机械与人思维导图
机械与人
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思维导图大纲
机械与人思维导图模板大纲
杠杆
定义：在力的作用下，绕固定点转动的硬棒，形状不固定
五要素：支点，动力，阻力，动力臂，阻力臂
平衡条件：F1L1=F2L2 即动力×动力臂=阻力×阻力臂
实验探究
实验前
调节平衡螺母：左重右调，右重左调（方向
判断杠杆是否平衡/水平平衡
平衡状态：当杠杆在动力和阻力的作用下静止（或匀速直线运动），区别于水平平衡
调节杠杆水平平衡目的？便于测量力臂；避免杆自重对实验的影响
实验中
一端挂几个钩码，在距离已知/刻度均匀情况下，另一端挂几个钩码
弹簧测力计拉杠杆至平衡
竖直拉动；倾斜时力臂变小，拉力变大
是否可以同时改变多个量？
不可以，控制单一变量（但当力臂长度变化，钩码数量也会随之变化）
省力，费力与等臂杠杆
省力：动力臂>阻力臂，动力<阻力，费距离
费力：动力臂<阻力臂，动力>阻力，省距离
等臂：动力臂=阻力臂，动力=阻力，不费也不省距离
画力臂
常规：找支点，作力的作用线，从支点向力的作用线作垂（虚线，垂直符号，大括号）
画最小力—>找最大力臂（斜边/整根杠杆，即作用点和支点的连线）
在拉动同一根杠杆时力的大小变化
看力臂的大小变化：力臂变大，力变小，力臂变小，力变大
滑轮
定义
动滑轮：滑轮轴随物体一起运动的滑轮
连接物体的是动滑轮
实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆
定滑轮：轴固定不动的滑轮
实质为等臂杠杆
滑轮组：动滑轮定滑轮的组合
求n（与动滑轮接触绳子段数）
性质
动滑轮：省一倍的力，费一倍的距离 即F拉=½G S=2h；当绳子段数为n，则F拉=1/nG S=nh（G=G物+G动） 【缺点：不能改变力的方向】V绳=nV物
定滑轮：改变力的方向，不改变力的大小及距离
功
定义：力和物体在力方向上运动距离的乘积
有功？无功？
判断力及运动方向上距离的存在与否
无功的三种情况
有力无距离
有距离无力
力和距离垂直
公式：W=FS（水平）=Gh（竖直）(J：N·m，注意单位换算单位只有m）
与机械联系
任何机械都费功，省力费距离，费距离省力，不可兼得
斜面：FL=fL+Gh
功率
定义：一段时间内做的功与做功所用的时间
公式：P=W(功）/t=Fv(速度）（W：瓦）单位换算：t：s（秒）；v：m/s（米/秒）
常见功率：马拉车长时间功率为450W；万吨级远洋货轮功率为7000~13000kW
机械效率
定义
总功：动力/拉力所做的功
有用功
为达到目的必须做的功
额外功
为达到目的无用又不得不做的功
公式：η=W有/W总×100％
斜面：Gh/FL
坡度越大，η越高，但越费力，反之同理
不计阻力（摩擦力）时，达到理想状态，Gh=FL
水平：hf/FS
滑轮组：不计绳重及摩擦 η=G物·h/(G物+G动）·h=G物/（G物+G动）
题型
滑轮组机械效率实验（图有点怪
滑轮组计算（求动滑轮重，物重，拉力......）注意拉力与总重（G物+G动）的关系，根据条件判断公式，选择题直接套公式
与浮力结合：受力分析，注：一个人可施最大拉力等于人的重力
斜坡相关计算（机械效率见上）功=Fs及功率=W/t=Fv（功和功率计算与高度h无关
机械能
定义及其相关因素
机械能
动能（m，v）
势能
弹性势能（形变程度：Δl，k（弹性系数）
重力势能（m，h）
题型
动能实验
能量分析
能力间的转化：观察相关因素；变少的能量转化为变多的能量
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