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1、八年级下-简洁机械学问点简洁机械学问点总结杠杆一、杠杆1、定义：一根硬棒，在力的作用下能围着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。（1） “硬棒”不肯定是棒，泛指有肯定长度的，在外力作用下不变形的物体。（2） 杠杆可以是直的，也可以是任何外形的。2、杠杆的七要素（1） 支点：杠杆围着转动的固定点，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。（2） 动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示。（3） 阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示。（4） 动力作用点：动力在杠杆上的作用点。（5） 阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点。（6） 动力臂：从支点到动力作用线的垂直距
2、离，用“ l1”表示。（7） 阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“ l2 ”表示。留意：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 般状况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆依据人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆依据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。3、杠杆示意图的画法：1依据题意先确定支点 O；2确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；3从支点向力的作用线画垂线，并用 l1 和l2 分别表示动力臂和阻力臂。如下图，以翘棒为例。第一步：先确定支点，即杠杆围着哪一点转
3、动，用字母“ O”表示。如图甲所示。其次步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力 F1 作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图乙所示。第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作 垂线，并标明相应的“l1”“l2”， “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图丙所示。FFFllF2lOlllO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、
4、杠杆的平衡条件试验（1） 首先调整杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如下图，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便利。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，因此本试验要求杠杆在水平位置平衡。（2） 在试验过程中绝不能再调整螺母。由于试验过程中再调整平衡螺母，就会破坏原有 的平衡。3、杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，或 F1l1=F2l2。杠杆假设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
5、杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。 三、杠杆的应用1、省力杠杆：动力臂 l1阻力臂 l2，则平衡时 F1F2，这种杠杆使用时可省力即用较小的动力就可以抑制较大的阻力，但却费了距离即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大。2、费力杠杆：动力臂 l1阻力臂 l2，则平衡时 F1F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力动力大于阻力，但却省距离可使动力作用点比阻力作用点少移动距离。3、等臂杠杆：动力臂 l1=阻力臂 l2，则平衡时 F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。既省力又省距离
6、的杠杆时不存在的。对于滑轮或滑轮组的拉力F或机械效率 ，一一根本方法a. 抱负状态：即不计滑轮的重、绳重、摩擦力，此时，拉力，机械效率。般分为三种状态：b. 半抱负状态：只计，不计，此时拉力，机械效率。c. 实际状态：只计 G、G动、G ，此时拉力绳f1物体在水中，有2出水前有n 为动滑轮上绳子的股数出水后，有，机械效率。二滑轮组打捞问题如下图，设动滑轮对重物的拉力为 T，绳子自由端的拉力为 F，半抱负则3物体在水中拉力做的有用功4机械效率：其中是绳自由端移动的距离，h 为物体上升的高度三“倒下”的滑轮，则可省力一半，如图 a所示；假设拉力作用动1. 使用动滑轮，要搞清谁是动力，谁是阻力。当使
7、用 动滑轮拉物体在水平面上做匀速直线运动时，设物体与地面间的摩擦力为 f，假设拉力作用在绳的自由端，有滑轮轴上，有，如图b，这时反而费力。可见，对水平使用动滑轮是否省力，肯定要留意动力作用在何 处。为：，其中分别指绳的自由端移动的距离、2. 绳子的自由端和动滑轮移动的距离关系和速度关系速度，分别指动滑轮或物体移动的距离、速度，是指动滑轮上绳子的股数。3. 当滑轮沿水平方向拉物体时，可无视动滑轮重。4. 求机械效率时，有用功一般指抑制摩擦阻力做的功，即。5. 在使用滑轮组的整个过程中拉力做功的功率是平均功率。四 依据要求设计滑轮组（1） 依据要求确定动滑轮上绳的段数。（2） 依据绳的段数，确定动
8、滑轮的个数：一个动滑轮可拉 2 段绳，还能转变用力方向；但也可以拉三段绳， 但就不能转变用力方向了。设想假设需要 n 段绳n 为偶数那么就需要n 个动2滑轮和n 个定滑轮。穿绳组装时，绳的固定端要固定在滑2轮下的挂钩上这叫做“偶定”，假设不转变力的方向，还可少用一个定滑轮，即(n - 1) 个定滑轮。2假设 n 为奇数，则需要n - 1 个动滑轮和同样数目的定2滑轮，穿绳时，绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上这叫做“奇动”，这不能转变用力方向，假设还想改变用力方向，就应再加一个定滑轮，即上述方法叫“奇动偶定”。n - 1 个定滑轮。2图 6图 7为、高为 2m 的实心圆柱体从水下提起，圆柱体例 5.如图 8 所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积的密度为，水的密度为，滑轮组的机械效率是 70%。g 取 10N/kg，滑轮和绳子的重力无视不计求：（1） 圆柱体在水中所受的浮力。（2） 假设圆柱体从 H16m 深处被缓慢地匀速提起， 到刚露出水面时，绳子自由端拉力 F 所做的功。（3） 假设绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断？图 8图 9