初中物理:九年级上册杠杆、滑轮、功知识点
初中物理:九年级上册杠杆、滑轮、功知识点
一、杠杆
1.杠杆
(1)杠杆:在力的作用下能绕着固定点 转动 的硬棒就是杠杆。
(2)杠杆的五要素:
①支点:杠杆绕着转动的固定点(O);
②动力:使杠杆 转动 的力(F1);
③阻力: 阻碍 杠杆转动的力(F2);
④动力臂:从支点到 动力作用线 的距离(l1); ⑤阻力臂:从支点到 阻力作用线 的距离(l2)。
2.杠杆的平衡条件
(1)杠杆的平衡:当有两个力或几个力作用在杠杆上时,杠杆能保持 静止 或 匀速转动 ,则我们说杠杆平衡。
(2)杠杆平衡的条件: 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ,即公式: F1L1=F2L2
3.杠杆的应用
(1)省力杠杆:动力臂 大于 阻力臂的杠杆,省力但费距离。
(2)费力杠杆:动力臂 小于 阻力臂的杠杆,费力但省距离。
(3)等臂杠杆:动力臂 等于 阻力臂的杠杆,既不省力也不费力。
二、其他简单机械
1.定滑轮
(1)实质:是一个 等臂 杠杆。支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
(2)特点:不能省力,但可以 改变力的方向 。
2.动滑轮
(1)实质:是一个动力臂是阻力臂 两倍 的省力杠杆。支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径。
(2)特点:能省 一半 的力,但不能改变动力的方向,且多费一倍的距离。
3.滑轮组
(1)连接:两种方式,绳子可以先从定滑轮绕起,也可以先从动滑轮绕起。
(2)作用:既可以 省力 又可以 改变力的方向 ,但是费距离。
(3)省力情况:由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。在忽略摩擦和绳子重力的情况下,拉力F=(G+G动)/n,绳子自由端移动的距离s=nh,其中n是绳子的段数,h是物体移动的高度,同时,也应该清楚,绳子自由端移动的速度(即拉力F的移动速度)也是物体移动速度的n倍。
4.轮轴和斜面
(1)轮轴:实质是可以连续旋转的杠杆,是一种省力机械。轮和轴的中心是支点,作用在轴上的力是阻力F2,作用在轮上的力是 动 力F1,轴半径r,轮半径R,则有F1R=F2r,因为R>r,所以F1<F2。
(2)斜面:是一种 省力 机械。斜面的坡度越 缓 ,省力越多。
三、功
1.功
(1)力学中的功:如果一个力作用在物体上,物体 在力的方向上 移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
(2)功的两个因素:一个是 有力的作用 ,另一个是 在力的方向上通过距离 。
(3)不做功的三种情况:①物体受到了力,但 在力的方向上没有距离 。②物体由于惯性运动通过了距离,但 没有受到力 。③物体受力的方向与运动的方向相互 垂直 ,这个力也不做功。
2.功的计算
(1)计算公式:物理学中,功等于力与力的方向上移动的距离的 乘积 。即:W= Fs 。
(2)符号的意义及单位: W 表示功,单位是 焦耳 (J),1J=1N·m; F 表示力,单位是 牛顿 (N);s表示距离,单位是米(m)。
(3)计算时应注意的事项:①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F。②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离,必须与“F”对应。③F·s的单位分别是N·m,得出的功的单位才是J。
3.功的原理——使用任何机械 都不能省功 。
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