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第十一章 简单机械和功 知识梳理
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考点明细
考点一、杠杆
1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆的五要素是:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如羊角锤。
2.杠杆的五要素:
(1)支点:杠杆绕着转动的点,即图中的O点.
(2)动力:使杠杆转动的力,即图中的F1。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,即图中的F2。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,即图中的
。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,,即图中的
。
3.杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用字母表示为:
;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。
4.杠杆分类:
(1)省力杠杆:
>
,F1<F2。
这类杠杆的特点是动力臂
大于阻力臂
,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:
<
,F1>F2。
这类杠杆的特点是动力臂
小于阻力臂
,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:
=
,F1=F2。
这类杠杆的动力臂
等于阻力臂
,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。
微点拨:
1.力臂的画法:
(1)明确支点,用O表示 ;
(2)通过力的作用点沿力的方向画一条直线;
(3)过支点O作该力的作用线的垂线;
(4)用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段,写上相应的字母
(或
)。
2.杠杆的平衡: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。
3.杠杆的平衡条件也称为杠杆的原理,最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的。
考点二、滑轮
1.定滑轮:
(1)定义:工作时,轴的位置固定不动的滑轮,称为定滑轮。
(2)实质:如图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。
(3)作用:不能省力,但可以改变用力方向。