初三物理人教版簡單機械知識點總結(jié).doc

人教版簡單機械知識點總結(jié) 杠桿一、杠桿1、定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定長度的，在外力作用下不變形的物體。（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。2、杠桿的七要素（1）支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動時，支點是相對固定的。（2）動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用“F1”表示。（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用“F2”表示。（4）動力作用點：動力在杠桿上的作用點。（5）阻力作用點：阻力在杠桿上的作用點。（6）動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離，用“l(fā)1”表示。（7）阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離，用“l(fā)2 ”表示。注意：無論動力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動的力叫做動力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動的力叫阻力。力臂是點到線的距離，而不是支點到力的作用點的距離。力的作用線通過支點的，其力臂為零，對杠桿的轉(zhuǎn)動不起作用。3、杠桿示意圖的畫法：（1）根據(jù)題意先確定支點O；（2）確定動力和阻力并用虛線將其作用線延長；（3）從支點向力的作用線畫垂線，并用l1和l2分別表示動力臂和阻力臂。如圖所示，以翹棒為例。第一步：先確定支點，即杠桿繞著哪一點轉(zhuǎn)動，用字母“O”表示。如圖甲所示。第二步：確定動力和阻力。人的愿望是將石頭翹起，則人應向下用力，畫出此力即為動力用“F1”表示。這個力F1作用效果是使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動。而阻力的作用效果恰好與動力作用效果相反，在阻力的作用下杠桿應朝著順時針方向轉(zhuǎn)動，則阻力是石頭施加給杠桿的，方向向下,用“F2”表示如圖乙所示。第三步：畫出動力臂和阻力臂，將力的作用線正向或反向延長，由支點向力的作用線作垂線，并標明相應的“l(fā)1”“l(fā)2”， “l(fā)1”“l(fā)2”分別表示動力臂和阻力臂，如圖丙所示。l1l2F2F1F2F1 二、杠桿的平衡條件 1、杠桿的平衡：當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了。l1l2O 2、杠桿的平衡條件實驗Ol1l2（1）首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。如圖所示，當杠桿在水平位置平衡時，力臂l1和l2恰好重合，這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀出力臂食物大小了，而圖甲杠桿在傾斜位置平衡，讀力臂的數(shù)值就沒有乙方便。由此，只有杠桿在水平位置平衡時，我們才能夠直接從杠桿上讀出動力臂和阻力臂的大小，因此本實驗要求杠桿在水平位置平衡。（2）在實驗過程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因為實驗過程中再調(diào)節(jié)平衡螺母，就會破壞原有的平衡。3、杠桿的平衡條件：動力動力臂=阻力阻力臂，或F1l1=F2l2。杠桿如果在相等時間內(nèi)能轉(zhuǎn)過相等的角度，即勻速轉(zhuǎn)動時，也叫做杠桿的平衡，這屬于“動平衡”。而杠桿靜止不動的平衡則屬于“靜平衡”。三、杠桿的應用1、省力杠桿：動力臂l1阻力臂l2，則平衡時F1F2，這種杠桿使用時可省力（即用較小的動力就可以克服較大的阻力），但卻費了距離（即動力作用點移動的距離大于阻力作用點移動的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動的距離大）。2、費力杠桿：動力臂l1阻力臂l2，則平衡時F1F2，這種杠桿叫做費力杠桿。使用費力杠桿時雖然費了力（動力大于阻力），但卻省距離（可使動力作用點比阻力作用點少移動距離）。3、等臂杠桿：動力臂l1=阻力臂l2，則平衡時F1=F2，這種杠桿叫做等臂杠桿。使用這種杠桿既不省力，也不費力，即不省距離也不費距離。既省力又省距離的杠桿時不存在的。其他簡單機械一、滑輪1、滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動的輪子叫滑輪。如右圖所示。因為滑輪可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動滑輪。2、定滑輪（1）定義：工作時，中間的軸固定不動的滑輪叫定滑輪。如下左圖所示。（2）實質(zhì)：是個等臂杠桿。（如下中圖所示）軸心O點固定不動為支點，其動力臂和阻力臂都等于圓的半徑r，根據(jù)杠桿的平衡條件：，可知，因為重物勻速上升可知，則，不省力。F1BBGGAAshF2F1BAGOl1l2不動可動（3）特點：不省力，但可改變力的方向。 S=h所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力（圖中F1方向向下）能得到一個與該力方向不同的力（圖中得到使重物G上升的力）。（4）動力移動的距離與重物移動的距離相等。（如上右圖所示）hs=2h對于定滑輪來說，無論朝哪個方向用力，定滑輪都是一個等臂杠桿，所用拉力都等于物體的重力G。（不計繩重和摩擦）3、動滑輪（1）定義：工作時，軸隨重物一起移動的滑輪叫動滑輪。（如下左圖所示）OF2GF1l1l2F1向上向上（2）實質(zhì)：是個動力臂為阻力臂二倍的杠桿。（如上中圖所示）圖中O可看作是一個能運動的支點，其動力臂l1=2r ，阻力臂l2=r，根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2，即F12r=F2r，得出，當重物豎直勻速向上時，F(xiàn)2=G，則。（3）特點：省一半力，但不能改變力的方向。（4）動力移動的距離是重物移動距離的2倍。（如上右圖所示）對于動滑輪來說：（1）動滑輪在移動的過程中，支點也在不停地移動；（2）動滑輪省一半力的條件是：動滑輪與重物一起勻速移動；動力F1的方向與并排繩子平行；不計動滑輪重、繩重和摩擦。二、滑輪組1、定義：由若干個定滑輪和動滑輪匹配而成。2、特點：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即（條件：不計動滑輪、繩重和摩擦）。注意：如果不忽略動滑輪的重量則：3、動力移動的距離s和重物移動的距離h的關系是：使用滑輪組時，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動的距離就是物體移動距離的n倍，即s=nh。如下圖所示。（n表示承擔物重繩子的段數(shù)）4、繩子端的速度與物體上升的速度關系：（四） 根據(jù)要求設計滑輪組“