滑輪是一個(gè)周邊有槽,能夠繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪。由可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)有溝槽的圓盤和跨過圓盤的柔索(繩、膠帶、鋼索、鏈條等)所組成的可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的簡單機(jī)械叫做滑輪。
定滑輪:
定義: 塑料滑輪軸承
使用滑輪時(shí),軸的位置固定不動(dòng)的滑輪稱為定滑輪。 定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力,但可改變作用力方向. 杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂分別是滑輪的半徑,由于半徑相等,所以動(dòng)力臂等于阻力臂,杠桿既不省力也不費(fèi)力。 定滑輪的特點(diǎn) 通過定滑輪來拉物體并不省力。通過或不通過定滑輪,彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是一樣的??梢?,使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下,改變力的方向會(huì)給工作帶來方便。 定滑輪的原理 定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿,動(dòng)力臂(L1)、阻力臂(L2)都等于滑輪半徑。根據(jù)杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論。
動(dòng)滑輪
定義1 滑輪
:軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪稱為動(dòng)滑輪。 定義2:若將重物直接掛在滑輪上,在提升重物時(shí)滑輪也一起上升,這樣的滑輪叫動(dòng)滑輪. 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,省1/2力多費(fèi)1倍距離. 使用動(dòng)滑輪能省一半力,費(fèi)距離。這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí),鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動(dòng)滑輪雖然省了力,但是動(dòng)力移動(dòng)的距離大于鉤碼升高的距離,即費(fèi)了距離。 不改變力的方向,動(dòng)滑輪的原動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂(L1)為阻力臂(L2)二倍的杠桿。(省力)
編輯本段滑輪組
滑輪組:由定滑輪跟動(dòng)滑輪組成的滑輪組,既省力又可改變力的方向. 滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是總重的幾分之一.繩子的自由端繞過動(dòng)滑輪的算一段,而繞過定滑輪的就不算了. 使用滑輪組雖然省了力,但費(fèi)了距離,動(dòng)力移動(dòng)的距離大于重物移動(dòng)的距離.費(fèi)距離的多少主要看定滑輪的饒繩子的段數(shù). 滑輪組的用途: 為了既節(jié)省又能改變動(dòng)力的方向,可以把定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組。 省力的大小 使用滑輪組時(shí),滑輪組用幾段繩吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。 滑輪組的特點(diǎn) 用滑輪組做實(shí)驗(yàn),很容易看出,使用滑輪組雖然省了力,但是費(fèi)了距離——?jiǎng)恿σ苿?dòng)的距離大于貨物升高的距離。 幾個(gè)關(guān)系(滑輪組豎直放置時(shí)):(1)s=nh (2)F=G總 /n(不計(jì)摩擦) 其中 s:繩端移動(dòng)的距離 h:物體上升的高度 G總:物體和動(dòng)滑輪的總重力 F:繩端所施加的力 n:拉重物的繩子的段數(shù) F=1/n*(G物+G動(dòng)) 在進(jìn)行連接滑輪組時(shí),要一個(gè)動(dòng)滑輪一個(gè)定滑輪的連,否則將連接失敗 根據(jù)F=(1/n)G可知,不考慮摩擦及滑輪重,要使2400N的力變?yōu)?00N需六段繩子,再根據(jù)偶定奇動(dòng)原則,有偶數(shù)段繩子,故繩子開端應(yīng)從定滑輪開始,因?yàn)橐卫K子,所以需要三個(gè)并列的整體動(dòng)滑輪,對應(yīng)的,也需要三個(gè)并列的定滑輪,從定滑輪組底部的勾勾處繞起,順次繞過第一個(gè)動(dòng)滑輪,第一個(gè)定滑輪,第二個(gè)…直到最后一段繩子繞過第三個(gè)定滑輪,此時(shí)繩子方向即向下,且會(huì)使拉力為400N(不考慮摩擦與滑輪重), 軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪,稱為動(dòng)滑輪。它是變形的不等臂杠桿,能省一半力(不考慮滑輪的重力與摩擦力的情況下),但不改變用力的方向。 動(dòng)滑輪的特點(diǎn):使用動(dòng)滑輪能省一半力,費(fèi)距離。這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí),鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動(dòng)滑輪雖然省了力,但是動(dòng)力移動(dòng)的距離是鉤碼升高的距離的2倍,即費(fèi)了距離。不能改變力的方向。隨著物體的移動(dòng)而移動(dòng)。
首先要講清楚的是:
(1)同一根繩子穿起來的滑輪組繩子上各處的拉力都相等。(不計(jì)摩擦,不計(jì)繩重)
(2)區(qū)分繩子的“根數(shù)”與“股數(shù)”這兩個(gè)概念的不同。一根繩子,繞在定滑輪和動(dòng)滑輪之間,會(huì)被分成幾股。
(3)初中階段研究的對象要么靜止,要么做勻速直線運(yùn)動(dòng),即受力滿足平衡條件:合力等于零。
