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八年级物理简单机械知
识点
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
简单机械知识点总结
一、杠杆
1、定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
“硬棒”不一定是棒,泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体。
杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。
2、杠杆的七要素
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示。它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定的。
动力:使杠杆转动的力,用“F1”表示。
阻力:阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示。
动力作用点:动力在杠杆上的作用点。
阻力作用点:阻力在杠杆上的作用点。
动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“l1”表示。
阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“l2”表示。
注意:无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用。
二、杠杆的平衡条件
1、杠杆的平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。
2、杠杆的平衡条件实验
l
l
1
l
1
l
2
O
l
2
O
2
首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,力臂l1和l2恰好重合,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂食物大小了,而图甲杠杆在倾斜位置平衡,读力臂的数值就没有乙方便。由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。
11 223、杠杆的平衡条件:动力×动力臂
11 22
杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度,即匀速转动时,也叫做杠杆的平衡,这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
三、杠杆的应用
2 1 21、省力杠杆:动力臂l1>阻力臂l,则平衡时F<F
2 1 2
2 1 22、费力杠杆:动力臂l1<阻力臂l,则平衡时F>F,这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆
2 1 2
1 23、等臂杠杆:动力臂l1=阻力臂l2,则平衡时F=F
1 2
既省力又省距离的杠杆时不存在的。
一、滑轮
1、滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。如右图所示。因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
3
2、定滑轮
定义:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。如下左图所示。
实质:是个等臂杠杆。(如下中图所示)
F1BAGBG
F
1
B
A
G
B
G
A
不动可动l2
不动
可动
l
2
l
1
A
B
O
F
F
G
h
s
特点:不省力,但可改变力的方向。S=h
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力(图中F1方向向下)能得到一个与该力方向不同的力(图中得到使重物G上升的力)。
动力移动的距离与重物移动的距离相等。(如上右图所示)
对于定滑轮来说,无论朝哪个方向用力,定滑轮都是一个等臂杠杆,所用拉力都等于物体的重力G。(不计绳重和摩擦)
3、动滑轮
定义:工作时,轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。(如下左图所示)
实质:是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。(如上中图所示)
图中O可看作是一个能运动的支点,其动力臂l1=2r,阻力臂l2=r,根据杠杆平衡条件:
Fl=Fl
,即F
2r=F
r,得出F
1
? F,当重物竖直匀速向上时,F
=G,则F
?1G。
11 22 1 2
1 2 2
2 1 2
特点:省一半力,但不能改变力的方向。
动力移动的距离是重物移动距离的2倍。(如上右图所示)
4
对于动滑轮来说:
动滑轮在移动的过程中,支点也在不停地移动;
动滑轮省一半力的条件是:动滑轮与重物一起匀速移动;动力F1的方向与并排绳子平行;不计动滑轮重、绳重和摩擦。
F
F
1
向上
向上
F1l
F
1
l
2
O
l
1
F
2
G
s=2h
h
1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体
1
所用的力就是物重的几分之一,即F?nG (条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。
物
注意:如果不忽略动滑轮的重量则:F?
1?Gn 物
G ?
滑
3、动力移动的距离
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