杠杆和滑轮的知识
杠杆滑轮
一、杠杆1、定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
(1)“硬棒”不一定是棒,泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体。
(2)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。
2、杠杆的五要素(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示。
它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定的。
(2)动力:使杠杆转动的力,用“F1”表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“l1”表示。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“l2”表示。
注意:①无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。
一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
②力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。
力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用。
3、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。
二、杠杆的平衡条件1、杠杆的平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动,我们就说杠杆平衡了。
2、杠杆的平衡条件实验(1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是可以由杠杆上的刻度直接读出力臂长度。
(2)在实验过程中绝不能再调节螺母。
因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。
3、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,或F1l1=F2l2。
4、解决杠杆平衡时动力最小的问题思路此类问题:阻力*阻力臂为定值,要是动力最小,则必须使动力臂最大例题1:如图1所示的杠杆是平衡的,在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体,如图2所示,那么,以下说法中正确的是()A.仍能平衡B.不能平衡,A端上升C.不能平衡,B端上升D.无法判断例题2:如所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态.如果两侧各去掉一个钩码,则(填“左端下降”或“右端下降”或“仍然平衡”)例题3:如图3所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,杠杆上每小格的长度都相同,两边挂上钩码后杠杆平衡,如果把两边的钩码都同时向里移动一个格,则杠杆()例题4:如图4所示要使杠杆平衡,作用在A点上的力分别为F1、F2、F3,其中最小的力是A.沿竖直方向的力F1最小B.沿垂直杠杆方向的力F2最小C.沿水平方向的力F3最小D.无论什么方向用力一样大例题5:某人用力F抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端,F方向始终竖直向上,如图所示,则在抬起的过程中()A.F逐渐变大B.F逐渐变小C.F保持不变D.无法确定图2 图3 图4 图5三、杠杆的应用1、省力杠杆:动力臂l1>阻力臂l2,则平衡时F1<F2,这种杠杆使用时可省力(即用较小的动力就可以克服较大的阻力),但却费了距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,并且比不使用杠杆,力直接作用在物体上移动的距离大)。
物理杠杆滑轮公式
物理杠杆滑轮公式物理杠杆滑轮公式是描述杠杆和滑轮系统的力学关系的公式。
它通过分析杠杆与滑轮系统中力的平衡来推导出,并在力学原理的基础上得出。
下面将详细介绍物理杠杆滑轮公式,并对其应用进行探讨。
杠杆原理是物理学中最基本的力学原理之一。
它是基于力的平衡条件,即当一个物体处于平衡状态时,作用于它的所有力的合力和合力矩都为零。
这个原理被应用在杠杆系统中,其中包括一个支点和两个杠杆臂。
支点是杠杆的旋转中心,而杠杆臂是支点和外力作用点之间的距离。
根据杠杆原理,当一个杠杆系统达到力的平衡时,外力的合力矩等于零。
根据传送的力与力臂的乘积相等的原理,我们可以得出以下公式:F1 × d1 = F2 × d2其中F1和F2分别是杠杆系统上两个外力的大小,d1和d2分别是对应于外力的力臂的长度。
这个公式也被称为力矩平衡方程,用于计算力的平衡情况。
滑轮是另一种广泛应用的力学装置。
它能够改变力的方向,并通过利用摩擦力来增加或减小施加在物体上的力。
在滑轮系统中,同样也存在力的平衡条件。
当一个滑轮系统处于静止状态时,对物体施加的力等于物体的重力。
根据这个条件,我们可以推导出滑轮系统的力学公式。
在一个滑轮系统中,我们可以用以下公式计算物体的加速度:a = (F - f) / m其中a是物体的加速度,F是施加在物体上的力,f是滑轮系统中的摩擦力,m是物体的质量。
这个公式描述了滑轮系统中的力和加速度之间的关系。
综合考虑杠杆原理和滑轮系统的力学公式,我们可以得出物理杠杆滑轮公式。
当有一个杠杆和一个滑轮系统同时存在时,我们可以将杠杆的力矩平衡方程和滑轮的力学公式联合使用。
例如,在一个含有杠杆和滑轮的系统中,F1和F2分别是杠杆系统上的两个外力,d1和d2分别是对应于外力的力臂的长度,F是施加在物体上的力,m是物体的质量,f是滑轮系统中的摩擦力。
通过将杠杆和滑轮系统的力学公式结合起来,我们可以得出以下物理杠杆滑轮公式:F1 × d1 = F2 × d2F - f = m × a这个公式描述了一个包含杠杆和滑轮的系统中力和加速度之间的关系。
杠杆和滑轮复习课件
杠杆的应用
列举杠杆在实际生活中的应用,如 剪刀、镊子、起子等,并分析其工 作原理。
杠杆的分类
介绍杠杆的分类,如省力杠杆、费 力杠杆和等臂杠杆,并比较其优缺 点。
滑轮的习题及解析
滑轮的定义和分类
阐述滑轮的定义和分类,如定滑 轮、动滑轮和滑轮组,并介绍其
特点和使用场合。
滑轮的应用
列举滑轮在实际生活中的应用, 如吊车、电梯等,并分析其工作
杠杆的平衡条件
杠杆平衡条件
根据杠杆的力臂和力矩平衡,可以得出杠杆的平 衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂。
平衡条件的应用
根据不同情况下动力和阻力的大小和方向,可以 判断杠杆的运动方向和平衡状态。
杠杆的应用与危害
杠杆的应用
杠杆在生活和生产中广泛应用,如撬棒、剪刀、扳手、锤子等工具,以及起重机、滑轮组等设 备。
实验
通过改变杠杆两端的重物 和支点位置,观察杠杆的 平衡状态。
案例
以杆秤为例,讲述杠杆原 理在日常生活中的应用。
滑轮的实验及案例分析
滑轮的分类
定滑轮、动滑轮和滑轮组。
实验
通过滑轮组实验,研究滑轮之间的相互作用力和 位移关系。
案例
以吊车为例,说明滑轮组在工程建设中的应用。
杠杆和滑轮在物理实验中的应用与探索
平衡条件
在理想状态下,滑轮的平衡条件是动力臂与阻力臂长度相等 ,即L1=L2。
考虑摩擦和重力
在实际应用中,需要考虑摩擦和重力对平衡条件的影响。
滑轮的应用与危害
01 应用
滑轮在起重机、升降机等设备中有着广泛的应用 ,能够省力并改变力的方向。
02 危害
滑轮如果使用不当,可能会引起事故,如绳索断 裂、滑轮脱落等。
杠杆与滑轮复习
第十一章杠杆与滑轮复习〖目标诠释〗——我来认识目标1.知道什么是杠杆,能从常见的工具中认出杠杆。
通过观察和实验了解杠杆的结构,熟悉有关杠杆的名称。
将一根在的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做。
生活中常见杠杆有、、。
对于杠杆,它应该有、、、动力臂和阻力臂等五个部分。
目标2.理解力臂的概念,会画杠杆的动力臂和阻力臂。
力臂就是支点到力的作用线的距离。
在画力臂时,应先确定,再作出力的,最后作出到力的作用线的距离。
目标3.经历探究杠杆平衡条件的过程,理解杠杆平衡的条件,并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。
通过实验探究我们知道,动力×=×阻力臂。
目标4.认识定滑轮和动滑轮,能用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的特点。
定滑轮的实质是一种杠杆,使用它既不省,也不省,但可以改变的方向。
动滑轮的实质是一种杠杆,使用它能,但要费。
目标5.知道定滑轮和动滑轮,滑轮组的作用。
滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合,它结合了定滑轮和动滑轮的特点,既能改变用力的,也能。
目标6.会根据要求使用和组装滑轮组。
重物和动滑轮的重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是物重的。
〖导学菜单〗——我来预习1.你还记的杠杆的定义和杠杆的5个名词吗?请写出来2.什么是力臂?如何画力臂?3.杠杆的平衡条件是什么?4.杠杆可以分为哪几类?分类的依据是什么?日常生活中经常用到的杠杆,你能列举出哪些实例?它们分别属于哪类杠杆?5.定滑轮和动滑轮的实质是什么?它们的特点是什么?6.滑轮组的特点是什么?涉及到滑轮组的计算公式有哪些?7. 会按要求组装滑轮组。
(动滑轮自重不计) (1)用G/2的力提起重物 (2)用G/3的力提起重物〖困惑扫描〗——我来质疑〖感悟平台〗——我来探究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,或将左端的平衡螺母向 调节.上图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N ,杠杆上每一格 长5cm ,部分实验数据已记录在下表中.(1) 将表格中的实验数据补充完整.(2) 小明的第3次实验存在错误,其错误是: __________________________ (3)该实验要多次测量,这样做的目的是: . 〖建立网络〗——我来归纳〖过关窗口〗——我来练习1、 如图所示是日常生活中所使用的机械或工具,其中属于费力杠杆的是( )2.在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子,如图所示。
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。
[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))[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。
滑轮杠杆原理的应用有哪些
滑轮杠杆原理的应用有哪些1. 介绍滑轮和杠杆的基本原理滑轮和杠杆都是物理学中常见的简单机械装置,它们的原理是通过改变力的作用点或方向来改变力的大小。
滑轮是一个固定在轴上并可以自由旋转的圆盘,通常带有凹槽或凸起来实现物体的固定。
滑轮的作用是改变力的方向,使得力可以更容易地施加在需要的方向上。
杠杆是一种刚性棒或梁,可以围绕一个支点旋转。
杠杆的原理是改变力的作用点,使得可以通过较小的力来产生较大的力矩。
2. 滑轮杠杆原理的应用2.1 提升重物滑轮和杠杆原理可以用于提升重物,例如在起重机、吊车和装货机等机械装置中。
通过使用滑轮,可以改变施加在绳子上的力的方向,使得可以更容易地提升重物。
同时,使用杠杆原理,可以通过较小的力矩来产生较大的力,从而提升重物。
2.2 打造健身器材滑轮和杠杆原理也可以应用在健身器材中,例如杠铃、卧推机和拉力器等。
在杠铃中,滑轮通过改变重力的方向,使得可以更容易地提升杠铃。
而在卧推机和拉力器中,杠杆原理被应用来改变力的作用点,使得可以通过较小的力来产生较大的力矩。
2.3 调整机械装置滑轮和杠杆原理也可以用于调整机械装置,例如在汽车座椅调节器和刹车系统中的应用。
在汽车座椅调节器中,滑轮被用来改变力的方向,调整座椅的位置。
而在刹车系统中,杠杆原理被应用来改变力的作用点,使得可以通过较小的力来产生较大的制动力。
2.4 控制舞台灯光在舞台灯光控制中,滑轮和杠杆原理也有广泛的应用。
通过使用滑轮,可以方便地调整灯光的高度和位置。
而杠杆原理可以用来调整灯光的角度,实现不同的照明效果。
3. 总结滑轮和杠杆原理是物理学中常见的简单机械装置,它们的应用广泛。
通过改变力的作用点或方向,滑轮和杠杆可以实现提升重物、打造健身器材、调整机械装置和控制舞台灯光等功能。
了解滑轮和杠杆原理的应用,对于我们理解和应用物理学知识具有重要意义,同时也可以帮助我们更好地设计和使用各种机械装置。
滑轮物理知识点总结
滑轮物理知识点总结一、滑轮的原理滑轮原理最基本的概念是阿基米德的杠杆原理,也就是所谓的势能转换。
当一个轮子转动时,轮子上的绳索会拉动的对象产生工作,这个时候,轮子也会接受到等大小的力。
这就是滑轮原理的核心。
二、力的计算滑轮的原理可以用来计算力的大小,以及改变力的方向。
力的计算可以通过以下公式来表示:F=mg其中,m是物体的质量,g是重力加速度,F是物体受到的重力大小。
三、绳索的张力当绳索绕过滑轮时,它会产生拉力,称之为张力。
张力的大小可以通过以下公式计算:T=mg其中,T是张力大小,m是物体的质量,g是重力加速度。
四、力的方向变化滑轮可以改变力的方向。
当绳索从一个方向拉伸到另一个方向时,滑轮会改变力的方向。
这个时候,我们可以通过以下公式来计算力的方向和大小:F1=mg1F2=mg2F1+F2=0其中,F1和F2是两个方向的力,m是物体的质量,g1和g2是重力加速度。
五、滑轮的应用滑轮有很多应用,比如起重机、绞车、吊车等。
滑轮可以用来增加力的大小,减小力的方向,以及改变力的方向。
在这些应用中,滑轮可以帮助人们完成一些重力大的工作。
另外,滑轮还可以用来传递力,提高力的效率。
六、相关例题例1:若一个50公斤的物体悬吊在滑轮上,重力加速度为10米/秒2,求滑轮上的张力。
解:利用公式T=mg,代入m=50kg,g=10m/s2,可得张力T=50*10=500N。
例2:一个50公斤的箱子被绳索悬吊在两个滑轮上,一端绳索通过一个滑轮上升,另一端绳索通过另一个滑轮下降,箱子和滑轮的摩擦系数均为0.2,求箱子下降的加速度为多少。
解:首先,箱子所受重力为50*10=500N,绳索张力为T=500N。
综合两端绳索拉力,有T=T1=T2。
根据受力分析,可列出方程:T1-0.2T2=50*100.2T2+T2=500解方程得到T2=400N,T1=400N。
箱子受到净下拉力为400N-500N=-100N,加速度a=净下拉力/箱子质量=100/50=2m/s2。
杠杆和滑轮
(
)
B. 橘子的重力 D. 苹果对杆的压力
2.(2014· 金华) 如图 263,用同一 滑轮匀速提升一重物 ( 不计摩 擦)。图中 F1 、F2 、F3 、F4 之间的大小关系正确的是( A. C. F1=F2 1 F1= F3 2
B
)
B. D.
F3=F4 1 F2= F4 2
【答案】
【解析】 理解力臂的画法是从支点到力的作用线的距离,即力臂 的一个点一定在支点上,而另一个点在力的作用线上,且两点的连 线是与力的作用线相互垂直的。一般画力臂可按如下程序进行:① 找出支点的位置;②沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出; ③从支点作动力、阻力作用线的垂线。在使用瓶起开启瓶盖时,支 点在最前端,A、B 的支点判断有误,所以错误;动力 F1 方向向上, 阻力 F2 方向向下,所以 C 错误,D 正确。 【答案】 D
从杠杆的定义分析,只要是物体在力的作用下能绕固 定点转动,这个物体就可看做是杠杆。比如动滑轮、定滑 轮。所以杠杆并非一定是棒。
【典例 1】 (2013· 杭州)如图 268, 手持 10 千克物体保持 平衡, 此时肱二头肌收缩所承受的力一定 ( )
A. 大于 98 牛 C. 等于 98 牛
B. 小于 98 牛 D. 等于 10 千克
【解析】 从弹簧测力计的读数可以知道拉力的大小,弹簧测 力计的读数为 2 牛,所以拉力大小为 2 牛,故 A 正确;滑轮随 物体一起运动,所以滑轮为动滑轮,动滑轮可以省一半的力, 故 B 错误; 已知动滑轮上的绳子股数和物体的运动速度, 可求 拉力 F 的速度大小 v=2×0.2 米/秒=0.4 米/秒,再利用公式 P =Fv=2 牛×0.4 米/秒=0.8 瓦,故 C 错误;判断物体的运动 状态,关键是参照物的选择,以物体 A 为参照物,弹簧测力计 相对于 A 的位置不断发生改变,故 D 错误。
杠杆滑轮公式总结
杠杆滑轮公式总结
一、杠杆公式。
1. 杠杆平衡条件。
- 公式:F_1L_1 = F_2L_2,其中F_1、F_2分别为动力和阻力,L_1、L_2分别为动力臂和阻力臂。
- 动力臂L_1是从支点到动力作用线的距离,阻力臂L_2是从支点到阻力作用线的距离。
- 当F_1L_1>F_2L_2时,杠杆沿动力方向转动;当F_1L_1时,杠杆沿阻力方向转动。
2. 求动力或阻力。
- 由F_1L_1 = F_2L_2可得F_1=(F_2L_2)/(L_1),F_2=(F_1L_1)/(L_2)。
3. 求动力臂或阻力臂。
- L_1=(F_2L_2)/(F_1),L_2=(F_1L_1)/(F_2)。
二、滑轮公式。
1. 定滑轮。
- 定滑轮实质是等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向。
- 拉力F = G(不计绳重和摩擦,G为物体重力),绳子自由端移动距离s = h (h为物体上升高度)。
2. 动滑轮。
- 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
- 不计绳重和摩擦时,拉力F=(1)/(2)(G + G_动)(G为物体重力,G_动为动滑轮重力)。
- 绳子自由端移动距离s = 2h(h为物体上升高度)。
3. 滑轮组。
- 不计绳重和摩擦时,拉力F=(1)/(n)(G+G_动)(n为承担物重的绳子段数,G 为物体重力,G_动为动滑轮重力)。
- 绳子自由端移动距离s = nh(h为物体上升高度)。
- 机械效率eta=frac{W_有用}{W_总}=(Gh)/(Fs)=(G)/(nF)(W_有用为有用功,W_总为总功)。
杠杆与滑轮
杠杆1、杠杆的定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒支点:杠杆绕着转动的点动力:使杠杆转动的力阻力:障碍杠杆转动的力动力臂:支点到动力作用线的距离阻力臂:支点到阻力作用线的距离2、探究杠杆平衡的条件:3、杠杆平衡的条件:动力x动力臂=阻力x阻力臂F1xL1=F2xL24、杠杆的应用:①省力杠杆:动力臂>阻力臂省力费距离②等臂杠杆:动力臂=阻力臂不省力也不费距离③费力杠杆:动力臂<阻力臂费力省距离例1、如图8所示,O点为杠杆的支点,画出力F的力臂,并用字母L表示。
例2、渔夫用绳子通过竹杠拉起渔网,如图14所示.请在图上画出(1)绳子AB对杆拉力F1的力臂L1.(2)渔网对杆的拉力F2的示意图及该力的力臂L2.例3、如图所示,用一根硬棒撬一块石头,棒的上端A是动力作用点。
(1)在图上标出:当动力方向向上时,杠杆的支点a ;当动力方向向下时,杠杆的支点b。
(2)在杠杆上画出撬动石头动力F为最小时的方向。
例4、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__________________。
(2)如图21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21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:____________________________________________。
例5、探究“杠杆的平衡条件”实验中:(1)实验前出现图甲所示情况,应将杠杆两端的螺母向调(填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是。
(2)实验过程中出现了图乙所示的情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将左边的钩码向(填“左”或“右”)移动格。
简单机械和功知识归纳
简单机械和功知识点归纳第一部分、杠杆和滑轮一、杠杆1、杠杆的定义:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如压井的把儿。
2、杠杆的五要素:支点O:杠杆绕着转动的点。
动力F1: 使杠杆转动的力。
阻力F2:阻碍杠杆转动的力。
动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。
阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。
3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动,杠杆就处于平衡状态。
杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2注意:杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。
能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题,能进行简单计算。
4、杠杆分类:(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2。
其动力臂L1大于阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力。