滑輪
1、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對理想的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦)F=G
繩子自由端移動(dòng)距離SF(或速度vF) = 重物移動(dòng)
的距離SG(或速度vG)
2、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理想的動(dòng)滑輪(不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力)則:F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦則 拉力F= 1 2(G物+G動(dòng))繩子自由端移動(dòng)距離SF(或vF)=2倍的重物移動(dòng)的距離SG(或vG)
3、滑輪組
①定義:定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組。
②特點(diǎn):使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向
③理想的滑輪組(不計(jì)輪軸間的摩擦和動(dòng)滑輪的重力)拉力F= 1 n G 。只忽略輪軸間的摩擦,則拉力F= 1 n (G物+G動(dòng)) 繩子自由端移動(dòng)距離SF(或vF)=n倍的重物移動(dòng)的距離SG(或vG)
④組裝滑輪組方法:首先根據(jù)公式n=(G物+G動(dòng)) / F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。
1、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。
2、動(dòng)滑輪:
①定義:和重物一起移動(dòng)的滑輪。
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。
3、滑輪組
①定義:定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組。
②特點(diǎn):使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向
例如滑輪組一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪,使用滑輪組的目地是為了省力,因?yàn)閱斡枚ɑ啿荒苓_(dá)到省力的效果。
所以一切的問題就在動(dòng)滑輪上了,可以不用管定滑輪了,簡單一點(diǎn)的如果就用一個(gè)動(dòng)滑輪那么它的拉力是物體1/2,但要注意的是繩頭方向是向上的,這時(shí)動(dòng)滑輪兩側(cè)共有兩扎繩子,照此類推,只要數(shù)動(dòng)滑輪上有幾扎繩就行了四扎拉力就是1/4,需要注意的是如果繩子固定端在動(dòng)滑輪上那么就要多算一扎了。公式就是,拉力=(重力/繩子扎數(shù))+摩擦力,繩頭下降或升高的長度=物體上升高度,乘以,繩子扎數(shù)。
物理是理科中最難學(xué)的,學(xué)習(xí)的重要方法就是理解它,每個(gè)事物存在都是有道理可循的,都是客觀存在的這就是物理。
學(xué)好物理可以知道世界上學(xué)多神奇的機(jī)械原理,這可比記英語單詞有意思多了。
呵呵。
第十二章《力和機(jī)械》復(fù)習(xí)提綱 一、彈力 1、彈性:物體受力發(fā)生形變,失去力又恢復(fù)到原來的形狀的性質(zhì)叫彈性。
2、塑性:在受力時(shí)發(fā)生形變,失去力時(shí)不能恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)叫塑性。 3、彈力:物體由于發(fā)生彈性形變而受到的力叫彈力,彈力的大小與彈性形變的大小有關(guān) 二、重力: ⑴重力的概念:地面附近的物體,由于地球的吸引而受的力叫重力。
重力的施力物體是:地球。 ⑵重力大小的計(jì)算公式G=mg 其中g(shù)=9.8N/kg 它表示質(zhì)量為1kg 的物體所受的重力為9.8N。
⑶重力的方向:豎直向下 其應(yīng)用是重垂線、水平儀分別檢查墻是否豎直和 面是否水平。 ⑷重力的作用點(diǎn)——重心: 重力在物體上的作用點(diǎn)叫重心。
質(zhì)地均勻外形規(guī)則物體的重心,在它的幾何中心上。如均勻細(xì)棒的重心在它的中點(diǎn),球的重心在球心。
方形薄木板的重心在兩條對角線的交點(diǎn) ☆假如失去重力將會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象:(只要求寫出兩種生活中可能發(fā)生的) ① 拋出去的物體不會(huì)下落;② 水不會(huì)由高處向低處流③ 大氣不會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng); 三、摩擦力: 1、定義:兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運(yùn)動(dòng)的力就叫摩擦力。 2、分類: 3、摩擦力的方向:摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動(dòng)的方向相反,有時(shí)起阻力作用,有時(shí)起動(dòng)力作用。
4、靜摩擦力大小應(yīng)通過受力分析,結(jié)合二力平衡求得 5、在相同條件(壓力、接觸面粗糙程度相同)下,滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多。 6、滑動(dòng)摩擦力: ⑴測量原理:二力平衡條件 ⑵測量方法:把木塊放在水平長木板上,用彈簧測力計(jì)水平拉木塊,使木塊勻速運(yùn)動(dòng),讀出這時(shí)的拉力就等于滑動(dòng)摩擦力的大小。
⑶ 結(jié)論:接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力越大滑動(dòng)摩擦力越大;壓力相同時(shí),接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大。該研究采用了控制變量法。
