物理八年级下沪科版第9章机械与人知识点梳理。
一、杠杆:1、定义:在力的作用下,能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。
说明:①杠杆可以是直的也可以是弯曲,形状可以是任意形状的。
有些情况下,可根据杠杆的实际转动情况,来确定支点。如:鱼杆、铁锹等。
2、杠杆的五要素:组成杠杆示意图。
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、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点都在杠杆上。
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。
3、力臂的方法:
找到杠杆的支点o;
画出力的作用线(虚线);
画力臂:过支点作出力的作用线的垂线段。((虚线)
标出力臂(用大括号,注明是动力臂还是阻力臂)。
4、研究杠杆的平衡条件:
1)杠杆平衡:是指杠杆静止或匀速转动状态。
2)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。
3)杠杆的平衡条件(或杠杆原理):
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
公式:f1*l1=f2*l2 或:f1 / f2=l2 / l1
说明: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①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
5、杠杆的分类及应用:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。
特点:能省力但是费距离。
应用:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。
特点:费力但是生距离。
应用:缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。
特点:不省力不费力。
应用:天平,定滑轮等。
说明:具体使用杠杆时应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆;当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
二、滑轮:1、定滑轮:
定义:中间的轴固定不动的滑轮。
实质:定滑轮的实质是:相当于等臂杠杆。
特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
说明:对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)f=g
绳子自由端移动距离s(或速度vf) =重物移动的距离h(或速度vg)
2、动滑轮:
定义:轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
实质:动滑轮的实质是: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。
说明:理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:f= 1 / 2g ; s = 2h
若只忽略轮轴间的摩擦则:拉力f= 1/2(g物+g动) ;s = 2h
3、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f= 1/ n g ;s = nh
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力f= 1/n (g物+g动) ;s = nh
说明:组装滑轮组方法:首先根据公式n=(g物+g动) /f求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
一、功:(w)
1、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;二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
3、功的大小: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。
公式:w=fs
应用功的公式要注意:
分清哪个力对物体做功,计算时f就是这个力;
公式中s 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
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。
4、功的单位:焦耳,1j= 1n·m 。
举例:把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 j 。
二、功的原理:
1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2、说明:
功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(fs)= 直接用手对重物所做的功(gh)
三:功率:(p)
1、定义:单位时间内物体做功的多少叫做功率。
2、物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
3、公式:
p = fv
4、单位:主单位:瓦特 (简称瓦) 符号: w
常用单位:千瓦符号:kw
单位关系:1kw = 1000w
四、机械效率:
、有用功:使用机械时,对人们有用的功叫做有用功。
公式:w有用=gh(提升重物)=w总-w额 =ηw总。
水平拉动物体时:w有用=f s (f 为物体水平移动时受到的摩擦力)
斜面:w有用= gh ( h 为斜面的高)
2、额外功:使用机械时,并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。
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=f l (f 为物体在斜面上受到的摩擦力,l为斜面的长)
3、总功:动力对机械所做的功疾走做总功,它等于有用功加上额外功。
公式:w总=w有用+w额=fs= w有用/η
斜面:w总= fl+gh=fl
4、机械效率:有用功跟总功的比值叫做机械效率。。
1) 公式。
斜面。定滑轮:
动滑轮:滑轮组:
2)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。
3)提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、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高低的主要因素:
动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
提升重物越重,做的有用功相对就多。
摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
说明:绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。)
五:机械能:
1、 能量:如果一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量。
1) 物体做功的过程就是能的转化过程。
2) 能的单位: 焦耳 (简称焦)符号:j
2、 机械能:动能和势能统称做机械能。
1)动能:物体由于运动具有的能叫做动能。
影响动能大小的因素:物体的动能与物体的质量和速度有关,物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。
(2)势能:势能分为重力势能和弹性势能。
a:重力势能:物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
影响因素:物体被举得越高,质量越大,具有的重力势能就越大。
b:弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
影响因素:物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大。
3、能的转化:动能和势能之间可以相互转化。
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