2023年初二物理杠桿滑輪知識(shí)點(diǎn)匯總

一、杠桿定義

定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。

說明：①杠桿可直可曲，形狀任意。

②有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助擬定支點(diǎn)。如:魚桿、鐵鍬。

二、滑輪定義

滑輪定義:周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。如右圖所示。由于滑輪可以連續(xù)旋轉(zhuǎn),因此可看作是

可以連續(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(dòng)滑輪。

三、三種滑輪特點(diǎn)

三種滑輪特點(diǎn)：

1）定滑輪特點(diǎn):不省力，但能改變動(dòng)力的方向。（實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿）。

2）動(dòng)滑輪特點(diǎn):省一半力，但不能改變動(dòng)力方向，要費(fèi)距離。（實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿）

3）滑輪組：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。

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四、滑輪組

1、定義油若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。

2、特點(diǎn):可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就

F=-G一

是物重的幾分之一，即“'（條件:不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦）。

F=—1<?..+G^）

注意：假如不忽略動(dòng)滑輪的重量則：打」

3、動(dòng)力移動(dòng)的距離s和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用n段繩子吊著物

體，提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍，即$=1111。如下圖所示。（n表達(dá)承擔(dān)物重

繩子的段數(shù)）

j/_

4、繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：彥--

五、動(dòng)滑輪

①定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪。(可上下移動(dòng)，也可左右移動(dòng))

②實(shí)質(zhì):動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是:動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。

③特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變動(dòng)力的方向。

④抱負(fù)的動(dòng)滑輪(不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力)則：F=(l/2)G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=(G

(物)+G(動(dòng)))/2繩子自由端移動(dòng)距離S(F)(或V(F)=2倍的重物移動(dòng)的距離S(G)(或V(G))

六、定滑輪

①定義:中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。

②實(shí)質(zhì)：定滑輪的實(shí)質(zhì)是：等臂杠桿

③特點(diǎn):使用定滑輪不能省力但是能改變動(dòng)力的方向。

④對(duì)抱負(fù)的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦)F=G

繩子自由端移動(dòng)距離S(F)(或速度v(F))=重物移動(dòng)的距離S(G)(或速度V(G))

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七、滑輪組組裝

滑輪組的組裝：

(1)根據(jù)的關(guān)系，求出動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n;

(2)擬定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)；

(3)根據(jù)施力方向的規(guī)定，擬定定滑輪個(gè)數(shù)。

擬定定滑輪個(gè)數(shù)的原則是:一個(gè)動(dòng)滑輪應(yīng)配置一個(gè)定滑輪，當(dāng)動(dòng)滑輪上為偶數(shù)段繩子時(shí)，可減少一個(gè)

定滑輪，但若規(guī)定改變力的作用方向時(shí)，則應(yīng)在增長一個(gè)定滑輪。在擬定了動(dòng)、定滑輪個(gè)數(shù)后，繩子的連

接應(yīng)遵循“奇拴動(dòng)、偶拴定”的規(guī)則，由內(nèi)向外纏繞滑輪。

八、輪軸

1、定義油兩個(gè)半徑不同的輪子固定在同一轉(zhuǎn)軸的裝置叫做輪軸。半徑較大的輪叫輪,半徑較小的輪

叫軸。

2、實(shí)質(zhì):輪軸可看作是杠桿的變形。如右圖所示。

3、特點(diǎn):當(dāng)把動(dòng)力施加在輪上，阻力施加在軸上，則動(dòng)力臂I1=R,阻力臂I2=r，根據(jù)杠桿的平衡條件:F

1I1=F212,即F1R=F2r,R>r,F1

九、杠桿示意圖畫法

杠桿示意圖的畫法:

(1)根據(jù)題意先擬定

支點(diǎn)0；(2)擬定動(dòng)力和阻力并用虛線將其作用線

延長;(3)從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線，并用II和

I2分別表達(dá)動(dòng)力臂和阻力臂。如圖所示,以翹棒為例。

第一步：先擬定支點(diǎn)，即杠桿繞著哪一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，用字母“0”表達(dá)。如圖甲所示。

第二步：擬定動(dòng)力和阻力。人的愿望是將石頭翹起，則人應(yīng)向下用力,畫出此力即為動(dòng)力用“F1”表達(dá)。

這個(gè)力F1作用效果是使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。而阻力的作用效果恰好與動(dòng)力作用效果相反，在阻力的作用下

杠桿應(yīng)朝著順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則阻力是石頭施加給杠桿的，方向向下，用“F2”表達(dá)如圖乙所示。

第三步：畫出動(dòng)力臂和阻力臂，將力的作用線正向或反向延長,由支點(diǎn)向力的作用線作垂線，并標(biāo)明相

應(yīng)的"11""12”，分別表達(dá)動(dòng)力臂和阻力臂,如圖丙所示。

ll

F:

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十、杠桿的應(yīng)用

三種杠桿應(yīng)用：

1)省力杠桿:L1>L2,平衡時(shí)F1;

2)費(fèi)力杠桿:L1F2。特點(diǎn)是費(fèi)力，但省距離。(如釣魚杠,理發(fā)剪刀等)；

3)等臂杠桿：Ll=L2,平衡時(shí)F1=F2。特點(diǎn)是既不省力，也不費(fèi)力.(如:天平)

十一、杠桿的平衡條件

①杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

②實(shí)驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是:可以方便的從杠桿上量

出力臂。

③結(jié)論:杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是：

動(dòng)力x動(dòng)力臂=阻力x阻力臂。寫成公式F(1)1(1)=F(2)1(2)也可寫成:F(1)/F(2)=1(2)/1(1)

解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力與方向和力臂大??；

然后根據(jù)具體的情況具體分析，擬定如何使用平衡條件解決有關(guān)問題。(如:杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)施加的動(dòng)力如何變

化，沿什么方向施力最小等。)

解決杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小問題：此類問題中阻力X阻力臂為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最

大,要使動(dòng)力臂最大需要做到：

①在杠桿上找一點(diǎn),使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；

②動(dòng)力方向應(yīng)當(dāng)是過該點(diǎn)且和該連線垂直的方向。

十二、杠桿示意圖五要素

五要素--組成杠桿示意圖

①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。用字母0表達(dá)。

②動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力?用字母F1表達(dá)。

③阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字