关于初中物理杠杆所有的知识点?
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发布时间:2022-04-20 03:26
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时间:2023-07-04 18:59
杠杆的五要素
人们通常把在力的作用下绕固定点转动的物体叫做杠杆。 一、五要素:动力,阻力,动力臂,阻力臂和支点 1 支点:杠杆的固定点,通常用O表示。
杠杆原理(2张) 2 动力:驱使杠杆转动的力,用F1表示。 3 阻力:阻碍杠杆转动的力,用F2表示。 4 动力臂:支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂,用L1表示。 5 阻力臂:支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂,用L2表示。
阻力臂与动力臂
阻力的作用线到支点之间的距离称为阻力臂 ,符号是L2。以支点为中心分开一块木头(如图),那么你用力的那个位置到支点就是动力臂,而另一半便是阻力臂。 从支点到力的作用线的距离叫“力臂”,从支点到阻力的作用线的距离L2叫作“阻力臂”。把从阻力点到支点的棒长距离作为阻力臂,这种认识是错误的,是因为对阻力臂的概念认识不清所致。 杠杆的平衡条件 : 动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式: F1×L1=F2×L2 书本上对杠杆的介绍
编辑本段杠杆简介
在力的作用下如果能绕着一固定点转动的物体就叫杠杆。在生活中根据需要,杠杆可以做成直的,也可以做成弯的,但必须是物体。 阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。他首先把杠杆实际应用中的一些经验知识当作"不证自明的公理",然后从这些公理出发,运用几何学通过严密的逻辑论证,得出了杠杆原理。这些公理是:(1)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量,它们将平衡;(2)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量,重的一端将下倾;(3)在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量,距离远的一端将下倾;(4)一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替,只要重心的位置保持不变。相反,几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替;似图形的重心以相似的方式分布……正是从这些公理出发,在"重心"理论的基础上,阿基米德又发现了杠杆原理,即"二重物平衡时,它们离支点的距离与重量成反比。" 阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面,而且据此原理还进了一系列的发明创造。据说,他曾经借助杠杆和滑轮组,使停放在沙滩上的桅船顺利下水。在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中,阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器,利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人,曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。 这里还要顺便提及的是,在我国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨家曾经总结过这方面的规律,在《墨经》中就有两条专门记载杠杆原理的。这两条对杠杆的平衡说得很全面。里面有等臂的,有不等臂的;有改变两端重量使它偏动的,也有改变两臂长度使它偏动的。这样的记载,在世界物理学史上也是非常有价值的。
编辑本段杠杆定义
杠杆是一种简单机械。 在力的作用下能绕着固定点转动的物体就是杠杆(lever). 杠杆不一定是直的,也可以是弯曲的,但是必须保证 物理书中的杠杆
是物体。 跷跷板、剪刀、扳子、撬棒等,都是杠杆。 滑轮是一种变形的杠杆,定滑轮的本质是等臂杠杆,动滑轮的本质是动力臂是阻力臂的两倍的杠杆。
编辑本段杠杆组成
人们通常把在力的作用下绕固定点转动的物体叫做杠杆。 组成:支点、一件物体 支点:杠杆绕着转动的固定点叫做支点。
编辑本段杠杆性质
杠杆绕着转动的固定点叫做支点 使杠杆转动的力叫做动力,(施力的点叫动力作用点) 阻碍杠杆转动的力叫做阻力,(施力的点叫阻力作用点) 当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时,杠杆将处于平衡状态,这种状态叫做杠杆平衡,但是杠杆平衡并不是力的平衡。 注意:在分析杠杆平衡问题时,不能仅仅以力的大小来判断,一定要从基本知识考虑,做到解决问题有根有据,切忌凭主观感觉来解题。 杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。 定滑轮和动滑轮
通过力的作用点沿力的方向的直线叫做力的作用线 从支点O到动力F1的作用线的垂直距离L1叫做动力臂 从支点O到阻力F2的作用线的垂直距离L2叫做阻力臂 杠杆平衡的条件(文字表达式): 动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式: F1×L1=F2×L2 一根硬棒能成为杠杆,不仅要有力的作用,而且必须能绕某固定点转动,缺少任何一个条件,硬棒就不能成为杠杆,例如酒瓶起子在没有使用时,就不能称为杠杆。 动力和阻力是相对的,不论是动力还是阻力,受力物体都是杠杆,作用于杠杆的物体都是施力物体 力臂的关键性概念:1:垂直距离,千万不能理解为支点到力的作用点的长度。 2:力臂不一定在杠杆上。 力臂三要素:大括号(或用|→←|表示)、字母、垂直符号
