简单机械和功知识点归纳

简单机械和功

（一）杠杆

1、杠杆：在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。

2、杠杆的5个要素：

①支点：杠杆绕着转动的点，用O点表示；

②动力：使杠杆转动的动力，用

1

F表示；

③阻力：阻碍杠杆转动的力，用

2

F表示；

④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用

1

l表示；

⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用

2

l表示

3、画力臂练习

方法：1）找支点

2）画力的作用线

3）通过支点向力的作用线画垂线

4）大括号，垂足符号，字母

4.最小力画法

1）支点及杠杆末端相连

2）力垂直于杠杆末端

从A点搬动柜子从M端抬起均匀木棒把水倒入杯中

5杠杆平衡的条件（杠杆原理）：

动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即2211l F l F ⨯=⨯ 杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态 6杠杆平衡条件的计算：

例题1.假如在一跷跷板中大人重750N ，小女孩重250N 。当大人离跷跷板的转轴0.5m 时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？

例题2.如图，一轻质杆OA 一端固定在竖直墙上，可绕O 点转动，已知0A=0.3cm ，OB=0.2cm,在A 点处悬挂一重物G ，质量为2kg ，若在B 处施一竖直向上的拉力F ，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F 为多少？

例题3.如图：OB=2BA ，物体重为60N ，不计杠杆自身重力，绳及杆的夹角为30℃，则绳的拉力为多少？

4、杠杆平衡的条件实验

例题1.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在____位置平衡，这样做是为了便于测量____．如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向_____调节，此后在整个实验过程中，能否再旋动两端的平衡螺母？______．

下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重均为0.5N ，杠杆上刻线的间距为5cm ，部分实验数据记录如下表:

实验次数 动力F 1/N 动力臂L 1/cm 阻力F 2/N 阻力臂L 2/cm

1 1.5 10 1

2 1 20 10 3

1

20

1.5

10

（1）请将表格中的实验数据补充完整．

（2）小明的第3次实验记录中有一个数据明显错误，它是_________，错误原因是

_____________________．

（3）某次测量中，在如图14所示的条件下杠杆已处于平衡状态．若小明同时拿走两边下方的

两个钩码，则杠杆的________（“左”或“右”）端将下沉．为使杠杆恢复水平平衡，小明应将左侧剩余的两个钩码移至________点处．

答案：

水平、力臂、左、左．

①15、2；②20、弹簧测力计没有竖直向下拉（或动力臂测量错误）；③左、 D

例题2.小明同学探究杠杆平衡条件：（不考虑杠杆自重和摩擦）

（1）实验前没有挂钩码时，小明发现杠杆右端下倾，则应将左端的平衡螺母向______调，使杠杆在水平位置平衡；这样做的目的是_______________ 。

实验序号动力F1（牛）动力臂L1（厘

米）

阻力F2（牛）阻力臂L2（厘

米）

12424

24638

3846

①小明用如图甲所示进行第3次实验，弹簧测力计的所示如图乙所示，则动力F1=_____N

②分析三次实验数据，发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大，检测弹簧测力计发现完好无损，原因可能是___________。

（3）小明通过实验探究，得出了杠杆平衡条件。生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第____次实验原理。

答案：

（1）左尽量减小杠杆的自重对实验的影响

（2）① 3.6 ②弹簧测力计没有向下拉

（3）2

例题3.在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向

____________调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是__________。

（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码______个。

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______________（变大／变小／不变），其原因是______。

答案：

(1) 左消除杠杆的重力对实验的影响（使杠杆的重力的力臂为0），便于测量力臂（2）3 （3）变大该力的力臂变短了（此时的力臂不是0C）

例题4. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆上每格等距：

（1）实验前没挂钩码时，发现杠杆左端上翘，应将左端平衡螺母向_____旋一些（选填“左”或“右”），使杠杆在_____位置平衡。

甲

乙

（2）实验中，用图12所示的方式悬挂钩码，杠杆也能平衡，但采用这种方式是不妥当的。这主要是因为（）A．一个人无法独立操作B．需要使用太多的钩码

C．力臂及杠杆不重合D．力和力臂数目过多

（3）图12中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第______格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以平衡。

答案：（1）左水平（2）D (3) 2

例题5.在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）实验前没有挂钩码时，若杠杆右端下倾，则应将右端的平衡螺母______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）如图所示，杠杆在水平位置平衡后，若将左侧的3个钩码该挂在D处，要是杠杆仍然保持平衡，则应将右端钩码该挂在__ 处

（3）如图所示，杠杆在水平位置平衡后，若在左侧的3个钩码下添加1个钩码，要使杠杆仍然保持平衡，则应将右侧钩码改挂在______处

（4）分析有关实验数据，可得出杠杆平衡条件是：

________

答案：（1）左（2）M

（3）K （4）动力×动力臂=阻力×阻力臂

名称结构特征特点应用举例

省力杠杆动力臂> 阻力臂省力、费距扳手、动滑轮、钢丝钳

费力杠杆动力臂< 阻力臂费力、省距理发剪刀、钓鱼竿、筷子、船桨等臂杠杆动力臂= 阻力臂不省力、不费距天平、定滑轮

（二）滑轮

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)

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= 1/2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1 / 2(G物+G动)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(v G)

F1 l1

F2

l2