由前兩結(jié)論可概括為:滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)還可研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面大小、運(yùn)動(dòng)速度大小等無關(guān)。
7、應(yīng)用: ⑴理論上增大摩擦力的方法有:增大壓力、接觸面變粗糙、變滾動(dòng)為滑動(dòng)。 ⑵理論上減小摩擦的方法有:減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動(dòng)為滾動(dòng)(滾動(dòng)軸承)、使接觸面彼此分開(加潤滑油、氣墊、磁懸?。?。
練習(xí):火箭將飛船送入太空,從能量轉(zhuǎn)化的角度來看,是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能太空飛船在太空中遨游,它 受力(“受力”或“不受力”的作用,判斷依據(jù)是:飛船的運(yùn)動(dòng)不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)。飛船實(shí)驗(yàn)室中能使用的儀器是 B (A 密度計(jì)、B溫度計(jì)、C水銀氣壓計(jì)、D天平)。
四、杠桿 1、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,來幫助確定支點(diǎn)。如:魚桿、鐵鍬。
2、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O 表示。 ②動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。
用字母 F1 表示。 ③阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。
用字母 F2 表示。 說明 動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力,所以作用點(diǎn)在杠桿上。
動(dòng)力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反 ④動(dòng)力臂:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。用字母l1表示。
⑤阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
畫力臂方法:一找支點(diǎn)、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽 ⑴ 找支點(diǎn)O;⑵ 畫力的作用線(虛線);⑶ 畫力臂(虛線,過支點(diǎn)垂直力的作用線作垂線);⑷ 標(biāo)力臂(大括號)。 3、研究杠桿的平衡條件: 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*動(dòng)力臂=阻力*阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成:F1 / F2=l2 / l1 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,確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*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)該是過該點(diǎn)且和該連線垂直的方向。
4、應(yīng)用: 名稱 結(jié) 構(gòu) 特 征 特 點(diǎn) 應(yīng)用舉例 省力 杠桿 動(dòng)力臂 大于 阻力臂 省力、費(fèi)距離 撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀 費(fèi)力 杠桿 動(dòng)力臂 小于 阻力臂 費(fèi)力、省距離 縫紉機(jī)踏板、起重臂 人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿 等臂 杠桿 動(dòng)力臂等于阻力臂 不省力 不費(fèi)力 天平,定滑輪 說明:應(yīng)根據(jù)實(shí)際來選擇杠桿,當(dāng)需要較大的力才能解決問題時(shí),應(yīng)選擇省力杠桿,當(dāng)為了使用方便,省距離時(shí),應(yīng)選費(fèi)力杠桿。 五、滑輪 1、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對理想的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦)F=G 繩子自由端移動(dòng)距離SF(或速度vF) = 重物移動(dòng) 的距離SG(或速度vG) 2、動(dòng)滑輪: ①定義:和重物一起移動(dòng)的滑。
初中物理滑輪知識點(diǎn)總結(jié):1、定義:滑輪是一個(gè)周邊有槽,能夠繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪;2、滑輪的種類:定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組;3、定滑輪:使用滑輪時(shí),軸的位置固定不動(dòng)的滑輪稱為定滑輪,定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力,但可改變作用力方向;4、動(dòng)滑輪:軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪稱為動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,省1/2力多費(fèi)1倍距離;5、滑輪組:由定滑輪跟動(dòng)滑輪組成的滑輪組,既省力又可改變力的方向,(滑輪組豎直放置時(shí)) s=nh F=G總 /n(不計(jì)摩擦)其中 s:繩端移動(dòng)的距離。
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