机械功

简单机械和功知识点总结

一、认识和利用杠杆

1、杠杆

（1）杠杆的定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。

（2）影响杠杆的五要素：

支点：杠杆绕着转动的固定点；

动力：使杠杆转动的力F1；

阻力：阻碍杠杆转动的力F2；

动力臂：从支点到动力作用线的距离1l；

阻力臂：从支点到阻力作用线的距离2l；

（方法提示：一找点；二画线；三作垂线段）

2、杠杆的平衡条件

（1）杠杆的平衡：杠杆处于静止或匀速转动状态

（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F11l=F22l

或：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。即力与力臂成反比。

2

1

1

2

F

F

l

l



3、三种杠杆及应用举例：

（1）省力杠杆：当1l>2l时，F1

（2）费力杠杆：当1l<2l时，F1>F2。例：钓鱼杆，船桨。

（3）等臂杠杆：当1l=2l时，F1=F2。例：天平

4、不等臂天平的使用：

物左砝右时质量为m1，物右砝左时质量为m2，则物体质量为m=

21

mm,天平两边力臂之比为

2

1

2

1

m

m

l

l



5、欲使已平衡的杠杆在改变力或力臂后再次平衡，则应有改变后的两侧的力与力臂的乘积相等，或者是两边的

力或力臂同时改变相同的倍数。（不是相同的大小）

6、杠杆两端挂同种金属块平衡后，同时没入水中，杠杆仍然平衡；若挂不同种金属块，则杠杆失去平衡，密度

较大的一端下沉。

二、认识和利用滑轮

1、认识滑轮和滑轮组

实质

力的关系

（F，G）

距离关系

（s，h）

速度关系

（

v

，0v

）

作用

定滑轮等臂杠杆F=Gs=h

v

=0v

改变力的方向，

既不省力也不省距离

动滑轮

动力臂是阻力

臂两倍的杠杆

F=

1

2

G

s=2h

v

=20v

省一半力，

费距离

滑轮组

F=

1

n

G

s=nh

v

=n0v

既可省力又能改变力的方向

费距离

（忽略摩擦，G=G物+G动滑轮）

2、滑轮组用力情况的判断

判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物，在数绳子时，不但要明确绳子是否承担动滑轮和

重物的重力，还要看清滑轮组的组装方式，不能只看滑轮个数。

3、滑轮组绳子段数n与动滑轮个数m之间的关系：n=2m或n=2m+1。

n为偶数时，绳子起点在定滑轮上；n为奇数时，绳子起点在动滑轮上。

4、在给滑轮组绕绳时，若要求人站在地上拉动重物上升。则绳子最后必定穿过定滑轮，拉力方向向下。

三、怎样才算做功

1、做功的条件

一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过了距离，二者缺一不可。

2、常见的几种看似做功而实际没有做功的情况：(不劳无功，劳而无功)

（1）物体依靠惯性通过了一段距离，如推出去的铅球，投掷出去的标枪。

（2）有力作用在物体上，物体没有移动距离，如推而不动，搬而未起。

（3）有力作用在物体上，物体也移动了一段距离，但力的方向与移动方向垂直或指向反方向。如：用手提

着水桶水平运动，关闭发动机的汽车慢慢停下来。

3、功的大小

公式：W=Fs

F是做功的力的大小，s是物体在动力F的方向上通过的距离，它不一定等于物体实际移动的距离。

使用机械提升重物时，动力做功可以使用公式W=Fs来计算，克服物体重力做功W=Gh。

从斜面上滑下的物体，重力G对物体做功，物体在力的方向上移动的距离是斜面高h，而不是物体实际移动的

距离即斜面的长l，所以重力做的功是：W=Gh

(省力的机械多移动距离，费力的机械省距离，总之任何机械都不省功，但使用机械可以给人们带来方便)

四、做功的快慢

1、功率的意义：表示物体做功的快慢。

2、功率的定义：单位时间里物体完成的功。

3、公式：

W

PFv

t

•

（特别提醒：运动公式PFv时要注意，当功率一定时，要增大牵引力需要减小速度）

4、单位：W、kW

功率数据的意义：一台机器的功率为500W，表示这台机器在1s内做功500J。

5、区别机械的总功率和有用功率：

总功率指机械本身产生的功率，

t

总

总

W

P

有用功率指机械用来做有用功的那部分功率：

t

有用

有用

W

P，P有用=P总·η

五、机械效率

1、机械效率的定义：有用功跟总功的比值

2、公式：100%

W

W

有用

总

对于任何机械，η总小于1。

3、有用功、总功、额外功

（1）有用功是为了达到目的、完成任务而对物体做的功。如：克服物重提升物体时，W有用=Gh，克服地

面对物体的摩擦使物体运动时，W有用=fs。

（2）额外功是指对人们无用，但因为摩擦力和机械自重等存在，克服摩擦力和机械自重而不得不做的功。

使用机械提升重物时，用来克服机械自重和机械各部分摩擦所做的是额外功；水平移动物体时，所做

的克服有用摩擦之外所做的功为额外功。

（3）总功是：WWW总有用额外=+，也就是人们使用机械时实际做的功。W•总动=Fs，式中动F是作用在

机械上的动力，s是动力动F通过的距离。

（4）提高机械效率的主要方法：增加有用功，减少额外功，增大有用功与额外功的比值。

对于组合一定的滑轮组，增大提升物体的重力，增大所做的有用功，可提高其机械效率。

4.计算机械效率的各种变形式.

A.在竖直方向上提升物体,η＝＝＝＝(

对于

杠杆

:n＝s/h＝；对于

滑轮组

:n＝s/h,s为动力

移动的距离,h为物体提升的高度

)

注:若只计动滑轮的重,则F＝(G+G轮)/n,机械效率η还可等于,即η＝.

B.在水平方向上拉动物体,η＝＝(

s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离

)

C.注意事项

①机械效率与功率的区别

功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高

只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只

有30—40%；而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几

瓦.

②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.