初中物理杠杆滑轮知识点总结

发布时间:2016-11-27 来源: 物理 点击:

篇一:初中物理杠杆与滑轮基础知识复习资料

杠杆与滑轮

杠杆 F1L1=F2L2

在物理学中,将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆(很多物体可以抽象为硬棒)。

说明:①杠杆可直可曲,形状任意。

②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。 五要素——组成杠杆示意图

①支点:杠杆绕着转动的点 用字母O 表示

用同一根硬棒作杠杆时,使用中方法不同,支点位置也会不一样。

如撬石块的过程中支点可在棒的一端[图1(A)]也可在棒的中间[图1(B)]。

②动力:使杠杆转动的力 用字母 F1 表示 ③阻力:阻碍杠杆转动的力 用字母 F2 表示

说明 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上

动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂:从支点到动力作用线的距离 用字母l1表示 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离 用字母l2表示

画力臂方法:⑴ 找支点O;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷ 标力臂(大括号)

注:任何机械胜利必然费距离,反之费力必然省距离

生活中常见的杠杆

选择题常见的杠杆

实验:研究杠杆的平衡条件

实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂

结论、杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂

写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1

杠杆的平衡:杠杆处于静止状态(杠杆静止或匀速转动) 注:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)

解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

经典考查:

①简单机械在我国古代就有了很多巧妙的应用.护城河上安装使用的吊桥就是一个应用.

如图,它的支点是C点,(不是B点)在匀速拉吊桥时,它属于一个省力杠杆

②下图有两个滑轮,请设计一个最省力的滑轮组将陷在泥中的汽车拉

出来.

KEY:

杠杆的分类:

①F1 = F2L1 =L2 (等臂杠杆)等臂杠杆既不省距离也不费距离。例:天平、定滑轮 ②F1 < F2L1 > L2 (省力杠杆)省力杠杆虽然省力,但费距离,即动力作用点移动的距离比阻力作用点大。例:羊角锤、道钉撬、老虎钳、开瓶扳手、板车、抽水机手柄、手术剪刀、铁皮剪刀、修枝剪刀、指甲剪、汽车脚刹

③F1 > F2L1 < L2 (费力杠杆)费力杠杆虽然费力,但省距离,即动力作用点移动的距离比阻力作用点小。例:火钳、钓鱼杆、筷子、镊子、船桨、裁衣剪刀、理发剪刀、铁锹、

例题:

剪刀是日常生活中常用的一种工具,它的种类有各种各样的,但其实都是一对________.如图所示的剪刀,你认为剪较硬的物体时,应该使用剪刀________;剪纸或布时,应该使用剪刀________;修理树枝时,应该使用剪刀________.

A B D KEY: 杠杆 E AC D

在研究杠杆平衡的条件实验中,所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线和________等,在图中每一个钩码质量均相同,杠杆已平衡,如果此时将两边的钩码同时远离支点一格,则杠杆将________平衡(填“能”“不能”).

KEY: 弹簧测力计 不能

例题:如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4×103kg,底面积为1m2的货物G匀速提起。(取g=10N/kg)问:

(1)当货物静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?

(2)若把货物匀速吊起16m,用了40s,则货物上升的速度是多少? (3)起重机对货物做了多少功?

(4)吊起货物时,为使起重机不翻倒,其右边至少要配一个质量为多大的物体?已知:OA=10m,OB=5m。(起重机本身重力不计)

(1)F=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×106N(

F4?104N4

P???4?10Pa 2

S1m

(2)v?

初中物理杠杆滑轮知识点总结

s16m??0.4m/s t40s

(3)W=FS=Gh=4×104N×16m=6.4×105J(4)根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2

即G·OA=m0g·OE

代入数据得:4×104N×10m=m0×10N/kg×5m

m0=8×103kg

其他简单机械 滑轮

1、定滑轮:使用时轴的位置固定不动

定滑轮的实质:等臂杠杆 特点:既不省力,也不省距离,改变力的方向 2、动滑轮:使用时轴的位置随被拉物体一起移动 动滑轮的实质:省力杠杆 特点:省力,但费距离 3、滑轮组:定滑轮和动滑轮的组合装置

发现:滑轮组用几段绳子(数动滑轮身上的的绳子数,而不是定滑轮)就能省重物几分之一的力

注:画滑轮时,动滑轮上的绳子数遵循“奇动偶定”的原则

偶数 起绕 定滑轮 奇数 动滑轮 经典考查:

垃圾桶也是近几年的杠杆新题,ABC是省力杠杆;A’B’C’是费力杠杆

在图中加在绳子末端的力F与滑轮所提重物的重力G间的关系是:(不计滑轮与绳子的重)

