初中物理杠杆问题专题复习
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物理杠杆知识点总结初中一、引言杠杆是物理学中研究力的作用的一个重要工具,也是现实生活中广泛应用的一种简单机械。
杠杆原理的应用可以帮助人们在日常生活中更轻松地完成各种工作,从而提高效率。
在初中物理学中,学生需要掌握杠杆的基本知识和应用,以便在学习和实践中加以运用。
二、杠杆的概念杠杆是一种简单机械,它可以把一个力的作用点移到另一个位置,从而改变力的方向和大小。
根据杠杆的结构不同,可以分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
一级杠杆是指力的作用点、支点和负载三者位于同一直线上;二级杠杆是指力的作用点和负载点在支点的两侧,力的方向和负载的方向相反;三级杠杆是指力的作用点和支点在同一侧,而负载点在另一侧。
三、杠杆的原理杠杆的原理基于力的平衡和力矩的平衡。
根据力的平衡原理,当一个物体处于力的作用下而保持静止时,其受力的合力为零。
而根据力矩的平衡原理,当物体处于力矩的作用下而保持平衡时,物体的力矩之和也为零。
根据这两个原理,可以得出杠杆的平衡条件为:左力矩=右力矩。
四、杠杆的应用1. 杠杆的结构杠杆是由杠杆臂和支点组成的。
杠杆臂是指从支点到力的作用点的距离,而支点则是杠杆的固定点。
根据杠杆臂和力的作用点的不同位置,可以分为三种不同的杠杆形式:一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
在这三种不同的杠杆形式中,二级杠杆应用最为广泛,可以看到很多的力的平衡、力矩的平衡。
2. 杠杆的力矩力矩是力对物体产生转动作用的能力。
对于一个杠杆而言,支点是固定的,因此可以看成是一个固定的点。
当作用力施加在杠杆上时,就会产生一个力矩,同时在负载点也会产生一个力矩。
根据力矩的平衡原理,左力矩等于右力矩。
3. 杠杆的原理应用杠杆的原理可以应用到各种不同的实际问题中,如使用杠杆抬起重物、使用杠杆进行加速、使用杠杆进行减速等。
在这些情况中,杠杆的用途非常广泛,并且可以大大提高工作效率。
五、杠杆的案例1. 使用杠杆抬起重物在实际生活中,我们可以使用杠杆原理来抬起重物。
初中物理杠杆试题及答案一、选择题1. 杠杆的五要素包括:A. 支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂B. 支点、动力、阻力、力臂、力矩C. 支点、动力、阻力、力矩、力臂D. 支点、动力、阻力、力臂、力矩答案:A2. 杠杆平衡的条件是:A. 动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂B. 动力乘以阻力臂等于阻力乘以动力臂C. 动力乘以阻力臂等于阻力乘以动力臂D. 动力乘以力矩等于阻力乘以力矩答案:A3. 杠杆可以分为三类,其中省力杠杆的特点是:A. 动力臂大于阻力臂B. 动力臂小于阻力臂C. 动力臂等于阻力臂D. 动力臂与阻力臂成任意比例答案:A4. 动力臂是杠杆上从支点到动力作用线的距离,下列关于动力臂的说法正确的是:A. 动力臂总是大于阻力臂B. 动力臂总是小于阻力臂C. 动力臂可以大于、小于或等于阻力臂D. 动力臂总是等于阻力臂答案:C二、填空题5. 在使用杠杆时,如果动力臂是阻力臂的2倍,则杠杆是______杠杆。
答案:省力6. 杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,用公式表示为______。
答案:F1L1 = F2L27. 当杠杆的动力臂是阻力臂的一半时,这种杠杆被称为______杠杆。
答案:费力8. 杠杆的分类依据是动力臂和阻力臂的相对大小,其中费力杠杆的特点是______。
答案:动力臂小于阻力臂三、简答题9. 解释为什么在撬动重物时,使用长柄撬棍比短柄撬棍更省力。
答案:使用长柄撬棍时,动力臂较长,根据杠杆平衡条件,动力臂越长,所需的动力就越小,因此使用长柄撬棍更省力。
10. 描述一下在日常生活中,你能找到的省力杠杆和费力杠杆的例子。
答案:省力杠杆的例子包括钳子、扳手等,它们的动力臂较长,使得施加较小的力就能产生较大的力矩。
费力杠杆的例子包括镊子、鱼竿等,它们的动力臂较短,需要施加较大的力才能产生较小的力矩。
四、计算题11. 一个杠杆的动力臂是阻力臂的3倍,当动力为100N时,求阻力的大小。
初中物理杠杆知识点汇总
1、一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
