初二物理杠桿、滑輪知識(shí)點(diǎn)匯總

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1、一、杠桿定義 定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。 說明：①杠桿可直可曲，形狀任意。 ②有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點(diǎn)。如：魚桿、鐵鍬。 二、滑輪定義 滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。如右圖所示。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。 根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動(dòng)滑輪。 三、三種滑輪特點(diǎn) 三種滑輪特點(diǎn)： 1)定滑輪特點(diǎn)：不省力，但能改變動(dòng)力的方向。(實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿)。 2)動(dòng)滑輪特點(diǎn)：省一半力，但不能改變動(dòng)力方向，要費(fèi)距離。(實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿) 3)滑

2、輪組：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。 [pagebreak] 四、滑輪組 1、定義：由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。 2、特點(diǎn)：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即(條件：不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦)。 注意：如果不忽略動(dòng)滑輪的重量則： 3、動(dòng)力移動(dòng)的距離s和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍，即s=nh。如下圖所示。(n表示承擔(dān)物重繩子的段數(shù)) 4、繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：

3、 五、動(dòng)滑輪 ①定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪。(可上下移動(dòng)，也可左右移動(dòng)) ②實(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。 ③特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變動(dòng)力的方向。 ④理想的動(dòng)滑輪(不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力)則：F=(1/2)G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=(G(物)+G(動(dòng)))/2繩子自由端移動(dòng)距離S(F)(或V(F)=2倍的重物移動(dòng)的距離S(G)(或V(G)) 六、定滑輪 ①定義：中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。 ②實(shí)質(zhì)：定滑輪的實(shí)質(zhì)是：等臂杠桿 ③特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力但是能改變動(dòng)力的方向。 ④對(duì)理想的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦)F=G 繩子自由端

4、移動(dòng)距離S(F)(或速度v(F))=重物移動(dòng)的距離S(G)(或速度V(G)) [pagebreak] 七、滑輪組組裝 滑輪組的組裝： (1)根據(jù)的關(guān)系，求出動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n; (2)確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù); (3)根據(jù)施力方向的要求，確定定滑輪個(gè)數(shù)。 確定定滑輪個(gè)數(shù)的原則是：一個(gè)動(dòng)滑輪應(yīng)配置一個(gè)定滑輪，當(dāng)動(dòng)滑輪上為偶數(shù)段繩子時(shí)，可減少一個(gè)定滑輪，但若要求改變力的作用方向時(shí)，則應(yīng)在增加一個(gè)定滑輪。在確定了動(dòng)、定滑輪個(gè)數(shù)后，繩子的連接應(yīng)遵循“奇拴動(dòng)、偶拴定”的規(guī)則，由內(nèi)向外纏繞滑輪。 八、輪軸 1、定義：由兩個(gè)半徑不同的輪子固定在同一轉(zhuǎn)軸的裝置叫做輪軸。半徑較大的輪叫輪，半徑較小的

5、輪叫軸。 2、實(shí)質(zhì)：輪軸可看作是杠桿的變形。如右圖所示。 3、特點(diǎn)：當(dāng)把動(dòng)力施加在輪上，阻力施加在軸上，則動(dòng)力臂l1=R，阻力臂l2=r，根據(jù)杠桿的平衡條件：F1l1=F2l2，即F1R=F2r，∵R>r，∴F1 九、杠桿示意圖畫法 杠桿示意圖的畫法： (1)根據(jù)題意先確定 支點(diǎn)O;(2)確定動(dòng)力和阻力并用虛線將其作用線 延長;(3)從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線，并用l1和 l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂。如圖所示，以翹棒為例。 第一步：先確定支點(diǎn)，即杠桿繞著哪一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，用字母“O”表示。如圖甲所示。 第二步：確定動(dòng)力和阻力。人的愿望是將石頭翹起，則人應(yīng)向下用力，畫出此力即為動(dòng)力用

6、“F1”表示。這個(gè)力F1作用效果是使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。而阻力的作用效果恰好與動(dòng)力作用效果相反，在阻力的作用下杠桿應(yīng)朝著順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則阻力是石頭施加給杠桿的，方向向下，用“F2”表示如圖乙所示。 第三步：畫出動(dòng)力臂和阻力臂，將力的作用線正向或反向延長，由支點(diǎn)向力的作用線作垂線，并標(biāo)明相應(yīng)的“l(fā)1”“l(fā)2”，“l(fā)1”“l(fā)2”分別表示動(dòng)力臂和阻力臂，如圖丙所示。 [pagebreak] 十、杠桿的應(yīng)用 三種杠桿應(yīng)用： 1)省力杠桿：L1>L2，平衡時(shí)F1 ; 2)費(fèi)力杠桿：L1F2。特點(diǎn)是費(fèi)力，但省距離。(如釣魚杠，理發(fā)剪刀等); 3)等臂杠桿：L1=L2，平衡時(shí)

7、F1=F2。特點(diǎn)是既不省力，也不費(fèi)力。(如：天平) 十一、杠桿的平衡條件 ①杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 ②實(shí)驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。 ③結(jié)論：杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是： 動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂。寫成公式F(1)l(1)=F(2)l(2)也可寫成：F(1)/F(2)=l(2)/l(1) 解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖;弄清受力與方向和力臂大小;然后根據(jù)具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問題。(如：杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)施加的動(dòng)力如何變化，沿什么方向施力最小等。) 解決

8、杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小問題：此類問題中阻力阻力臂為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大，要使動(dòng)力臂最大需要做到: ①在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn); ②動(dòng)力方向應(yīng)該是過該點(diǎn)且和該連線垂直的方向。 十二、杠桿示意圖五要素 五要素--組成杠桿示意圖 ①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。用字母O表示。 ②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母F1表示。 ③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母F2表示。 說明動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。 動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反 ④動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。用字母L1表示。 ⑤阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。用字母L2表示。