内容正文:
机 械 与 人
杠 杆
1.定义:在力的作用下能绕着__________转动的硬棒.
2.五要素(如图)
________:杠杆绕着转动的点O.
________:使杠杆转动的力F1.
________:阻碍杠杆转动的力F2.
动力臂:从支点O到______________的距离l1.
阻力臂:从支点O到______________的距离l2.
固定点
支点
动力
阻力
动力F1作用线
阻力F2作用线
力的作用线指力的方向所在直线
2
画力臂
一、找支点
三、作力臂(从支点向力的作用线作垂线段(标垂足),
垂线段就是该力的力臂)
二、画力的作用线(正向或 反向用虚线延长)
四、标注:大括号+虚线或用实线并在两端加箭头表示;
并标注力臂的符号
如图所示,拉杆式旅行箱可看成杠杆,请在图中画出动力F的力臂L.
L
实验探究:杠杆的平衡条件
(3)如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向____调节;调节杠杆在水平位置平衡的目的是___________________.
(4) 多次进行实验,这样做的目的是________________________________
(5)杠杆的平衡条件为:______________
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆_______(选填“达到”或“没达到”)平衡状态。
(2)为了避免__________对实验的影响,实验前应把杠杆中心支在支架上.
便于测量力臂的大小
减小偶然性对实验结果的影响,使实验结论具有普遍性
动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)
达到
杠杆自重
左
调节平衡螺母原则(左高向左调,右高向右调),注:实验过程中不能再调节平衡螺母)
方便读出力臂的长度
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杠杆的分类
O
F1
F2
l1
l2
钢丝钳剪铁丝
用羊角锤起钉子
2.费力杠杆:
1.省力杠杆:
用镊子夹东西
扫帚扫地
3.等臂杠杆:
F2
F1
l1
l2
托盘天平
钓鱼竿钓鱼
O
l2
l1
F1
F2
干活的工具
吃的,娱乐
加扫地
动力臂大的省力,小的费力。
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滑轮
O
l2
l1
定滑轮
F
G
O
l2
l1
动滑轮
G
F
O
l1 = 2R
l2 = R
(1)当不计绳重、摩擦及动滑轮的自重时
(2)当不计绳重、摩擦时
F = G
s=h
特点:可改变力的方向,
但不省力
特点:省力,
但不能改变力的方向
s=2h
s=2h
定滑轮:轴固定不动的滑轮;动滑轮:轴随被吊物体一起运动的滑轮;绳子自由端移动的距离(s)和重物移动距离(h)的关系
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滑轮组
(当不计绳重、摩擦时)
F= (G+G动)
或(当不计绳重、摩擦及动滑轮的自重时)
即F= G
S=nh
n动奇定偶
动滑轮连接的绳子段数即为n值
滑轮组特点:
既可以省力,又可以改变力的方向
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功
1.定义:物理学中把力和物体在__________上移动距离的乘积叫做机械功,简称功.
2.做功的两个必要因素
a.作用在物体上的_____;
b.物体在____________上移动了一段距离.
力的方向
力
力的方向
物体克服重力做功
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功
蹲下停至头顶
蹲下举至头顶
站起举至头顶
站起停至头顶
有力无距离
&受力但静止
有力无距离
&受力但静止
国家运动员在举重过程中,举力有没有全都做功?
举力不做功
举力不做功
功
无力有距离
&由于惯性
有力有距离,但力与物体运动的方向垂直
不做功的三种情况
1.有力无距离(静止)
3.力与运动方向垂直
2.无力有距离(惯性)
功的计算
(1)公式:________
F表示力,单位为N;
s表示沿力的方向移动的距离,单位为m;
W表示功,单位为J,1 J=1 N·m.
(2)常见功的估测:
将两个鸡蛋举高1 m,做功约1 J;
体重为600 N的某学生从一楼走到二楼,做功约1800 J.
W=Fs
竖直方向上克服重力做功
W=Gh=mgh
功=力×距离
水平方向上的拉力、牵引力(克服摩擦力)做功
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功 率
比较做功快慢的方法
02
时间相同比做功,
做功多的做功快。
做功相同比时间,
时间少的做功快;
01
消耗能量就是做功
12
功