初中物理杠杆与滑轮组精讲精练

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1、10、杠杆与滑轮1、定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。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。OF1l1l2F22、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。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

2、的距离。用字母l2表示。3、画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴找支点O;⑵延长力的作用线(虚线);⑶画力臂(实线双箭头,过支点垂直于力的作用线作垂线);⑷标力臂研究杠杆的平衡条件:杠杆平衡是指:杠杆水平静止或匀速转动。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解题指导: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

3、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。4、应用:名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂

4、、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平,定滑轮说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。l1l2F2F1二、滑轮1、定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=GF1l1F2l2绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)2、动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)②

5、实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。a)理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:b)F=G/2只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G物+G动)/2;c)绳子自由端移动距离是2倍重物移动的距离S=2h3、滑轮组①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=G/n。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=(G物+G动)/n绳子自由端移动距离是n倍的重物移动的距离SF(或拉绳子速度

6、vF)=nhG(或重力vG)④组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。特别注意:1)在计算承担重物的绳子股数n时,也可以根据n(s是绳子自由端移动的距离,h是重物升高的高度)进行确定.(2)规律:若绳子的固定端固定在动滑轮框上,则n为奇数,并且有n=2×动滑轮个数+1;若绳子的固定端固定在定滑轮框上,则n为偶数,并且有n=2×动滑轮个数;从而可确定动滑轮个数,如果需要改变方向则要注意增加定滑轮。(也可以用切割法判断)(3)给滑轮组绕线时,每

7、个滑轮上只能绕线一次,并且在动滑轮和定滑轮之间依次绕过,所以动滑轮和定滑轮的个数相差不会超过1.例题,水平桌面上放一个200N的重物,现用如图6所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力F为______N。若绳子自由端移动速度为0.6m/s,则物体 移动速度为             。 考点名称:滑轮组的设计与组装组装滑轮组的要领:1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。2、确定动滑轮个数。(1)、当n为偶数时,动滑轮的个数是:(2)、当n为奇

8、数时,动滑轮的个数是:3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。”(1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;(但当n为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。(2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数

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