F

F

① ②

③ ④

篇二:初二物理杠杆、滑轮知识点汇总

一、杠杆定义

定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

说明:①杠杆可直可曲,形状任意。

②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。

二、滑轮定义

滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。如右图所示。因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。

三、三种滑轮特点

三种滑轮特点:

1)定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。(实质是个等臂杠杆)。

2)动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离。(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)

3)滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

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四、滑轮组

1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。

2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。 注意:如果不忽略动滑轮的重量则:

3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即s=nh。如下图所示。(n表示承担物重绳子的段数)

4、绳子端的速度与物体上升的速度关系:

五、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:动滑轮的实质是: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=(1/2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力

F=(G(物)+G(动))/2绳子自由端移动距离S(F)(或V(F)=2倍的重物移动的距离S(G)(或V(G))

六、定滑轮

①定义:中间的轴固定不动的滑轮。

②实质:定滑轮的实质是: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

绳子自由端移动距离S(F)(或速度v(F))=重物移动的距离S(G)(或速度V(G))

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七、滑轮组组装

滑轮组的组装:

(1)根据的关系,求出动滑轮上绳子的段数n;

(2)确定动滑轮的个数;

(3)根据施力方向的要求,确定定滑轮个数。

确定定滑轮个数的原则是:一个动滑轮应配置一个定滑轮,当动滑轮上为偶数段绳子时,可减少一个定滑轮,但若要求改变力的作用方向时,则应在增加一个定滑轮。在确定了动、定滑轮个数后,绳子的连接应遵循“奇拴动、偶拴定”的规则,由内向外缠绕滑轮。

八、轮轴

1、定义:由两个半径不同的轮子固定在同一转轴的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮,半径较小的轮叫轴。

2、实质:轮轴可看作是杠杆的变形。如右图所示。

3、特点:当把动力施加在轮上,阻力施加在轴上,则动力臂l1=R,阻力臂l2=r,根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,即F1R=F2r,∵R>r,∴F1

九、杠杆示意图画法

杠杆示意图的画法:

(1)根据题意先确定

支点O;(2)确定动力和阻力并用虚线将其作用线

延长;(3)从支点向力的作用线画垂线,并用l1和

l2分别表示动力臂和阻力臂。如图所示,以翘棒为例。

第一步:先确定支点,即杠杆绕着哪一点转动,用字母“O”表示。如图甲所示。

第二步:确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起,则人应向下用力,画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反,在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动,则阻力是石头施加给杠杆的,方向向下,用“F2”表示如图乙所示。

第三步:画出动力臂和阻力臂,将力的作用线正向或反向延长,由支点向力的作用线作垂线,并标明相应的“l1”“l2”,“l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂,如图丙所示。

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十、杠杆的应用

三种杠杆应用:

1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1 ;

2)费力杠杆:L1F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等);

3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)

十一、杠杆的平衡条件

①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。

②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。

③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:

动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F(1)l(1)=F(2)l(2)也可写成:F(1)/F(2)=l(2)/l(1)

解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)

解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:

①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;

②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

十二、杠杆示意图五要素

五要素--组成杠杆示意图

①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。

②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。

③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。

说明动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反

④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。

⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。

篇三:中考物理滑轮和滑轮组知识点总结

动滑轮

滑轮、滑轮组

定滑轮:

等臂杠杆

③特点: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

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)

动滑轮:

(可上下移动,也可左右移动) 1

②实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

③特点:省一半的力,但不能改变动力的方向。

F= 1 2G力F= 1 / 2(G物+G动FF)=2滑轮组:

①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= 1 / n G 。只忽略轮轴间的摩擦,F= 1/ n (G物+G动) 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)

④组装滑轮组方法:首先根据公式(1)n=(G物+G动) / Fl(四舍五入)(2)从定动滑轮间划

线等方法找出绳子的股数,段数的确定可以采取在动、定滑轮间画一条水平直线,数绳子和直线交点的方法,由于绕过定滑轮的绳子的自由端没有连接重物,此段绳子不计在n数之内。即然后根据“奇动偶定” 组装滑轮的原则。

三、机械效率

1.有用功

公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总

2.额外功

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= W有用/η

斜面:W总= fL+Gh=FL

4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。

②公式:

斜 面:

定滑轮:

动滑轮:

滑轮组:

③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%。

④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。

5.机械效率的测量:

①原理:

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: A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。 B、提升重物越重,做的有用功相对就多。 C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 5.机械效率和功率的区别:

功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。\

有关机械效率的计算是力学中的难点之一,针对有的同学对机械效率公式中各量意义理解有困难,现将有关机械效率计算的五种不同情况总结如下,以帮助同学们区别和掌握.

一、斜面的机械效率

二、滑轮(组)的机械效率

(一)提升重物问题根据拉力F作用位置不同分为两种情况

(二)水平拉动问题,也根据拉力F作用位置不同分为两种情况

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