支点——杠杆绕着转动的点;动力——使杠杆转动的力;阻力——阻碍杠杆转动的力;动力臂——从支点到动力作用线的距离;阻力臂——从支点到阻力作用线的距离。
当杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。
2、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
3、杠杆的应用
省力杠杆:L1>L2F1<F2省力费距离;
费力杠杆:L1<L2F1>F2费力省距离;
等臂杠杆:L1= L2F1= F2不省力、不省距离,能改变力的方向。
等臂杠杆的具体应用:天平。
许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。
初二物理杠杆练习题及答案在初中物理学习中,杠杆是一个重要的概念和工具,它帮助我们理解力的作用、平衡条件和机械优势等内容。
下面是一些初二物理杠杆练习题及答案,希望能够帮助同学们更好地掌握这个知识点。
练习题一:一个杠杆,左侧是一个质量为2千克的物体A,右侧是一个质量为4千克的物体B。
杠杆的中心距离物体A和物体B之间的距离是1.5米。
如果杠杆保持平衡,问物体A和物体B分别所受到的力的大小是多少?答案一:根据杠杆的平衡条件,左侧力矩等于右侧力矩。
设物体A所受力为FA,物体B所受力为FB。
根据定义,力矩等于力乘以力臂,即力矩=力 ×力臂。
由于杠杆保持平衡,所以FA × 1.5 = 4 × FB。
同时,根据力的平衡条件,FA + FB = 6。
将上述两个方程联立,解得FA = 3和FB = 3。
所以,物体A所受力的大小为3牛顿,物体B所受力的大小也是3牛顿。
练习题二:一个杠杆,左侧是一个质量为3千克的物体A,右侧是一个质量为6千克的物体B。
杠杆的中心距离物体A和物体B之间的距离是2米。
杠杆的支点处有一个力的作用,保持杠杆平衡。
求此力的大小和方向。
答案二:同样利用杠杆的平衡条件和力的平衡条件,我们可以得到如下方程组:FA × 2 = 6 × FBFA + FB = 9通过求解上述方程组,可以得到FA = 3和FB = 6。
物体A所受力的大小为3牛顿,物体B所受力的大小为6牛顿。
由于杠杆保持平衡,所以杠杆支点处的力大小为9牛顿,方向向右。
练习题三:一个杠杆,左侧是一个质量为4千克的物体A,右侧是一个质量为2千克的物体B。
杠杆的中心点离物体A的距离为1.2米,离物体B的距离为0.8米。
杠杆的支点处有一个力的作用,保持杠杆平衡。
求此力的大小和方向。
答案三:以杠杆支点为参照点,设物体A所受力的大小为FA,方向向左;物体B所受力的大小为FB,方向向右。
由杠杆的平衡条件和力的平衡条件,我们可以得到如下方程组:4 × FA = 2 × FB(力矩平衡条件)FA + FB = 6(力平衡条件)通过求解上述方程组,可以得到FA = 1.5,FB = 4.5。
初中物理杠杆知识点归纳总结在初中物理中,杠杆是一个重要的概念和工具,它帮助我们理解物体的平衡与运动。
本文将对初中物理中与杠杆相关的知识点进行归纳总结。
1. 杠杆的定义和基本原理杠杆是由一个支点和两个力臂组成的物体,用于改变力的方向和大小。
杠杆原理基于力矩(力乘以力臂的长度),力矩的大小决定了杠杆的旋转效应。
2. 杠杆的分类根据支点和力的位置,杠杆可以分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
- 一级杠杆:支点位于力的中间。
- 二级杠杆:力和支点位于两侧,力的力臂更长。
- 三级杠杆:支点位于力的一侧,力的力臂更长。
3. 杠杆的平衡条件杠杆达到平衡的条件是力矩的和为零。
即,左力矩等于右力矩。
- 左力矩 = 右力矩- 力1 ×力臂1 = 力2 ×力臂24. 杠杆的应用杠杆的应用非常广泛,以下是一些常见的应用场景:- 门锁:门上的钥匙扭动时,通过杠杆原理来开启或关闭门锁。
- 钳子和剪刀:通过杠杆原理来放大手的力气,更容易剪断物体。
- 榔头:通过杠杆原理来让榔头的头部拥有更大的力量,使得敲击更有效。
5. 杠杆的机械优势和机械劣势- 机械优势:当杠杆的力臂比例大于1时,杠杆具有机械优势,可以放大力的作用。
- 机械劣势:当杠杆的力臂比例小于1时,杠杆具有机械劣势,需要付出更大的力。
6. 杠杆和浮力的关系浮力是由液体或气体对物体的上升力,杠杆原理同样适用于浮力力矩的计算。
浮力力臂的长度取决于物体的形状和液体或气体的密度。
7. 杠杆的稳定性杠杆的稳定性取决于重心的位置。
重心位于支点上方时,杠杆是不稳定的;重心位于支点下方时,杠杆是稳定的。
8. 杠杆和角度的关系力矩的大小还受到施力角度的影响。