但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离。
如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆。
(2)费力杠杆:L1<L2,F1>F2。
这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。
使工作方便,也就是省了距离。
如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆。
(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2。
这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力,如天平、定滑轮就是等臂杠杆。
列表如下:杠杆种类构造特点应用举例优点缺点省力杠杆L1>L2 省力费距离钳子、起子费力杠杆L1<L2 省距离费力钓鱼杆、理发剪刀等臂杠杆L1=L2 改变力的方向天平、翘翘板注意:没有既省力、又省距离的杠杆。
二、定滑轮、动滑轮、滑轮组5、定滑轮定义:轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。
杠杆滑轮知识点总结
杠杆滑轮知识点总结一、杠杆的定义和作用杠杆是一种简单机械装置,由杠杆杆臂和支点组成。
杠杆的作用是改变应用力的大小和方向,通过牵引或增强力量的作用,以便完成各种工作任务。
杠杆可以实现力的放大或缩小,从而减少人力的使用。
杠杆有三种类型:第一类杠杆,支点在杠杆两端之间;第二类杠杆,支点位于杠杆的一端,负载在另一端;第三类杠杆,负载位于支点和应用力之间。
这些不同类型的杠杆在不同情况下发挥着重要的作用。
二、杠杆的原理杠杆遵循物理原理——力的平衡,也称为杠杆原理。
根据杠杆原理,当杠杆平衡时,杠杆两端的扭矩相等。
扭矩是由应用力和负载产生的力矩,通过乘法来计算。
根据杠杆原理,可以计算出应用力和负载之间的关系,这对于工程设计和力学问题非常有用。
三、杠杆的公式杠杆的公式可以根据杠杆原理推导出来。
根据力的平衡,可以得到以下公式:F1 × d1 = F2 × d2其中,F1和F2分别是应用力和负载;d1和d2分别是应用力和负载与支点的距离。
这个公式称为力的平衡公式或杠杆公式。
根据这个公式,可以计算出应用力或负载的大小,当其他参数已知时。
例如,当应用力和距离已知时,可以通过公式计算出负载的大小。
这对于设计和工程问题非常有用。
四、滑轮的定义和作用滑轮是一种简单的机械装置,由一个圆筒形轮和轴组成。
滑轮通过利用绳索或钢索与其他机械装置连接,可用于改变力的方向和大小。
滑轮主要用于减少拉力的应用,从而减轻工作负荷。
滑轮有多种类型,包括固定滑轮、活动滑轮和复合滑轮。
固定滑轮固定在支架上,只能改变力的方向;活动滑轮可以在绳子上移动,改变力的方向和大小;复合滑轮由多个滑轮组成,可以提供更大的力的放大。
五、滑轮的原理滑轮的原理是基于力和重力的平衡。
根据滑轮原理,当滑轮处于静止状态时,拉力和重力相等。
在滑轮的运动过程中,拉力和重力可以通过改变滑轮的数量和位置来调整。
滑轮的原理可以通过以下公式表示:F1 = F2其中,F1表示施加在滑轮上的力,F2表示施加在负载上的力。
简单机械(杠杆、滑轮)-中考物理知识点总结
简单机械(杠杆、滑轮)一、知识点1.物理学中,一般把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2.杠杆绕着转动的点叫做支点;使杠杆转动的力叫做动力;阻碍杠杆转动的力叫做阻力;从支点到动力作用线的距离叫做动力臂;从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。
3.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂4.动力臂大于阻力臂的是省力杠杆;动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。
5.定滑轮在使用时,不随物体移动而移动,定滑轮本质上是等臂杠杆,不能省力但能改变力的方向;动滑轮在使用时,随着物体的移动而移动,动滑轮本质上是省力杠杆,可以省力但不改变力的方向。
6.由动滑轮和定滑轮组合而成的机械叫做滑轮组,其特点是能省力,有的既能省力又能改变力的方向。
滑轮组绳子端的拉力为GF=n总(不计摩擦)。
二、例题精讲【例1】★学校里的工人师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是()A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.增大动力臂,省力C.减小阻力臂,减小动力移动的距离D.减小阻力臂,省力考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:剪树枝时,用剪刀口的中部,而不用剪刀尖,减小了阻力臂,就减小了动力,在阻力、动力臂一定的情况下,根据杠杆的平衡条件知道减小了动力、更省力.解答:解:用剪刀口的中部,而不用剪刀尖去剪树枝,减小了阻力臂L2,而动力臂L1和阻力F2不变,∵F1L1=F2L2,∴F1=将变小,即省力.故选D.【例2】★★图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3D.三个力都一样考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题:应用题;图析法.分析:本题主要考查两个知识点:(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长动力越小.据此分析判断.解答:解:分别从支点向三条作用线做垂线,分别作出三条作用线的力臂,从图可知,∵三个方向施力,F2的力臂L OA最长,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力臂越长动力越小,∴F2最小(最省力)故选B.【例3】★★★(2014•安顺)如图甲所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重()A.5N B.10N C.20N D.40N考点:杠杆的平衡条件.专题:图析法.分析:金属杆已知长度,且质地均匀,其重心在中点上,将图示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系图赋一数值,代入杠杆平衡条件求出金属杆重力.解答:解:金属杆重心在中心上,力臂为L1=0.8m,取图象上的一点F=20N,L2=0.4m,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂GL1=FL2G×0.8m=20N×0.4m解得:G=10N故选B.