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2024初三物理中考复习
/简单机械整章思维导图/
简单机械
一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒
杠杆
注意
①“硬棒” 是指在力的作用不发生形变
②杠杆可以是直的,也可以是弯曲的
杠杆的五要素
支点
使杠杆转动的力,用字母 F1 表示
阻碍杠杆转动的力,用字母 F2 表示
从支点到动力作用线的距离,用字母 l1 表示
从支点到阻力作用线的距离,用字母 l2表示
杠杆绕着转动的固定点,用字母 O 表示
动力
阻力
动力臂
阻力臂
简单机械
力臂的画法
(1)确定支点O。
先假设杠杆转动, 则杠杆上相对静止的点即为支点。
(2)确定动力和阻力的作用线。
从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线,即动力、阻力的作用线。
(3)从支点作动力、阻力作用线的垂线
(4)标垂足,定力臂
简单机械
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
思考:怎么调?调到水平平衡的目的是什么?
①调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡
调节方法:杠杆哪端高,就向哪端调节平衡螺母。
(2)消除杠杆自身重力对实验结果的影响;
探究杠杆平衡条件的实验
实验步骤
目的
(1)保证力臂沿杠杆,便于测量;
简单机械
(2)杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
探究杠杆平衡条件的实验
实验步骤
目的
保证力臂沿杠杆,便于测量力臂
此时不能再调节平衡螺母
简单机械
探究杠杆平衡条件的实验
实验步骤
次数 动力
F1 /N 阻力
F2 /N 动力臂
l1 /m 阻力臂
l2 /m
1
2
3
4
5
6
(3)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再多做几次实验
避免结论的偶然性,寻找杠杆平衡的普遍性规律
目的
简单机械
探究杠杆平衡条件的实验
实验步骤
杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂
次数 动力
F1 /N 动力臂
l1 /cm 阻力
F2 /N 阻力臂
l2 /cm
1 1 15 3 5
2 2 10 2 10
3 3 10 2 15
4 2 20 4 10
……
(4)在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中
简单机械
杠杆平衡时:动力×动力臂=阻力×阻力臂
这就是阿基米德发现的杠杆原理
计算公式:
(2)杠杆是否平衡,取决于力和力臂的乘积;乘积相等就平衡;否则沿着乘积大的那端转动。
(1)应用公式计算时,单位要统一,即动力和阻力的单位要用牛(N),动力臂和阻力臂的单位要相同。
注意
简单机械
杠杆分类
撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等
省力杠杆
L1>L2,F1<F2
特点
动力臂L1大于阻力臂L2,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
实际工作时动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离
应用
简单机械
杠杆分类
省力杠杆
L1>L2,F1<F2
省力杠杆的实例分析
F1
F2
o
o
F2
F1
剪刀相当于两个杠杆组合在一起。
l2
l1
简单机械
杠杆分类
费力杠杆
L1<L2,F1>F2
特点
动力臂L1小于阻力臂L2,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
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,即省距离
应用
缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳等
简单机械
杠杆分类
费力杠杆
L1<L2,F1>F2
费力杠杆的实例分析
o
F1
F2
F2
l1
l2
l2
l1
筷子相当于两个杠杆组合在一起。
人的右手与钓鱼竿接触处为支点。
o
F1
简单机械
杠杆分类
等臂杠杆
L1=L2,F1=F2
特点
动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力
杠杆工作时,既不省力也不费力
应用
天平、定滑轮等
简单机械
杠杆分类
等臂杠杆
L1=L2,F1=F2
o
F1
F2
等臂杠杆的实例分析
简单机械
三类杠杆对比
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
概念 动力臂大于阻力臂的杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆
特点 省了力,但费了距离 费了力,但省了距离 不省力也不费力
简单机械
课堂练习
1、请在图中根据静止的杠杆的动力臂L1,画出动力F1的示意图。
【答案】
2、如图所示,画出图中力F的力臂并用字母L表示。
【答案】
简单机械
课堂练习
3、图中,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。
【答案】
4、桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。