当施力角度增大时,力矩也会随之增大。
9. 杠杆在实际生活中的应用- 物体的平衡:通过杠杆原理可以平衡物体,例如在搬运重物时使用工具。
- 工程设计:在建筑和机械设计中,杠杆原理被广泛应用于吊车、起重机等设备的设计与操作。
初中及中考物理重点实验综合复习训练:杠杆平衡条件【重要考点精练一】***1.(2021•湖北模拟)(1)如图1甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向调节。
图1(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂个相同的钩码;之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将(选填“不动”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 N(每个钩码重0.5N)。
2.(2021·广东模拟)如图2所示,小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节。
(2)将天平调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量。
在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,杠杆(选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小梦用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐(选填“变大”或“变小”),原因是。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是(填序号)。
A.使测量数据更准确B.多次测量取平均值减小误差C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性****3.“探究杠杆平衡条件”的实验中,把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图3甲所示的位置,(1)为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的平衡螺母,使它向(填“左”或“右”)移动。
初中物理-杠杆专题复习————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ杠杆与滑轮知识点总结:1、杠杆五要素:①支点:杠杆绕着转动的点②动力:使杠杆转动的力③阻力:阻碍杠杆转动的力④动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离2、杠杆平衡条件(杠杆平衡原理):动力×动力臂=阻力×阻力臂,F1·L1=F2·L2。
F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂3、定滑轮:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
(实质是等臂杠杆)特点:不能省力,但能改变力方向动滑轮:工作时,轴随着一起移动的滑轮叫动滑轮。
(实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆)特点:可以省力,但不改变力的方向滑轮组:由若干个定滑轮和动滑轮组合在一起例2.解:例3 C例4功与功率1、功的定义:力与物体在力的方向上通过的距离,公式:w=f*l,单位J2、功率:单位时间内所做的功,公式:P=w/t,单位:瓦特,符号w3、功:①有用功:有目的而做的功②无用功:并非我们的目的但是不得不做的功4、机械效率:有用功与总功的比值例1如图所示,物体A的重力是500N,物体A所受地面的摩擦力是重力的0.2倍,拉力F的大小为40N,求此装置的机械效率及滑轮的重。
(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)解:物体A 所受地面摩擦力 f = 0.2G = 100N,当物体移动距离为S 时,绳子的自由端移动距离为___ )(31滑G f F += 得:G 滑=3F - f=20N 例2 图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。
这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。