【例4】★★★★★(2014•包头)如图所示,均匀细杆OA长为l,可以绕O点在竖直平面内自由移动,在O点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮,细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连,并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起.已知绳上拉力为F1,当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,绳上拉力为F2,在此过程中(不考虑绳重及摩擦),下列判断正确的是()A.拉力F的大小保持不变B.细杆重力的力臂逐渐减小C.F1与F2两力之比为1:D.F1与F2两力之比为:1考点:杠杆的动态平衡分析.专题:错解分析题;简单机械.分析:找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂,然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出F1、F2的大小.解答:解:(1)细杆处于水平位置时,如右上图,△PAO和△PCO都为等腰直角三角形,OC=PC,PO=OA=l,OB=l;∵(PC)2+(OC)2=(PO)2,∴OC=l,∵杠杆平衡,∴F1×OC=G×OB,F1===G,(2)当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,绳上拉力为F2,如右下图,△PAO为等边三角形,AB=PA=l,AC′=l,∵(AC′)2+(OC′)2=(OA)2∴OC′=l,在△ABB′中,∠BOB′=30°,BB′=OB=×l=l,∵(OB′)2+(BB′)2=(OB)2,∴OB′=l,∵OB′<OB,∴细杆重力的力臂逐渐减小,故B正确;∵杠杆平衡,∴F2×OC′=G×OB′,F2===G,∴F1>F2,故A错误;则F1:F2=G:G=:1,故C错误,D正确.故选:BD.【例5】★★★如图所示,密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是尺长的三分之一,当在B端挂1N的重物P时,刚好能使尺A端翘起,由此可推算直尺的重力为()A.0.5N B.0.67N C.2N D.无法确定考点:杠杆的平衡条件.专题:应用题;简单机械.分析:密度均匀的直尺,其重心在直尺的中点处,则重力力臂为支点到直尺中心的长度;又已知B端的物重和B端到支点的距离,根据杠杆平衡的条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂即可求出直尺的重力.解答:解:设直尺长为L,从图示可以看出:杠杆的支点为O,动力大小等于物重1N,动力臂为L;阻力为直尺的重力G′,阻力的力臂为L﹣L=L.由杠杆平衡的条件得:G′L′=GL,即:G′×L=1N×L解得:G′=2N所以直尺的重力大小为2N.故选C.【例6】★★(2013•通辽)在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F和其移动速度的大小为()A.300N0.1m/s B.150N0.1m/s C.60N0.2m/s D.30N0.2m/s考点:滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组及其工作特点.专题:简单机械.分析:(1)如图,物体在水平方向上做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知物体所受的拉力等于物体受到的摩擦力,然后根据定滑轮和动滑轮的工作特点,即可求出绳子末端拉力与摩擦力之间的关系.(2)有两段绳子与动滑轮接触,绳端移动的距离是物体移动距离的2倍,则速度也是物体移动速度的2倍.解答:解:(1)由于物体在水平面上做匀速直线运动,所以物体所受拉力等于物体受到的摩擦力;滑轮组是由两根绳子承担动滑轮,所以绳子末端拉力F=f=×60N=30N.(2)有两段绳子与动滑轮接触,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍,故绳子自由端移动速度是物体移动速度的2倍,即v=0.1m/s×2=0.2m/s;故选D.【例7】★★★(2010•玉溪)如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置(不考虑轮重和摩擦).使用时:(1)瘦子固定不动,胖子用力F A拉绳使G匀速上升.(2)胖子固定不动,瘦子用力F B拉绳使G匀速上升.下列说法中正确的是()A.F A<G B.F A>F B C.F B=2G D.以上说法都不对考点:滑轮组绳子拉力的计算;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.专题:推理法.分析:分析当胖子和瘦子拉绳时,三个滑轮是动滑轮还是定滑轮,根据动滑轮和定滑轮的特点分析判断.解答:解:(1)瘦子固定不动,胖子拉绳使G匀速上升,此时中间滑轮为动滑轮,上下两个滑轮为定滑轮,F A=2G,故A错;(2)胖子固定不动,瘦子拉绳使G匀速上升,三个滑轮都是定滑轮,F B=G,故C错;综合考虑(1)(2)F A>F B,故B正确、D错.故选B.【例8】★★★★★如图所示,不计绳重和摩擦,吊篮与动滑轮总重为450N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是()A.218N B.220N C.210N D.236N考点:滑轮组绳子拉力的计算.专题:整体思想.分析:本题可用整体法来进行分析,把动滑轮、人和吊篮作为一个整体,当吊篮不动时,整个系统处于平衡状态,那么由5段绳子所承受的拉力正好是人、动滑轮和吊篮的重力和.可据此求解.解答:解:将人、吊篮、动滑轮看作一个整体,由于他们处于静止状态,受力平衡.+G吊篮)=(600N+450N)=210N.则人的拉力F=(G人+G轮故选C.【拓展题】(2014•烟台)如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将()A.一直是变大的B.一直是变小的C.先变大,后变小D.先变小,后变大答案:C考点:杠杆的平衡分析法及其应用.解析:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力力臂变大,所以动力变大.当杠杆从水平位置拉到最终位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,所以动力变小.故F先变大后变小.故选C.如图所示OB为粗细均匀的均质杠杆,O为支点,在离O点距离为a的A处挂一个质量为M的物体,杠杆每单位长度的质量为m,当杠杆为多长时,可以在B点用最小的作用力F维持杠杆平衡?