2022年初二物理杠杆滑轮知识点汇总.pdf

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 ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 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。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：等臂杠杆精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 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。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。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 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。pagebreak 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：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 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: 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。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -