机械与人
知识点梳理一、杠杆:1、定义:在力的作用下,能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。说明:①杠杆可以是直的也可以是弯曲,形状可以是任意形状的。②有些情况下,可根据杠杆的实际转动情况,来确定支点。如:鱼杆、铁锹等。2、杠杆的五要素:组成杠杆示意图。①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。说明:动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点都在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动方向相反。④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。3、力臂的方法:⑴找到杠杆的支点O;⑵画出力的作用线(虚线);⑶画力臂:过支点作出力的作用线的垂线段。((虚线)⑷标出力臂(用大括号,注明是动力臂还是阻力臂)。4、研究杠杆的平衡条件:(1)杠杆平衡:是指杠杆静止或匀速转动状态。(2)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。(3)杠杆的平衡条件(或杠杆原理):动力×动力臂=阻力×阻力臂。公式:F1l1F2l25、杠杆的分类及应用:(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。或:F1F2l2l1F1F2l1Ol2
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f特点:能省力但是费距离。应用:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。特点:费力但是生距离。应用:缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。特点:不省力不费力应用:天平,定滑轮等。二、滑轮:1、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:相当于等臂杠杆③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。④说明:对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)FGF2F1F1l1l2F2l2l1
绳子自由端移动距离S或速度vF重物移动的距离h或速度vG2、动滑轮:①定义:轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。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。
说明:理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F12G;s2h若只忽略轮轴间的摩擦则:拉力F12G物G动;3、滑轮组①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。②特点r