内容正文:
八年级物理《简单机械》知识点
一、杠杆
1、杠杆及五要素
定义:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
五要素:
支点(O):杠杆绕着转动的固定点;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):支点到动力作用线的距离;阻力臂(l2):支点到阻力作用线的距离。
【点拨】①杠杆可以是直的,也可以是弯的;杠杆的支点可以在杠杆的一端,也可以在杠杆的其他位置;②力臂是指点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离,而不是点到点(“支点”到“力的作用点”的)的距离。
【画力臂方法】一找支点、二画线、三连距离、四标签
⑴ 找支点O;⑵ 画动力和阻力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷做标注(用字母注明动力臂或阻力臂)。
2、探究杠杆的平衡条件
平衡状态:当杠杆处于静止或匀速转动状态时,我们就说杠杆平衡了。
实验前:调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:①排除杠杆自重对杠杆平衡的影响;②便于从杠杆上直接读出力臂数值。
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 也可写成:
【解题指导】分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力的方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)
【杠杆平衡时动力最小问题】此类问题中阻力×阻力臂为一定值,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,要使作用在杠杆上的动力F1最小,其相应的动力臂l1应为最大值。
方法: ①定点,在杠杆上找离支点最远的点作为动力作用点;②定向,连接动力作用点与支点,过动力作用点作垂线,根据动力和阻力使杠杆旋转的方向相反来确定动力的方向;③定值:根据杠杆的平衡条件计算出动力的最小值。
3、三种杠杆(杠杆平衡条件F1l1=F2l2)
杠杆类型
力臂关系
力的关系
优缺点
生活举例
省力杠杆
l1>l2
F1<F2
省力但费距离
撬棒、羊角锤
费力杠杆
l1<l2
F1>F2
费力但省距离
镊子、筷子
等臂杠杆
l1=l2
F1=F2
不省力不费距离
天平、定滑轮
【点拨】根据动力臂和阻力臂的大小关系,可以判断杠杆的类型,关键是确定支点,然后再找出动力作用点和阻力作用点的位