某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。
已知起吊重为3×104N 的物料时,电动机的输出功率为60kW,物料匀速上升的速度为1.5m/s 。
物理初中杠杆知识点总结杠杆是一种简单的机械装置,广泛应用于各种场合,以提高工作效率或改变力的方向。
在初中物理课程中,杠杆的知识是一个重要的学习内容。
以下是对初中物理中杠杆知识点的总结。
# 杠杆的基本概念定义:杠杆是一根能够绕固定点转动的硬棒,它可以将输入的力(努力)转换为输出的力(阻力)。
五要素:1. 支点(Fulcrum):杠杆绕其转动的固定点。
2. 努力(Effort):作用于杠杆上的力,目的是使杠杆转动。
3. 阻力(Resistance):阻碍杠杆转动的力。
4. 动力臂(Effort Arm):从支点到努力作用线的距离。
5. 阻力臂(Resistance Arm):从支点到阻力作用线的距离。
# 杠杆的分类根据支点、努力和阻力的位置关系,杠杆可以分为三类:1. 一级杠杆:支点位于努力和阻力之间。
2. 二级杠杆:阻力位于支点和努力之间。
3. 三级杠杆:努力位于支点和阻力之间。
每种类型的杠杆都有其特定的应用场景和优缺点。
# 杠杆的平衡条件杠杆平衡的条件可以通过以下公式表示:\[ \text{努力} \times \text{动力臂} = \text{阻力} \times\text{阻力臂} \]这个公式也被称为杠杆原理。
通过这个原理,我们可以计算出在特定条件下,杠杆两边的力和臂长的关系。
# 杠杆的应用杠杆在日常生活和工业生产中有广泛的应用。
例如:1. 剪刀:一级杠杆,通过减小动力臂来增加切割效果。
2. 开瓶器:二级杠杆,通过增加动力臂来减少打开瓶盖所需的努力。
3. 钓鱼竿:三级杠杆,通过增加阻力臂来提高捕捉鱼类的灵敏度。
# 杠杆的优缺点优点:- 省力:通过增加动力臂,可以减少所需的努力。
- 方向改变:可以改变力的方向,使其更符合工作需求。
- 距离增加:可以增加力的作用距离,完成一些长距离的作业。
缺点:- 速度减慢:为了省力,可能需要移动更长的距离。
- 力的损失:在实际应用中,由于摩擦等因素,可能会损失一部分力。
杠杆原理训练题及详细解析【典型例题】类型一、杠杆的概念及力臂1、(2016春•南京校级月考)下列关于杠杆的说法中正确的是()A.杠杆的力臂一定在杠杆上B.支点到阻力作用线的距离就是阻力臂C.支点到动力作用点的距离就是动力臂D.力臂的长度不可能为零【思路点拨】杠杆是能在力的作用下绕着固定点转动的硬棒;根据对杠杆的支点、力臂和作用力的了解可逐一做出判断。
【答案】B【解析】A、杠杆的力臂是从支点到力的作用线的距离,力臂不一定在杠杆上,故A错误;B、根据力臂的概念,支点到阻力作用线的距离就是阻力臂,故B正确;C、支点到动力作用线的距离就是动力臂,而不是到动力作用点的距离,故C错误;D、当力的作用线通过支点时,力臂的长度正好为零,故D 错误,故选B。
【总结升华】熟知并正确理解杠杆的定义和五个要素,是我们学习杠杆最基本的要求。
举一反三:【变式】关于力臂,下列说法不准确的是()A 力臂一定在杠杆上B 支点到动力的作用线的距离叫动力臂C 支点到阻力的作用线的距离叫阻力臂D力的作用线通过支点,这个力的力臂为零【答案】A2、如图所示,轻质杠杆的支点在O点,在杠杆A点用力F1竖直向上拉。
请画出拉力F1的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图。
【答案】如图所示【解析】杠杆A点用力F1竖直向上拉,那么F1就是动力,物体的重力G 就是阻力F2。
【总结升华】画力臂的步骤:首先在杠杆的示意图上,确定支点O,再从支点O向力的作用线作垂线,画出垂足,则支点到垂足的距离就是力臂。
力臂用虚线表示,支点到垂足用大括号勾出,并用字母L1表示是动力臂。
注意力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离。
举一反三:【变式】如图所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1是力F1的力臂,在图中画出力F1。
【答案】类型二、杠杆的平衡条件3、小明在做“研究杠杆平衡条件”实验时进行了如下实验步骤:把杠杆的中点支在支架上;把钩码挂在杠杆的两边,改变钩码的位置使杠杆平衡;记下两边钩码的重量,并用尺量出它们的力臂,分别填入实验数据的表格内;改变力和力臂的数值,做三次实验;求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的数值。
定滑轮和动滑轮的特点
