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1、《簡單機械》復習提綱
一、杠桿:
1、 定義:在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。
說明:①杠桿可直可曲,形狀任意。
②有些情況下,可將杠桿實際轉一下,來幫助確定支點。如:魚桿、鐵鍬。
O
F1
l1
l2
F2
2、 五要素——組成杠桿示意圖。
①支點:杠桿繞著轉動的點。用字母O 表示。
②動力:使杠桿轉動的力。用字母 F1 表示。
③阻力:阻礙杠桿轉動的力。用字母 F2 表示。
說明 動力、阻力都是杠桿的受力,所以作用點在杠桿上。
動力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿的轉動的方向相反
④動力臂:從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。
⑤
2、阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
畫力臂方法:⑴ 找支點O;⑵ 畫力的作用線(虛線);⑶ 畫力臂(虛線,過支點垂直力的作用線作垂線);⑷ 標力臂(大括號)。
3、 研究杠桿的平衡條件:
① 杠桿平衡是指:杠桿靜止或勻速轉動。
② 實驗前:應調節(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 結論:杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是:
動力×動力臂=阻力×阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成:F1 / F2=l2 / l1
解題指導:分析解決有關杠桿平衡條件問題,必須要畫出杠桿示意圖;弄清受力與方向和力臂大?。蝗缓蟾鶕?jù)具
3、體的情況具體分析,確定如何使用平衡條件解決有關問題。(如:杠桿轉動時施加的動力如何變化,沿什么方向施力最小等。)
解決杠桿平衡時動力最小問題:此類問題中阻力×阻力臂為一定值,要使動力最小,必須使動力臂最大,要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點,使這點到支點的距離最遠;②動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。
4、應用:
名稱
結 構
特 征
特 點
應用舉例
省力
杠桿
動力臂
大于
阻力臂
省力、
費距離
撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀
費力
杠桿
動力臂
小于
阻力臂
費力、
省距離
縫紉機踏板、起重臂
人的
4、前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿
等臂
杠桿
動力臂等于阻力臂
不省力
不費力
天平,定滑輪
說明:應根據(jù)實際來選擇杠桿,當需要較大的力才能解決問題時,應選擇省力杠桿,當為了使用方便,省距離時,應選費力杠桿。
二、滑輪:
1、 定滑輪:
①定義:中間的軸固定不動的滑輪。
②實質:定滑輪的實質是:等臂杠桿
l1
l2
F2
F1
③特點:使用定滑輪不能省
力但是能改變動力的方向。
④對理想的定滑輪
(不計輪軸間摩擦)F=G
繩子自由端移動距離
SF(或速度vF) = 重物移動
F1
l1
F2
l2
的距離SG(或速度vG)
2、 動滑輪:
①定義:
5、和重物一起移動
的滑輪。(可上下移動,
也可左右移動)
②實質:動滑輪的實質是:動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。
③特點:使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。
④ 理想的動滑輪(不計軸間摩擦和動滑輪重力)則:
F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F= 1 2(G物+G動)
繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG)
3、 滑輪組
①定義:定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。
②特點:使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向
③理想的滑輪組(不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力)拉力F等于重力 n G 的二分之一。只忽略輪軸間的摩擦,則拉力
F= 1/2(G物+G動) 繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重物移動的距離SG(或vG)
⑤ 組裝滑輪組方法:首先根據(jù)公式n=(G物+G動) / F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結合題目的具體要求組裝滑輪。
練習:☆下圖甲是一個一雙竹筷,乙是金屬扳手。請你:⑴從力學的角度分析,寫出它們的不同之處:甲為費力杠桿,乙為省力杠桿 ⑵從電學知識角度分析:
寫出它們的不同之處:甲為絕緣體
乙為導體。
甲
乙