()A.B.C.2Ma/m D.无限长答案:A考点:杠杆的平衡分析法及其应用.解析:(1)由题意可知,杠杆的动力为F,动力臂为OB,阻力分别是重物G物和杠杆的重力G杠杆,阻力臂分别是OA和OB,重物的重力G物=Mg杠杆的重力G杠杆=mg×OB ,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:F•OB=G物•OA+G杠杆•OB,(2)代入相关数据:则F•OB=Mg•a+mg•OB•OB,得:F•OB=Mga+mg•(OB)2,移项得:mg•(OB)2﹣F•OB+Mga=0,∵杠杆的长度OB是确定的,只有一个,所以该方程只能取一个解,∴该方程根的判别式b2﹣4ac等于0,因为当b2﹣4ac=0时,方程有两个相等的实数根,即有一个解,即:则F2﹣4×mg×Mga=0,则F2=2mMg2a,得F=•g,(3)将F=•g代入方程mg•(OB)2﹣F•OB+Mga=0,解得OB=.故选A.(2010•西城区二模)如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中,错误的是()A.绳子自由端受到的拉力大小是100N B.人对地面的压力为400NC.人对地面的压力为250N D.绳子自由端运动速度是0.01m/s答案:ACD考点:滑轮组绳子拉力的计算;速度的计算.解析:A、由图知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力F=(G轮+f地)=(20N+200N)=110N,故A错,符合题意;BC、人对地面的压力F压=G﹣F=510N﹣110N=400N,故B正确、C错;D、绳子自由端运动速度v=2×0.02m/s=0.04m/s,故D错.故选ACD.某工地工人在水平工作台上通过滑轮组匀速提升货物,如图所示.已知工人的质量为70kg.第一次提升质量为50kg的货物时,工人对绳子的拉力为F1,对工作台的压力为N1;第二次提升质量为40kg的货物时,工人对绳子的拉力为F2,对工作台的压力为N2.已知N1与N2之比为41:40,g取10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.则F1与F2之比为________。
杠杆与滑轮
杠杆要点回顾:1、杠杆:在力的作用下能够绕支点转动的坚实物体。
说明:杠杆不一定是直的,只要在力的作用下不变形且能绕支撑点转动的物体都可以看成是杠杆。
如:羊角锤、手推车。
2、力臂:动力臂(L1):从支点到的距离;阻力臂(L2)从支点到的距离。
3、杠杆平衡条件:杠杆在或时称杠杆平衡。
杠杆平衡时满足条件,即。
4、杠杆分类:当动力臂大于阻力臂时,杠杆省力但费,称为省力杠杆;当动力臂小于阻力臂时,杠杆费、但省距离,称为费力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,杠杆既不省力也不费力,称为等臂杠杆。
滑轮1、定滑轮:使用时滑轮位置的叫定滑轮。
定滑轮不,但可以改变力的方向。
2、动滑轮:使用时滑轮位置跟被拉物体的叫动滑轮。
动滑轮省一半的力,但不能,且费距离。
3、滑轮组:滑轮组由、和组成,它既可以也可以。
使用滑轮组提升重物时,如果不考虑滑轮的重量及摩擦,物体由几段绳子吊着,提起物体所用的力就是物重的。
注意:在使用滑轮组时,同一根绳子上的力大小。
练习一、选择题1、使用滑轮组可以()A.省力又省距离B.可以省力,但不能改变力的方向C.既可省力又可改变力的方向D.费了力但可以省距离2、如图所示,装置中既能省力又能改变力的方向的是()A.B.C.D.3、为了从矿井中提起重300N的矿石,某工人用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,那么提起矿石时所用的最小拉力为()A.100N B.150N C.200N D.300N4、在如图所示的各种情况中,用同样大小的力将重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,物重最大的是()A.B.C.D.。
详解滑轮组和杠杆的原理
详解滑轮组和杠杆的原理滑轮组和杠杆是物理中常见的两种简单机械装置,它们具有独特的原理和作用。
本文将详解滑轮组和杠杆的原理。
一、滑轮组的原理滑轮组是由两个或多个滑轮组成的机械装置,用于改变力的方向、大小或应用点位置,实现力的传递和改变。
其原理可以归纳如下:1. 转动平衡原理:滑轮组中的每个滑轮都可以自由旋转,滑轮组整体达到动态平衡的情况下,不会有内部的滑动摩擦损耗,从而提高了能量的传递效率。
2. 力的方向改变:滑轮组可以改变力的传递方向。
当绳子通过滑轮时,力的方向会发生改变。
例如,当有一个下拉力作用在绳子上方的滑轮上时,力会改变方向并向下拉。
3. 力的大小改变:滑轮组可以改变力的大小。
当滑轮组包含多个滑轮时,可以减小应用在滑轮组上的力的大小,但同时需要增加拉绳的长度。
4. 力的分配:滑轮组可以改变力的应用点位置。
例如,当一个大的力作用在滑轮组的绳子一端时,力会分散到滑轮的每一个绳子上。
这样做可以减少每个绳子的受力,从而达到减小损耗的目的。
二、杠杆的原理杠杆是利用支点、杠杆臂和力臂来实现力的放大或方向改变的机械装置。
其原理可以归纳如下:1. 支点原理:杠杆的支点是它的固定点,通过支点作用,可以实现力的平衡。
支点的位置对杠杆的力矩有很大影响。
2. 力臂和力矩:杠杆上力作用点到支点的距离称为力臂,力臂越长,杠杆的力矩越大。
力矩是力在杠杆上产生的转动效果的量度。
3. 交叉杠杆原理:当两个杠杆交叉时,支点处力的平衡条件是两个力矩相等。
这种原理在剪刀、钳子等工具中得到应用。
4. 力的放大:杠杆可以放大力的效果。
当支点到力点的距离大于支点到负载点的距离时,施加在杠杆上的力会得到放大。
综上所述,滑轮组和杠杆是物理中常见的简单机械装置,它们通过改变力的方向、大小和应用点位置来实现力的传递和变换。
滑轮组和杠杆的原理在日常生活和工程领域中都有广泛的应用,对于人们的生活和工作起着重要的作用。
复习杠杆和滑轮ppt课件
;
(2) 当L1<L2,则F1 > F2,此类杠杆为费力杠杆,其
特点是: 费力但省距离
;
(3) 当L1=L2,则F1 = F2,此类杠杆为 等臂杠杆,其
特点是: 既不省力也不费力,
;
既不省距离也不费距离
2
4.定滑轮的实质是一个 等臂 杠杆,其特点
是: 不省力,但能改变施力方向
(1)如图甲所示,小明将小盘悬于棒的A端,用细线
在O点提起木棒,木棒恰好水平平衡,则OA为多长?
5cm
_______________.
A
100 g
g
B
O
0
1
50 g
g
2
小盘
甲
乙
3
A
B
O
4
5g
g
螺母
丙
24
(2)小明用螺母作为秤砣,他用调节好的托盘天平去
测量螺母的质量,平衡时砝码的质量及游码在标尺
150 g.
