一定的物体(不论匀速升高,还是加速升高,或减速升高,只要是升高)重力势能在增大,位置降低且质量一定的物体(不论匀速降低,还是加速降低,或减速降低,只要是降低)重力势能在减小,高度不变且质量一定的物体重力势能不变。文档来自于网络搜索 3、弹性势能:
(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 (2)影响弹性势能大小的因素是:弹性形变的大小(对同一个弹性物体而言)。
(3)对同一弹簧或同一橡皮筋来讲(在一定弹性范围内)形变越大,弹性势能越大。物体是否具有弹性势能的标志:是否发生弹性形变。 文档来自于网络搜索 第4节 机械能及其转化
1、机械能:动能与势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量。动能和势能可以互相转化。如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,也就是说机械能是守恒的。文档来自于网络搜索 2、动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
3、动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
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②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
4、自然界中可供人类利用的机械能源有水能和风能.大型水电站通过修筑拦河坝来提高水位,从而增大水的重力势能,以便在发电时把更多的机械能转化为电能。文档来自于网络搜索 第十二章 简单机械 第1节 杠杆
1、定义: 一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。
2、五要素:一点、二力、两力臂。(①“一点”即支点,杠杆绕着转动的点,用“O”表示。②“二力”即动力和阻
力,它们的作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力,一般用“F1”表示,阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用“F2”表示。③“两力臂”即动力臂和阻力臂,动力臂即支点到动力作用线的距离,一般用“L1”表示,阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“L2”表示。)文档来自于网络搜索 3、杠杆的平衡(杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡)条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂;
公式:F1L1=F2L2。
4、杠杆的应用
(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2(省力费距离,如:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。)文档来自于网络搜索 (2)费力杠杆:L1 42 / 45 (3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2(不省力、不省距离,能改变力的方向 等臂杠杆的具体应用:天平. 许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。)文档来自于网络搜索 第2节 滑轮 1、滑轮是变形的杠杆。 2、定滑轮: ①定义:中间的轴固定不动的滑轮。 ②实质:等臂杠杆。 ③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G物。绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)文档来自于网络搜索 3、动滑轮: ①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动) ②实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F?1G物 2只忽略轮轴间的摩擦则,拉 力 。绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)文档来自于网络搜索 4、滑轮组 ①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮 43 / 45 组。 ②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。 ③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F?G物。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力 。绳子自由端移动距离SF (或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)。文档来自于网络搜索 ④组装滑轮组方法:首先根据公式n?(G物?G动)F1n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。文档来自于网络搜索 第3节 机械效率 1、有用功:定义:对人们有用的功。 公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总 斜面:W有用=Gh 2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。 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=fL 3、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功 公式:W总=W有用+W额=FS=斜面:W总=fL+Gh=FL 4、机械效率:定义:有用功跟总功的比值。 公 式:?=W有用W总Gh FL44 / 45 W有用? 斜 面:?=定滑轮:?=GhGhG?? FSFhFGhGhG ??FSF2h2FGhGhG ??FSFnhnF动滑轮:?=滑轮组:?=5、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。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。文档来自于网络搜索 6、提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。 7、机械效率的测量: (1)原理:?=W有用W总?Gh FS(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有: ①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。 ②提升重物越重,做的有用功相对就多。 ③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。 8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 45 / 45