最新初中物理杠杆滑轮知识点总结优秀名师资料.docx
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最新初中物理杠杆滑轮知识点总结优秀名师资料
初中物理杠杆滑轮知识点总结
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:
?
杠杆可直可曲,形状任意。
?
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
?
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)]。
?
动力:
使杠杆转动的力用字母F1表示?
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
1
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?
动力臂:
从支点到动力作用线的距离用字母l1表示?
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:
?
找支点O;?
画力的作用线(虚线);?
画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);?
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
2
最大需要做到?
在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;?
动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
经典考查:
?
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
?
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:
?
F1=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?
F1<F2L1L2(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
?
F1F2L1<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、
3
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________.
ABDKEY:
杠杆EACD
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
4
P?
?
?
4?
10Pa2
S1m
(2)v?
s16m?
?
0.4m/st40s
(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
5
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
?
?
?
?
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:
?
杠杆可直可曲,形状任意。
?
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
6
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。
[pagebreak]
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
?
定义:
和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)
?
实质:
动滑轮的实质是:
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
?
特点:
使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
7
?
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
?
定义:
中间的轴固定不动的滑轮。
?
实质:
定滑轮的实质是:
等臂杠杆
?
特点:
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
?
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))
[pagebreak]
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。
8
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,?
Rr,?
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
9
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:
L1L2,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
?
杠杆平衡是指:
杠杆静止或匀速转动。
?
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
10
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:
?
在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;
?
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
?
支点:
杠杆绕着转动的点。
用字母O表示。
?
动力:
使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
?
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
?
动力臂:
从支点到动力作用线的距离。
用字母L1表示。
?
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
?
特点:
不能省力但是能改变动力的方向。
?
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
11
SG(或速度vG)
动滑轮:
(可上下移动,也可左右移动)1
?
实质:
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
?
特点:
省一半的力,但不能改变动力的方向。
F=12G力F=1/2(G物+G动FF)=2滑轮组:
?
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/nG。
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)
?
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)
12
斜面:
W额=fL
3(总功:
定义:
有用功加额外功或动力所做的功
2、第四单元“有趣的图形”。
学生将经历从上学期立体图形到现在平面图形的过程,认识长方形,正方形,三角形,圆等平面图形,通过动手做的活动,进一步认识平面图形,七巧板是孩子喜欢的拼图,用它可以拼出很多的图形,让孩子们自己动手拼,积累数学活动经验,发展空间观念能设计有趣的图案。
公式:
W总=W有用,W额=FS=W有用,η
10.三角函数的应用斜面:
W总=fL+Gh=FL
4(机械效率:
?
定义:
有用功跟总功的比值。
6、增加动手操作的机会,使学生获得正确的图形表象,正确计算一些几何形体的周长、面积和体积。
?
公式:
斜面:
定滑轮:
动滑轮:
115.7—5.13加与减
(二)2P61-63数学好玩2P64-67滑轮组:
(2)相切:
直线和圆有惟一公共点时,叫做直线和圆相切,这时直线叫做圆的切线,惟一的公共点做切点.?
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%。
3、第五单元“加与减
(二)”,第六单元“加与减(三)”在“加与减”的学习中,结合生活情境,学生将经历从具体情境中抽象出加减法算式的过程,进一步体会加减法的意义;探索并掌握100以内加减法(包括不进位、不退位与进位、退位)和连加、连减、加减混合的计算方法,并能正确计算;能根据具体问题,估计运算的结果;初步学会应用加减法解决生活中简单问题,感受加减法与日常生活的密切联系。
?
提高机械效率的方法:
减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5.圆周角和圆心角的关系:
5(机械效率的测量:
?
原理:
?
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。
?
器材:
除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
?
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。
?
结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A、动滑
13
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
(一)教学重点二、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
(1)如圆中有弦的条件,常作弦心距,或过弦的一端作半径为辅助线.(圆心向弦作垂线)14
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