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杠杆和滑轮的知识

杠杆和滑轮的知识
一、本节学习指导
本节的知识点很多,我们在理解概念的同时一定要多动手,多观察书中图形结构。

本节要特别注意滑轮组合的绕线方法。

本节有配套学习视频。

二、知识要点
1、杠杆
(1)定义:一根硬棒在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。

(2)五要素:支点(O)绕着的固定点;动力臂(L1)支点到动力作用线的距离;
动力(F1)使杠杆转动的力;阻力(F2)阻碍杠杆转动的力;阻力臂(L2)支点到阻力作用线的距离。

注意:在画力臂时先找到作用点,如下图,然后再画出支点到作用力线的距离,作用力的线必要时需要延长,延长部分用虚线表示。

动力臂越长越省力。

(3)平衡条件:F1×L1=F2×L2
(4)种类和应用:
分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆三种。

三种都有利也有弊。

注意:省力杠杆中动力臂越长越省力。

当动力作用在杠杆末端且方向与杠杆相互垂直时,最省力
2、滑轮及滑轮组
(1)、定滑轮
①相当于等臂杠杆,支点是滑轮的轴,力臂是滑轮的半径。

②特点:不省力,但能改变力的方向。

注意:定滑轮省力,但是可以改变方向,这给我提供了很多方便,比如,人站在低处就可以把物体从低处运送到高处。

(2)、动滑轮:
①相当于省力杠杆,动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆,
②特点是省一半力,但不能改变力的方向。

注意:和动滑轮的区别就在于动滑轮可以省力,但是不能像定滑轮一样人站在低处把物体从低处运送到高处。

(3)、滑轮组:通过组合达到同时拥有定滑轮和动滑轮的有优点。

注:物理中类似的组合还有显微镜、望远镜
(1)绕线:(奇动偶定)。

当绕在动滑轮上是奇数条线时,把线的一头系在动滑轮上,简称“奇动”如图2;当系在动滑轮上是偶数条线时,把线的一头系在定滑轮上,然后开始绕线,简称“偶定”如图1.
注意:省力倍数是看动滑轮上绕线条数,比如上图1中动滑轮上是2条线,所以省一半的力。

(2)计算滑轮组拉力的公式:(n为动滑轮上的绳子的条数)
A、不考虑摩擦和滑轮重时F = G物/n
B、考虑滑轮重时F = (G物+G动)/n
C、拉力的移动距离S =nh
3、斜面:斜面越长越省力。

实例:盘山公路、螺丝钉、楼梯、引桥
三、经验之谈:
在画力臂示意图时一定要先找出动力、阻力的作用点,然后过支点作两个力作用线的垂线,从支点到力作用线的这条垂线就是力臂。

根据比较L1、L2我们便知道是省力杠杆还是费力杠杆。

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