内容正文:
2021-2022学年九年级上册科学期末难点大闯关
第9关 杠杆与滑轮
知识点一:杠杆
1. 定义:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒称之为杠杆;
2. 五要素:
(1)支点:杠杆能够围绕转动的点,用O表示
(2)动力:使杠杆能够转动的力,用F1表示
(3)阻力: 阻碍杠杆转动的力,用F2表示
【注意】a.动力与阻力是作用在杠杆上的力(杠杆是受力物体)
b.动力与阻力可以在支点的两侧,也可以在支点的同一侧
c.动力的方向可以与阻力的方向相同,也可以相反
d.杠杆可以是弯曲的,也可以是笔直的,形状可以发生改变
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,用l1表示
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用l2表示
【注意】a.动力与阻力是作用在杠杆上的力(杠杆是受力物体)
b.动力臂或阻力臂是支点到动力作用线或阻力作用线的距离,可以在杠杆上,也可以在不在杠杆上
3.力臂的画法
(1)找点(支点,动力点,阻力点)
(2)延线(延长力的作用线)
(3)从支点做垂线
【注意】利用在直角三角形中,斜边大于直角边
(4)标l1,l2
4.求最大动力臂和最小动力的方法
(1)求最大动力臂
a.当动力点确定时,支点到动力作用点就是最长的力臂
b.当动力点不确定时,比较支点到两点的长度,长度长的就是动力臂
(2)最小动力的作法
a.找出最大的动力臂,具体可参照以上
b.过动力作用点,做最大力臂的垂线
c.力的方向要依据特殊情况自己把握
5.省力杠杆、费力杠杆、既不省力也不费力杠杆(等臂杠杆)
类型
条件
特点
应用
省力杠杆
l1>l2
省力、费距离
瓶盖起子、羊角锤等
费力杠杆
l1<l2
省距离、费力
筷子、镊子、鱼竿等
等臂杠杆
l1=l2
不省距离、不省力
天平
6. 常见的杠杆
钓鱼钩
筷子
压水器
7.人体中的杠杆
8.实验:探究杠杆平衡的条件
杠杆平衡:在动力和阻力的作用下,杠杆保持静止或匀速转动状态
提出问题:杠杆平衡与什么因素有关?
猜想与假设:杠杆的平衡与动力、动力臂与阻力、阻力臂有关
实验器材:杠杆和支架、钩码
实验步骤:
第一步:调节平衡螺母,是杠杆在水平位置平衡(消除杠杆两边的自重对实验的干扰)
第二步:在杠杆两端挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使杠杆平衡
第三步:记录实验数据并进行分析
实验序号
左边钩码数(阻力)
左边格数(动力臂)
右边钩码数(动力)
右边格数(阻力臂)
1
3
2
2
3
2
8
2
4
4
3
5
3
3
5
【注意】1.杠杆有两个调节平衡的螺母,能调节杠杆自身平衡的作用,调节方法是左低右旋,右低左旋
2.做实验时,杠杆要处于平衡位置,目的是便于读数和消除杠杆自重对实验照成的影响
获得结论:动力F1×动力臂l1=阻力F2×阻力臂l2
实验注意事项:
①实验前要先调节杠杆两端平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
②在实验时不能移动平衡螺母。
③在加减或移动钩码时,要使杠杆在水平位置平衡。
④实验不能只凭一组数据得到结论,必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论。
知识点二:滑轮
1. 定义:滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子
2. 分类:(1)定滑轮:轴固定不变的滑轮 (2)动滑轮:轴随着物体一起移动的滑轮
3. 定滑轮的性质
(1) 作用: A.改变力的方向,不改变力的大小
B.轴不随物体移动
C.不省功
(2) 实质:定滑轮可以看做一个杠杆的变形,如下图所示
(3) 应用:旗杆顶部的滑轮
4. 动滑轮的性质
(1)作用:A.改变力的大小,不改变力的方向 B.轴随物体移动,费距离 C.不省功
(2)实质:定滑轮可以看做一个杠杆的变形,如下图所示
(3) 应用:起重机的动滑轮
5. 滑轮组
(1) 滑轮组定义:由动滑轮和定滑轮组成
(2) 性质:既可以改变力的大小,也可以改变力的方向,但费距离
(3)
滑轮组中承担重物的股数n与重物重力G、动滑轮重力G动、拉力F之间的关系F=
(4) 如何确定滑轮组中承担重物的股数n
划线法:
n=2 n=3
(5) 组装滑轮组的方法:
A.当n是奇数时,从动滑轮开始绕绳 B.当n是偶数时,从定滑轮开始绕绳
(6)动力F拉绳子移动的距离s与物体抬高的高度h,之间的关系是s=nh
知识点三:斜面
1. 斜面:斜面是一种简单机械,用它可以省力,但要费距离
2. 斜面的特点:
(1) 斜面的倾斜程度越小(坡度越缓),越省力;斜面的倾斜程度越大(坡度越陡),越费力。
(2) 对于光滑程度相同的斜面,倾斜程