编辑本段平衡条件
使用杠杆时,如果杠杆静止不动或绕支点匀速转动,那么杠杆就处于平衡状态。 动力臂×动力=阻力臂×阻力,即L1×F1=L2×F2,由此可以演变为F2/F1=L1/L2 杠杆的平衡不仅与动力和阻力有关,还与力的作用点及力的作用方向有关。 假如动力臂为阻力臂的n倍,则动力大小为阻力的1/n 杠杆原理
"大头沉" 动力臂越长越省力,阻力臂越长越费力. 省力杠杆费距离;费力杠杆省距离。 等臂杠杆既不省力,也不费力。可以用它来称量。例如:天平 许多情况下,杠杆是倾斜静止的,这是因为杠杆受到几个平衡力的作用。
编辑本段杠杆的分类
一类:支点在动力点和阻力点的中间。称为第一类杠杆。既可能省力的,也可能费力的,主要由支点的位置决定,或者说由臂的长度决定。动力臂与阻力臂长度一致,所以这类杠杆是等臂杠杆。例:跷跷板、天平等。 二类:阻力点在动力点和支点中间。称为第二类杠杆。由于动力臂总是大于阻力臂,所以它是省力杠 滑轮组
杆。例:坚果夹子,门,钉书机,跳水板,扳手,开(啤酒)瓶器,(运水泥、砖的)手推车。 三类:动力点在支点和阻力点之间。称为第三类杠杆。特点是动力臂比阻力臂短,所以这类杠杆是费力杠杆,然而能够节省距离。例:镊子,手臂,鱼竿,皮划艇的桨,下颚,锹、扫帚、球棍,理发剪刀等以一手为支点,一手为动力的器械。 另外,像轮轴这类的工具也属于一种变形杠杆。就拿最简单、相似于第一类杠杆的定滑轮来介绍,滑轮轴心好比支点,两端物体的拉力好比杠杆的两端施力,而如果滑轮是一个完美的圆,施力臂和阻力臂皆将是圆的半径。
编辑本段复式杠杆
复式杠杆(compound lever)是一组耦合在一起的杠杆,前一个杠杆的阻力会紧接地成为后一个杠杆的动力。几乎所有的磅秤都会应用到某种复式杠杆机制。其它常见例子包括指甲剪、钢琴键盘。1743年,英国伯明翰发明家约翰·外艾特在设计计重秤时,贡献出复式杠杆的点子。他设计的计重秤一共使用了四个杠杆来传输负载。
编辑本段生活中的杠杆
杠杆是一种简单机械;一根硬棒(最好不会弯又非常轻),就能当作一根杠杆了。上图中,方形代表重物、圆形代表支持点、箭头代表用,这样,你看出来了吧?在杠杆右 杠杆实验
边向下杠杆是等臂杠杆;第二种是重点在中间,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;第三种是力点在中间,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。 费力杠杆例如:理发剪刀、镊子、钓鱼竿……杠杆可能省力可能费力,也可能既不省力也不费力。这要看力点和支点的距离:力点离支点愈远则愈省力,愈近就愈费力;还要看重点(阻力点)和支点的距离:重点离支点越近则越省力,越远就越费力;如果重点、力点距离支点一样远,如定滑轮和天平,就不省力也不费力,只是改变了用力的方向。 省力杠杆例如:开瓶器、榨汁器、胡桃钳……这种杠力点一定比重点距离支点近,所以永远是省力的。 如果我们分别用花剪(刀刃比较短)和洋裁剪刀(刀刃比较长)剪纸板时,花剪较省力但是费时;而洋裁剪则费力但是省时。 既省力又省距离的杠杆是没有的。 杠杆的应用 1.剪较硬物体 要用较大的力才能剪开硬的物体,这说明阻力较大。用动力臂较长、阻力臂较短的剪刀。 2.剪纸或布 用较小的力就能剪开纸或布之类较软的物体,这说明阻力较小,同时为了加快剪切速度,刀口要比较长。用动力臂较短、阻力臂较长的剪刀。 3.剪树枝 修剪树枝时,一方面树枝较硬,这就要求剪刀的动力臂要长、阻力臂要短;另一方面,为了加快修剪速度,剪切整齐,要求剪刀刀口要长。用动力臂较长、阻力臂较短,同时刀口较长的剪刀。
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时间:2023-07-04 19:00
杠杆
1、 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。
2、 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。
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、 研究杠杆的平衡条件:
杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1
4、应用:
名称 结 构
特 征 特 点 应用举例
省力
杠杆 动力臂
大于
阻力臂 省力、
费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
杠杆 动力臂
小于
阻力臂 费力、
省距离 缝纫机踏板、起重臂
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂
杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力
不费力 天平,定滑轮
五、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: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。
2、 动滑轮:
①定义:和重物一起移动的滑轮。
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。
3、 滑轮组
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向