一、初步认识滑轮
2.介绍滑轮的结构:主要部分是能绕轴转动的轮子。
观察使用时的情景:a.使用时滑轮轴的位置固定不动;这种滑轮称为定滑轮;b.使用时轴的位置随被拉物体一起运动,这种滑轮称为动滑轮。
4.滑轮是一种简单机械。
定滑轮和动滑轮的实质
1.回忆杠杆的五个要素,找出定滑轮支点,确定其动力臂和阻力臂的大小关系。
2.请学生根据以上分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小不变。
3.得出结论:定滑轮实质是一个等臂的杠杆。
4.找出动滑轮的支点,强调这是一个瞬时支点,拉力的方向一定要竖直向上,确定其动力臂和阻力臂,并比较其的大小关系。
(动力臂是阻力臂的2倍)
5.请学生进一步分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小会变大(动力臂变小)。
6.得出结论:动滑轮实质是一种能省力的杠杆。
三、滑轮组
1.定义:将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组。
2.特点:既能省力又能改变力的方向
重物和动滑轮的重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是物重的几分之一。
简单滑轮组的设计与组装
例:按照要求组装下列滑轮组。
(动滑轮自重不
计)
⑴用G/2的力提起重物;
⑵用G/3的力提起重物
课堂练习:
如图所示,每个钩码的质量是50g,滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动,那么滑块A受到的摩擦力是 ( )
A.2.94 N
B.1.96 N
C.0.98 N
D.0.49 N
初中物理杠杆问题专题复习
有关杠杆的例题
【例1】画出渔民扳鱼网的杠杆示意图(图1)。
【分析】人拉鱼网的力沿拉绳方向,是动力。
竹杆支在河岸随拉
绳而抬高将鱼网提出水面,因此竹杆的支点在河岸处。
鱼网及鱼是
阻碍竹杆扳起的,是阻力
【解答】根据图1所示实验情况,画出的杠杆示意图如图2示。
【说明】力臂是支点到力的作用线的距离,而不是支点到力的作用点的
距离。
在杠杆的示图上画力臂的方法是:先找出支点,再画出力的作用
线,然后用直角三角板画出力臂。
【例2】若上图中,动力臂80cm,阻力臂2m,当人作用力是200N时,鱼网及鱼总重多少?(不计竹杆的质量)。
【分析】题中已知动力、动力臂、阻力臂,可直接应用杠杆平衡公式求出阻力。
【解】由F1L1=F2L2,得
【答】鱼网及鱼总重80N。
【说明】应用杠杆平衡的公式时,两边相应量的单位要一致,并不一定要使用国际单位。
【例3】一根扁担长1.4m,前后两筐内分别装有300N和400N的货物。
问:人肩挑处离前筐多远才能平衡?(不计扁担及筐的质量)
【分析】人肩挑处应看作支点。
应用杠杆平衡公式即可得解。
【解】设前筐重力G1,肩到前筐距l1,
后筐重力G2,肩到后筐距l2。
由G1l1=G2l2,即G1l1=G2(1.4m?l1),
【答】肩挑处应离前筐0.8m处,扁担平衡。
【讨论】原来平衡的杠杆,当力或力臂发生变化时,判断平衡是否破坏时应考虑两边力乘力臂的大小变化是否相等,不能单纯根据两个力的变化或两个力臂的变化作出结论。
有关杠杆应用的例题
【例1】下列图7工具中省力杠杆是();费力杠杆是();等臂杠杆是()。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆,是省杠杆。
动力臂小于阻力臂的杠杆,是费力杠杆。
动力臂等于阻力臂的杠杆,是不省力也不费力的杠杆。
【解答】省力杠杆:(1)(3)(6)(7)(8)(9)(10) 费力杠杆:(2)(5) 等臂杠杆:(4)
【说明】判断杠杆的种类常用两种方法。
一种是用 ???
另一种是若阻力作用点在中间时,是省力杠杆。
若动力作用在中间时,是费力杠杆。
【例2】一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g。
用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少千克的物体【分析】杆秤也是一个杠杆。
若将秤砣重力看作动力,秤砣离提纽距离是动力臂;则被称物重力就是阻力,物体离提纽距离是阻力臂;提纽处即杠杆支点。
【解】由F1L1=F2L2,得
∴l'1=60cm 4cm=56cm.???
由F'1l1=F'2l'2,得
∴【答】称2kg物体时秤砣离提纽56cm;秤的最大称量是3.5kg。
各杠杆示意图如图1所示。
杠杆示意图如图2所示。