第十章机械与人【一】杠杆一、杠杆1、杠杆:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。2、杠杆的三要素:支点(O)点动力作用点(A)阻力作用点(B)L阻动力(F动)L动F动力阻力(F阻)F阻动力臂(L动)力臂阻力臂(L阻)L动3、力臂特例。OLBLAL阻FBFAGF动二、杠杆平衡条件(杠杆原理)————阿基米德静平衡:杠杆静止不动1、杠杆平衡动平衡:杠杆匀速转动2、杠杆平衡条件(杠杆原理)F动L动=F阻L阻或F动L阻F阻L动【二】、杠杆的应用一、杠杆的应用1、省力杠杆费距离L动>L阻2、费力杠杆省距离L动<L阻3、等臂杠杆不省不费L动=L阻二、杠杆须知1、“杠杆力臂”不是“杠杆移距”。2、使用杠杆时,将支点与动力作用点间的连线段作为动力臂时,动力臂最大,此时最省力。(F动最小)GA三、天平工作原理————等臂杠杆据F左L左=F右L右即G物×OA=G砝×OBABG物=G砝m物g=m砝g物体砝码故m物=m砝【三】定滑轮和动滑轮————变形杠杆一、定滑轮(等臂杠杆)1、定滑轮:原地自转,不随重物移动。2、支点:滑轮中心处。3、不省力,但能改变力的方向理想:F=G物实际:F=G物+(G绳+f绳)二、动滑轮(省力杠杆)1、动滑轮:边自转边随物体移动。/3、不能改变力的方向,但能省力。理想:F=G物/2实际:F=[G物+(G动+G绳+f绳)]/2F4、动滑轮特例:②①FfGG【四】、滑轮组一、滑轮组定滑轮:改变力的方向1、滑轮组动滑轮:省力一半2、滑轮组绳子段数(n)的确定:直触动滑轮:算绳子末端直触定滑轮:不算3、每个动滑轮可绕二段绳子,且每段绳子平均受力。4、绳端移距(s)=重物移距(h)×n绳端移速(v绳)=重物移速(v物)×nS=nhv绳=nv物二、例解:如右上图所示:1、若重物上升3米,则绳端移动了_______米,若绳端移动了30米,则重物上升了_______米。2、若重物以2米/秒的速度匀速上升,则绳端移动的距离为_________m/s。若绳端移动的速度为6m/s,则重物上升的速度为_____m/s.【五】(机械)功W————做功多少一、功.W.1、功:有力作用在物体上,若物体在力的作用下沿力的方向通过了一段距离,则这个力就对物体做了功。2、力对物体做功德两个必要因素:①有力作用在物体上F②物体在力的作用下沿力的方向通过一段距离S3、力没有对物体做功德情况:①物体在力的作用下没有移动。②力已经没有作用于物体,物体靠惯性通过的那段距离。③作用力的方向跟物体运动方向垂直。二、功的计算1、公式:W=FS(F=W/SS=W/F)2、单位:焦耳(J)————牛·米(N·m)三、关于“重力做功”和“克服重力做功”。若一个物体在竖直方向上的相对高度产生了变化,则所做的功为:W=Gh1、物体匀速下降————重力做功2、物体匀速上升————克服重力做功四、例解一楼房高度为12米,某同学质量为50kg,他沿着楼梯步行40千米上了楼顶,求他克服重力做了多少功?【六】功率·P————做功快慢一、功率·P力对物体所做的功跟所用时间的比。即P=W/t=Fv[W=Ptt=W/PF=P/vv=P/F]二、功率的单位:1、主单位:瓦特(W)————焦/秒(J/s)2、常用单位:兆瓦(MW)千瓦(KW)3、进率:兆瓦103千瓦103瓦三、例解:1、一辆车的功率为200千瓦,则它的功率为______焦/秒。若v车=20m/s,则F车=________N;若v车=40m/s,则F车=________N;若v车=288km/h,则F车=________N。2、水泵房每天需要将103m3的水送到20m高的水池中,若用一台水泵每天工作5h,刚好完成,则这台水泵的功率至少是多少千瓦?【七】机械效率·η一、W有———有用功W额———额外功二、W总—总功W总=W有+W额三、功的原理1、功的原理:使用任何机械都不省功。2、功的原理须知:使用机械做功时,实际上不但不能省有用功(W有),反而不可避免的要做多余的额外功(W额)。四、机械效率·η1、η=w有/W总(比值、无单位、百分数)2、机械效率总小于1.(W有<W总)【八】关于斜面·滑轮的效率一、斜面的效率。(W额——f)η=W有/W总sh=Gh/Fs二、滑轮组效率(W额——G动.G绳.f绳)1、η=W有/W总=Gh/FsF=Gh/F×nh=G/nFG2、η=W有/W总=fh/Fs=fh/F×nhfF=f/nFG【九】效率与功率一、效率·η1、滑轮组的额外功[W额G...