在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示
其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示,
据图可知金属杆重( B )
A.5 N
B. 10 N
C.20 N
D.40 N
13
3.(2017连云港)如图所示,在均匀杠杆的A处挂3个
钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,
已知每个钩码的质量均为50g,若在A、B两处各加1
石块撬起,若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬
A
起石块1,撬棒的支点是________点;若救援队员在
撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是
C
______点.若想将石块1撬起,则沿______(选填
杠杆和滑轮总结知识点
杠杆和滑轮总结知识点首先,我们来看一下杠杆的相关知识点。
杠杆是一种简单机械,由一个固定的支点和一个固定支点两侧的杠杆臂组成。
在杠杆作用下,输入力可以通过支点的固定点向杠杆传递,并产生一定的输出力。
杠杆的优势在于它能够通过改变输入力的大小和方向来实现对输出力的控制,这使得杠杆成为了很多实际问题中不可或缺的工具。
杠杆有三种类型:一类杠杆、二类杠杆和三类杠杆。
一类杠杆的支点位于输入力与输出力之间,当输入力和输出力在同一侧时,杠杆能够实现力的放大效果;当输入力和输出力在不同侧时,杠杆能够实现力的减小效果。
二类杠杆的支点位于输入力的一侧,能够实现力的放大效果,而三类杠杆的支点位于输出力的一侧,能够实现力的减小效果。
这三种类型的杠杆在实际应用中都有其独特的作用。
杠杆的作用原理主要有两点:一是力的平衡;二是力的传递。
在一个平衡的杠杆系统中,输入力和输出力之间的关系可以通过力矩来描述。
力矩的大小与力的大小和作用距离成正比,这使得我们可以通过改变输入力的作用距离来实现对输出力的控制。
除了力的平衡外,杠杆还有一个关键的性质就是它的力臂。
力臂是指支点到力的作用线之间的垂直距离,在一个平衡的杠杆系统中,输入力和输出力之间的关系可以通过力臂来描述。
力臂的大小与力的作用角度成正比,这意味着我们可以通过改变输入力的作用角度来实现对输出力的控制。
在实际应用中,杠杆能够实现力的传递和力的放大/减小,这使得它在很多领域都得到了广泛的应用。
比如说,在机械领域中,杠杆可以通过改变输入力的大小和方向来实现对输出力的控制,从而实现对机械装置的精确操纵;在运动领域中,杠杆可以通过改变输入力的大小和方向来实现对运动方向和速度的控制,从而实现对运动过程的精确调节。
接下来,我们来看一下滑轮的相关知识点。
滑轮是一种简单机械,由一个固定的支点和一个或多个固定支点两侧的滑轮组成。
滑轮的作用是改变力的方向,通过改变输入力的方向来实现对输出力的控制。
滑轮的作用有两种类型:一种是改变力的方向,另一种是实现力的传递。
初中物理滑轮杠杆机械效率功知识点
初中物理滑轮杠杆机械效率功知识点滑轮、杠杆、机械效率、功知识点:一、滑轮滑轮是一种简单机械,由一个固定在轴上并能无摩擦地转动的轮筒和装在轮筒上的弯曲的绳索或绳索组成。
滑轮有固定滑轮和活动滑轮两种类型。
固定滑轮是通过轴固定在一个支架上的,不能改变位置;活动滑轮依靠轴能在支架上改变位置。
滑轮的作用是改变力的方向。
当需要改变力的方向时,可以使用滑轮。
滑轮还可以改变力的大小,根据滑轮可变换自身和受力物体之间的动作与反动作。
滑轮的机械效益为1,即输入功和输出功相等,滑轮只改变力的方向,力的大小不改变。
二、杠杆杠杆是一种简单机械,由一个支点和两个力臂组成。
根据支点位置和力臂长度的不同,杠杆可分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆等。
力臂是力点到支点的垂直距离,根据力臂的不同,杠杆可分为负杠杆和正杠杆。
杠杆原理可以简单描述为:力乘以力臂的长度相等。
即杠杆平衡原理:一个杠杆处于平衡状态时,力矩之和为零。
杠杆的作用是改变力的大小或者方向。
通过适当调整力臂的长度,我们可以用较小的力达到较大的力作用效果,这就是杠杆的优势所在。
三、机械效率机械效率是指机械所实现的输出功与输入功的比值,用η表示。
机械效率介于0到1之间,通常表示为百分数形式。
机械效率的计算公式为:η=(输出功/输入功)×100%机械效率是机械工作所用到的能量与其消耗的能量的比值,是机械的工作质量的衡量标准。
四、功功是揭示机械工作质量的物理量,是力对物体做功的量度。
功通常用符号W表示,单位是焦耳(J)。
功的计算公式为:W = F × s × cosθ其中,F表示施加力的大小,s表示力的作用方向上物体的位移长度,θ表示力和位移的夹角。
当力的作用方向和物体的位移方向相同时,夹角θ为0°,此时进行的是正功;当力的作用方向和物体的位移方向相反时,夹角θ为180°,此时进行的是负功。
功的单位换算:1焦耳等于1牛顿·米。
八年级物理滑轮杠杆知识点
八年级物理滑轮杠杆知识点物理学作为一门自然科学,主要研究物质、能量、空间和时间等基本概念及其相互关系和规律,其中滑轮杠杆是物理学中的重要概念。
本文将从滑轮杠杆的定义、种类和应用三个方面进行讨论和阐述。
一、滑轮杠杆的定义滑轮杠杆是物理学中的两个基本运动学元件,是能够实现物体抬起、拉动、伸展、压缩或控制运动的组件。
简单来说就是一种使用杆杠原理和机械力学技术来实现强大运动效果的装置。
而这一运动效果的实现,是基于杠杆原理和放大杠杆作用的原理,让人们可以轻松地抬起、拖拉或扭转物体。
二、滑轮杠杆的种类1. 杠杆杠杆是最基本的滑轮杠杆装置,可以把力点和物体离得越远,从而产生需要的杠杆效应。
