内容正文:
物理
2024 菏泽
精讲本
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第十一章 机械与功
1.定义:在_____的作用下绕_________转动的坚实物体叫作杠杆。
知识点1
杠杆
力
支撑点
第1课时 简单机械
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的支撑点O。
(2)动力:使杠杆 的力F1。
(3)阻力: 杠杆转动的力F2。
(4)动力臂:从支点O到________作用线的距离L1。
(5)阻力臂:从支点O到________作用线的距离L2。
转动
阻碍
动力F1
阻力F2
【特别提醒】
①只要在力的作用下不变形的物体都可以看成杠杆,杠杆可以是直的,也可以是任意形状的。
②动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点在杠杆上。
③动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向一定相反。
④对于直杠杆,力臂不一定在杠杆上,只有当力的方向垂直于杠杆时,该力的力臂才在杠杆上。当力的作用线经过支点时,该力的力臂为0。
3.杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡:当 对杠杆的转动效果互相抵消时,杠杆将
处于平衡状态,这种状态叫作杠杆平衡。
(2)平衡条件: ,或写成 。
动力和阻力
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
4.杠杆的分类
杠杆
类型 力臂关系 平衡时力
的关系 特点 应用
省力
杠杆 L1 L2 F1 F2 省力费距离 撬棒、开瓶器、羊角锤、钳子等
费力
杠杆 L1 L2 F1 F2 ___________ 船桨、筷子、镊子、钓鱼竿等
等臂
杠杆 L1 L2 F1 F2 不省力也不省距离 天平、定滑轮等
<
>
费力省距离
=
=
>
<
滑轮
知识点2
定滑轮 动滑轮 滑轮组
图示
定滑轮 动滑轮 滑轮组
定义 轴固定不动的滑轮 轴随物体一起运动的滑轮 由动滑轮和定滑轮组合而成的装置
实质 ___________ ___________
特点 不 ,但可以 ______________ 能 的
力,但不能改变
___________ 既可以省力,又可以改变力的方向
s与h的关系 s=h s=2h s=nh
F和G的关系(不计绳重及摩擦) F=G F=(G+G轮) F=(G+G轮)
等臂杠杆
省力杠杆
省力
改变力的方向
省一半
力的方向
1.轮轴
(1)定义:由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成,大的称为
_____,半径为R,小的称为_____,半径为r。
(2)公式:根据杠杆的平衡条件,可知作用在轮上的力F与作用在轴上
的力G的关系为_________。
轮轴与斜面
知识点3
轮
轴
FR=Gr
2.斜面
(1)定义:斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜_______。
(2)公式:如果不考虑物体与斜面间的摩擦,把重为G的物体沿长为L的
斜面用力F推上去所做的功应等于直接把物体提升h高度所做的功,即
_________,由此得力F的计算公式为________。
(3)特点:可以看出,如果不计摩擦,斜面长是斜面高的几倍,拉力或推
力就是物体所受重力的___________。所以说斜面是一种_______机械。
螺旋是特殊的_______。
平面
FL=Gh
几分之一
省力
斜面
考法❶ 作指定力的力臂
(2023·泰安)画出图中动力F的力臂,并用字母l表示。
明确力和力臂的垂直关系,规范作图。
杠杆作图
命题点1
如图所示
(2023·吉林节选)如图为用手写字时的示意图,笔可以看作是杠杆,O为支点,F为阻力,请画出F的力臂l。
如图所示
【解题方法】
作指定力的力臂
1.找点:找到杠杆的支点(就是杠杆绕其转动的点);
2.画线:画出力(动力或阻力)的作用线,注意力的延长线一定要画成虚线;
3.作垂线段:从支点到力的作用线作垂线段(标出垂直符号),该段距离就是力臂;
4.标力臂符号:用大括号把该段距离标出来,并标上力臂的符号。
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考法❷ 作杠杆最小动力
(2023·江苏苏州节选)如图所示,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小动力F1和阻力F2的力臂l2。
明确支点,找出最大的动力臂。
如图所示
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【解题方法】
作杠杆最小动力
1.选点:动力的作用点要选在杠杆上距支点最远处;
2.连线:用实线连接动力作用点和支点,即为最大的动力臂;
3.作垂线:以作用点为垂足,作出最大动力臂的垂线;
4.定方向:根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反,确定动力的方向。
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(2023·四川