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3.5简单机械知识回顾功和能功功率的定义实际应用功的定义功率的计算功的计算区别联系功率能量转化的量度W=Fss=F=WsWFW=Ptt=P=WtWP==FvFst一个物体能对外做功，这个物体就具有能量物体在力的作用下，沿力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功l1、l2是支点到动力作用线的距离，作图时养成从O点出发找垂线的习惯l2l1F2F1O需要注意的是：F1、F2的方向是将杠杆作为受力物体而确定的杠杆的五要素若杠杆只受两个力，则必有一个力使其顺时针转动，而另一个力使其逆时针转动杠杆的平衡绳的D端从N向M滑动过程中杠杆仍保持平衡，分析绳对杠杆的拉力变化情况l2F2F1=F2l2/l1l1先增后减，故F1先减后增推论：若杠杆为一直杠杆，则垂直杠杆方向施力，所需动力最小，即最省力将木棒从竖直抬升至水平位置，分析F变化情况F=Gl2/l1GGl2一直增大，故F同样一直变大注意：分析问题时，要明确变化的量，避免错误发生G=120N，杠杆恰好平衡，试求杠杆自身重力7G’1G’设每小段杠杆重力为G’，每小段长度为l3.5l0.5l7G’×3.5l=G’×0.5l+120×lG’=5NG杠杆=8G’=40N注意：在考虑杠杆自重的问题中，杠杆两侧所受重力的受力点分别在两侧的中点，而不是杠杆两端分别用竖直向上的力匀速抬起相同的石板，比较两次用力的大小故F甲=F乙=1/2G两次l1:l2=2:1GG杠杆的分类省力杠杆，费距离费力杠杆，省距离等臂杠杆F1F2L1L2F1=F2L1=L2F1F2L1L2滑轮及滑轮组l2l1OFGFGOl2l1F=Gl1=l2F=1/2Gl1=2l2F等臂杠杆可改变施力方向省力杠杆不可改变施力方向定滑轮动滑轮使用过程中滑轮是否移动滑轮组省力杠杆可改变施力方向一定费距离FGFG滑轮组中的n若将重物抬升1m，绳子自由端需拉动多少距离绳子自由端若物体重90N，则F的大小为多少(不考虑动滑轮重力)FFFG对动滑轮作受力分析，受力平衡，故：3F=GF=1/3G=30N若考虑动滑轮重力G动=30N，则拉力为多少3F=G+G动F=1/3(G+G动)=40N+G动与动滑轮相连的3段绳子均缩短1m，故S=3h=3m我们把与动滑轮直接相连的绳子段数用n表示，有：F=1/n(G+G动)S=nh用截线法即可得到n物体升高h米，绳子的自由端移动多少米？S=4hS=3hS=5hS=4h若不计滑轮的重力，则绳端拉力F多大？F＝G13F＝G15F＝G14F＝G14滑轮组绳子出发点和n的关系绳子出发点n定滑轮4动滑轮3动滑轮5定滑轮4若要使n=3试完成绕线这就是所谓的“奇动偶定”FFF=2f设物体与地面间的摩擦为f，其它摩擦及阻力不计，求F的大小F＝f13横放的滑轮组当滑轮组横放时，要理清平衡力的关系，不可直接套用有关n的公式静止在斜面上的物体，受力情况如何机械效率若匀速推动物体，受力是否改变NfGFGfNvFfNGhL现将物块由斜面底端推到顶端，能量的形式发生了怎样的变化；能量转化：人提供的动能转化为物体的势能以及摩擦带来的热能；动力：F做功WF=FL阻力：G做功WG=Ghf做功Wf=fL各个力的做功情况如何；即FL=Gh+fL利用动滑轮将物体抬升h的距离，分析各力的做功情况；FGG’h动力：F做功WF=2Fh阻力：G做功WG=GhG’做功WG’=G’h即2Fh=Gh+G’hFL=Gh+fL2Fh=Gh+G’h我们一般这样定义有用功(W有用)：必须要做的功；额外功(W额外)：不需要，又不得不(或无用功，W无用)做的功总功(W总)：有用功和额外功的和总功有用功额外功FfNGhLFGG’h机械W总W有用W额外斜面F×LG×hf×L滑轮F×2hG×hG’×h杠杆F×h1G×h2W总-W有用思考：对于左图三种机械，何种情况下W额外=0，A.斜面f=0时，W额外=0，即光滑斜面W额外=0在现实生活中是否可以实现？B.滑轮G’=0时，W额外=0，即忽略滑轮自重(包括绳重和摩擦)在实际生活中，我们很难实现W额外=0，一般用W有用、W总的比值来衡量能量的利用率，也就是机械效率(Mechanicalefficiency)η=×100%=W有用W总(2)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1(1)机械效率一般用百分数表示，没有单位(3)η越大,表示机械工作时能量的利用率越高W有用W有用+W额外A.滑轮组：FGG’hW有用W总η====fSFS’fSFnSfnFFfSFfNGhLB.斜面：W有用W总η===GhFLGhGh+fLW有用W总η====或==GhFSGhnFhGhGh+G’hGG+G’GnF