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22简单机械与功
考点归纳
1．定义：在力的作用下能够绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
2.
五要素——组成杠杆示意图。
(1)支点：杠杆绕着转动的固定点。用字母O表示。(作用在支点上的力不影响杠杆的平衡)
(2)动力：能够使杠杆转动的力。用字母F1表示。
(3)阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。
(4)动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
(5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
3．杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
(2)杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是：F1×l1＝F2×l2。
4．三类杠杆
名称
结构特征
特点
省力杠杆
l1>l2，
F1省力但费距离
费力杠杆
l1F1>F2
费力但省距离
等臂杠杆
l1＝l2，
F1＝F2
既不省力也
不省距离
5．定滑轮、动滑轮
(1)定滑轮
①定义：工作时轴固定不动的滑轮。
②实质：动力臂等于阻力臂的杠杆，一段绳子承担物重。
③特点：不省力也不省距离，但能改变力的方向。
④各物理量关系：F＝G；s＝h；vF＝vG。
(2)动滑轮
①定义：工作时轴随物体一起移动的滑轮。
②实质：动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，二段绳子承担物重。
③特点：省一半的力，费一倍的距离。
④各物理量关系：Fh；vF>vG。
6．滑轮组
(1)定义：动滑轮、定滑轮组合成滑轮组。
(2)特点：使用滑轮组既能省力又能改变力的方向。
滑轮组中各机械量的关系和计算
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n ：表示绳子绕在动滑轮上的段数（绳子的有效段数）
F ：表示自由端的拉力，也是人提供的拉力
G ：表示重力，包括物体重力G物、动滑轮的重力G动
S ： 绳子自由端移动距离S ；
h ：表示重物和动滑轮移动的距离h
VF ：绳子自由端移动速度VF ；
VG ：重物和动滑轮移动速度VG；
关系： F = 1/n G物（忽略滑轮的重力）或F = 1/n （G物+G动）（不忽略滑轮的重力）
S = n h ； VG =1/n VF
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。
（1）绳子段数的确定：最省力时，动滑轮钩子上要有一段绳子，绳子段数为2n+l（n为动滑轮个数）；既省力又能改变力的方向时，定滑轮钩子上需要绳子，绳子段数为2n.
（2）绳子起点的确定：当绳子段数为奇数时，绳子的起点系在动滑轮钩子上；当绳子段数为偶数时，绳子的起点系在定滑轮钩子上．可以简单记为“奇动偶定”。
（3）绳子的绕法：依次从内到外，先绕小滑轮后绕大滑轮，即从小到大，从内到外。
7．机械效率
（1）机械效率(η)：物理学里，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。η＝×100%。
（2）任何机械的机械效率总和小于1。机械效率通常用百分数表示。机械效率没有单位。
8．能量
(1)一个物体能够做功，那么这个物体就具有能量。
(2)物体能够做的功越多，具有的能量就越大。
(3)能量的单位与功的单位相同，都是焦耳，符号J。
9．动能
(1)物体由于运动而具有的能量叫做动能。
(2)物体动能与质量和速度有关：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
10．势能
(1)势能包括：重力势能、弹性势能。
(2)物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。影响重力势能大小的因素有质量、高度。
(3)物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能，物体弹性势能大小与物体形变的大小等因素有关。
11．机械能及其转化
(1)定义：动能和势能之和称为机械能。
(2)物体的动能和势能是可以相互转化的。
(3)机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，这就是机械能守恒，W机械＝W动＋W势。
12．力学中的功：如果物体受到了力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。
13．功的两个因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过一段距离。
14．不做功的三种情况：
(1)“劳而无功”。
(2)“不劳无功”。
(3)力的方向和物体运动方向垂直。
15．计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即：W＝Fs。
16．比较做功快慢的方法：
(1)不同物体做相同的功，比较做功时间。
(2)相同时间，比较做功多少。
17．功率
(1)在物理学中，用功率来表示做功的快慢。
(2)单位时间里完成的功叫做功率。
(3)功率越大，表明物体做功越快；功率越小，表明物体做功越慢。
(4)根据功率的定义，可以得出功率的计算公式为P＝。

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