杠杆有三类:第一类杠杆,力点在杠杆的一端,物体在杠杆的另一端;第二类杠杆,物体在力点和旋转中心之间,应用这种杠杆可以实现比较合理的机械效仿;第三类杠杆,力点和物体都位于旋转中心的同侧,这种杠杆借助力臂和力点来实现机械效仿。
2. 滑轮滑轮是一种圆盘状的轮子,有光滑的沿轮子走的曲线,以便绳索的自然滑动。
滑轮可以分为定轮和动轮两类,定轮是被固定在某个位置的滑轮,动轮可以移到任意位置。
滑轮的特点是能够使用力量来控制物体的移动,使得实现大块物体的轻松移动成为可能。
三、滑轮杠杆的应用1.建筑物材料搬运建筑工人使用滑轮杠杆来运送非常重的建筑材料。
他们将杠杆确立在长边上,以缩短力距和推动力。
最后,他们将大块石头或木料从地上推到位置上。
2.机器维护机器的维修非常困难。
不过,对于滑轮杠杆的使用帮助,可以通过杠杆和滑轮的机械制造来降低重量和维修难度。
这种应用方式通常应用于大型汽车制造、航天器和其他类似的领域。
3.力量测试滑轮杠杆也可以用于力量测试。
例如,一个小轮和一大轮之间的杠杆可以测量一个人的上臂力量。
人可以将自己的手臂伸到铃声的长度,然后用力推向大轮。
滑轮杠杆的输出在海拔方面与顶点标志相等。
总之,滑轮杠杆作为物理学的基本概念之一,广泛应用于建筑、机器制造、力量测试等领域。
杠杆与滑轮的原理讲解
杠杆与滑轮的原理讲解杠杆与滑轮是人类早期发明的两种简单机械,它们为我们解决力量、速度以及功率的转换提供了便利。
以下将详细解释杠杆与滑轮的原理。
首先我们来讲解杠杆的原理。
杠杆是一种用来放大力量或改变力的方向的简单机械。
它由一个支点和两个力臂组成,力臂是指从力的作用点到支点的距离。
根据力和支点的相对位置,杠杆可以分为三类:一类杠杆、二类杠杆和三类杠杆。
一类杠杆的支点位于力的作用点和力的方向之间,例如平衡秋千上的支点。
当一个物体以一定的力作用于杠杆的一侧,根据杠杆的原理,支点会产生相等大小的反作用力,并向相反的方向施加在另一侧。
这使得我们可以用较小的力来产生较大的力矩,从而使工作变得轻松。
例如,当我们用一个螺丝刀旋转杠杆的一端时,另一端的螺丝容易被拧紧。
二类杠杆的支点位于力的作用点和力的方向之外,例如推车上的支点。
当一个物体以一定的力作用于杠杆的一侧,由于支点在另一侧,所以产生的反作用力比输入力更大。
这使得我们可以通过改变杠杆的长度来改变力的大小。
例如,在撬起一个沉重的物体时,我们可以通过改变杠杆的长度来减小输入力的大小。
三类杠杆的支点位于力的作用点和力的方向之内,例如人的脖颈关节。
当一个物体以一定的力作用于杠杆的一侧,由于支点在力的方向之内,所以产生的反作用力比输入力更小。
这使得我们可以通过改变杠杆的长度来改变力的方向。
例如,当我们打开一个瓶盖时,我们可以通过改变杠杆的长度来使旋转作用转化为线性作用,从而更容易打开瓶盖。
接下来我们来讲解滑轮的原理。
滑轮是由一个轮子和一根轴组成的简单机械。
轮子上有一个开槽,用于固定绳子或链条。
通过拉动绳子或链条,我们可以改变力的方向,实现力的传递和功率的转换。
滑轮可以分为固定滑轮和移动滑轮两种。
固定滑轮是指滑轮被固定在一点,例如一个吊车中的滑轮。
当我们施加力于绳子或链条一端时,滑轮会转动,并传递力量到另一端。
由于滑轮的存在,我们可以通过改变绳子或链条的方向,使力的方向发生变化。
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杠杆和滑轮的知识
一、本节学习指导
本节的知识点很多,我们在理解概念的同时一定要多动手,多观察书中图形结构。
本节要特别注意滑轮组合的绕线方法。
本节有配套学习视频。
二、知识要点
1、杠杆
(1)定义:一根硬棒在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。
(2)五要素:支点(O)绕着的固定点;动力臂(L1)支点到动力作用线的距离;
动力(F1)使杠杆转动的力;阻力(F2)阻碍杠杆转动的力;阻力臂(L2)支点到阻力作用线的距离。
注意:在画力臂时先找到作用点,如下图,然后再画出支点到作用力线的距离,作用力的线必要时需要延长,延长部分用虚线表示。
动力臂越长越省力。
(3)平衡条件:F1×L1=F2×L2
(4)种类和应用:
分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆三种。
三种都有利也有弊。
注意:省力杠杆中动力臂越长越省力。
当动力作用在杠杆末端且方向与杠杆相互垂直时,最省力
2、滑轮及滑轮组
(1)、定滑轮
①相当于等臂杠杆,支点是滑轮的轴,力臂是滑轮的半径。
②特点:不省力,但能改变力的方向。
注意:定滑轮省力,但是可以改变方向,这给我提供了很多方便,比如,人站在低处就可以把物体从低处运送到高处。
(2)、动滑轮:
①相当于省力杠杆,动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆,
②特点是省一半力,但不能改变力的方向。
注意:和动滑轮的区别就在于动滑轮可以省力,但是不能像定滑轮一样人站在低处把物体从低处运送到高处。
(3)、滑轮组:通过组合达到同时拥有定滑轮和动滑轮的有优点。
注:物理中类似的组合还有显微镜、望远镜
(1)绕线:(奇动偶定)。
当绕在动滑轮上是奇数条线时,把线的一头系在动滑轮上,简称“奇动”如图2;当系在动滑轮上是偶数条线时,把线的一头系在定滑轮上,然后开始绕线,简称“偶定”如图1.
注意:省力倍数是看动滑轮上绕线条数,比如上图1中动滑轮上是2条线,所以省一半的力。
(2)计算滑轮组拉力的公式:(n为动滑轮上的绳子的条数)
A、不考虑摩擦和滑轮重时F = G物/n
B、考虑滑轮重时F = (G物+G动)/n
C、拉力的移动距离S =nh
3、斜面:斜面越长越省力。
实例:盘山公路、螺丝钉、楼梯、引桥
三、经验之谈:
在画力臂示意图时一定要先找出动力、阻力的作用点,然后过支点作两个力作用线的垂线,从支点到力作用线的这条垂线就是力臂。
根据比较L1、L2我们便知道是省力杠杆还是费力杠杆。