初中物理杠杆与滑轮基础知识复习资料.doc

杠杆与滑轮
杠杆 F1L1=F2L2
在物理学中，将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆（很多物体可以抽象为硬棒）。
说明：①杠杆可直可曲，形状任意。
②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。
五要素——组成杠杆示意图
①支点：杠杆绕着转动的点 用字母O 表示
用同一根硬棒作杠杆时，使用中方法不同，支点位置也会不一样。
好好笑！~(*^__^*嘻嘻……
如撬石块的过程中支点可在棒的一端[图1（A）]也可在棒的中间[图1（B）]。
O
F1
l1
l2
F2

②动力：使杠杆转动的力 用字母 F1 表示
③阻力：阻碍杠杆转动的力 用字母 F2 表示
说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂：从支点到动力作用线的距离 用字母l1表示
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离 用字母l2表示
画力臂方法：⑴ 找支点O；⑵ 画力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂（大括号）
注：任何机械胜利必然费距离，反之费力必然省距离

生活中常见的杠杆

选择题常见的杠杆

需要知道每一个图的支点，学会画出每一个图的动力、阻力、动力臂和阻力臂

实验：研究杠杆的平衡条件
实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂
结论、杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1
杠杆的平衡：杠杆处于静止状态（杠杆静止或匀速转动）
注：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）

解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

经典考查：

①简单机械在我国古代就有了很多巧妙的应用.护城河上安装使用的吊桥就是一个应用.

如图，它的支点是C点，（不是B点）在匀速拉吊桥时，它属于一个省力杠杆

②下图有两个滑轮，请设计一个最省力的滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来.

KEY:
送分题常考，学习杠杆必定遇上此类题

杠杆的分类：
①F1 = F2 L1 ＝L2 （等臂杠杆）等臂杠杆既不省距离也不费距离。例：天平、定滑轮
②F1 < F2 L1 > L2 （省力杠杆）省力杠杆虽然省力，但费距离，即动力作用点移动的距离比阻力作用点大。例：羊角锤、道钉撬、老虎钳、开瓶扳手、板车、抽水机手柄、手术剪刀、铁皮剪刀、修枝剪刀、指甲剪、汽车脚刹
③F1 > F2 L1 < L2 （费力杠杆）费力杠杆虽然费力，但省距离，即动力作用点移动的距离比阻力作用点小。例：火钳、钓鱼杆、筷子、镊子、船桨、裁衣剪刀、理发剪刀、铁锹、笤帚、起重机吊臂、肱二头肌、缝纫机蹋板
注意：省力和省距离不能兼顾

例题：
剪刀是日常生活中常用的一种工具，它的种类有各种各样的，但其实都是一对________.如图所示的剪刀，你认为剪较硬的物体时，应该使用剪刀________；剪纸或布时，应该使用剪刀________；修理树枝时，应该使用剪刀________.

KEY: 杠杆 E AC D
在研究杠杆平衡的条件实验中，所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线和________等，在图中每一个钩码质量均相同，杠杆已平衡，如果此时将两边的钩码同时远离支点一格，则杠杆将________平衡(填“能”“不能”).
KEY: 弹簧测力计 不能
例题：如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4×103kg，底面积为1m2的货物G匀速提起。（取g＝10N/kg）问：
（1）当货物静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若把货物匀速吊起16m，用了40s，则货物上升的速度是多少？
（3）起重机对货物做了多少功？
（4）吊起货物时，为使起重机不翻倒，其右边至少要配一个质量为多大的物体？
已知：OA＝10m，OB＝5m。（起重机本身重力不计）
（1）F＝G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×106N （

（2）
（3）W＝FS＝Gh＝4×104N×16m＝6.4×105J
（4）根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2
即G·OA＝m0g·OE
代入数据得：4×104N×10m＝m0×10N/kg×5m
m0＝8×103kg

其他简单机械
滑轮
1、定滑轮：使用时轴的位置固定不动
定滑轮的实质：等臂杠杆 特点：既不省力，也不省距离，改变力的方向
2、动滑轮：使用时轴的位置随被拉物体一起移动
动滑轮的实质：省力杠杆 特点：省力，但费距离
3、滑轮组：定滑轮和动滑轮的组合装置

发现：滑轮组用几段绳子（数动滑轮身上的的绳子数，而不是定滑轮）就能省重物几分之一的力
注：画滑轮时，动滑轮上的绳子数遵循“奇动偶定”的原则 偶数 起绕 定滑轮

奇数 起绕 动滑轮
经典考查：
垃圾桶也是近几年的杠杆新题，ABC是省力杠杆；A’B’C’是费力杠杆
在图中加在绳子末端的力F与滑轮所提重物的重力G间的关系是:(不计滑轮与绳子的重)
(1) F = 1 G;
F

①
②
③
④
F
F
F
(2) F =1/2 G;
(3) F =1/3 G;
(4) F =1/4G