的力，但是桶向上没有移动距离，则人对桶没有做功；提着桶水平移动，人给桶一个向上的力，但桶向上没有移动距离，则人对桶没做功；提着桶站在匀速向上运动的电梯内，人给桶一个向上的力，桶向上也移动了距离，故人对桶做了功;提着桶站在匀速水平运动的车厢内，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没做功。C
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