物理学动力臂和阻力臂

《简单机械》全章复习与巩固（提高）【知识网络】【要点梳理】要点一、杠杆1.杠杆：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。

杠杆的五要素是：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。

2.力臂的画法：（1）明确支点，用O表示（2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线（3）过支点O作该力的作用线的垂线（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)3.杠杆的平衡：杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。

要点诠释：1.杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为F1L1= F2L2；杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。

2.杠杆分类：（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。

这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。

但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。

如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。

（2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。

这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。

使工作方便，也就是省了距离。

如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。

（3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。

这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。

要点二、滑轮及滑轮组1.定滑轮：如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆。

定滑轮的特点是它的转轴（支点）不随货物上下移动。

2.动滑轮：如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。

定滑轮① 定义：中间的轴固定不动的滑轮。

② 实质：等臂杠杆。

③特点：使用定 滑轮不能省力但是能改变力的方向。

④理想的定滑轮 若不计轮轴间摩擦, 则拉力F= G 。

第单元简单机械旦I -------------------------------- D! II bANYUAN圧知识盘点P1•在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆，杠杆的五要素包括支点、动力、阻力、动力 ______________ 臂和阻力臂。

说明：动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点都在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相 _______________ 反，但它们使杠杆的转动方向一定相反。

2•在探究杠杆的平衡条件时，实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于在杠杆上量出力臂。

杠杆的平衡条件是动力X __________用公式可表示为=。

3•解决杠杆平衡时动力最小问题：在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下， 要使动力最小，必须使动力臂最大。

要使动力臂最 大需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力的方向应该是过该点且 与该点和支点的连线垂直。

4•杠杆的分类与应用: 名称 结构特征 应用举例省力杠杆 动力臂大于阻力臂 撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳、手推车、 花枝剪刀等 费力杠杆 动力臂小于阻力臂 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼 竿等等臂杠杆动力臂等于阻力臂天平、定滑轮等5•定滑轮和动滑轮①定义：轴和重物一起移动的滑轮。

②实质：动力 臂是阻力臂两倍的杠杆。

③特点：使用动滑轮能省 一半的力，但不能改变力的方向。

④理想的动滑轮 若不计摩擦和动滑轮重力，则拉力 F= G;若只忽略摩擦，则拉力F=()。

6•滑轮组 (1)使用滑轮组既能省力又能改变力的方向，用滑轮组提升重物时，动滑轮上有 n 段绳子承 担物重，如果不计摩擦和动滑轮的重力，则拉力 F=;如果只忽略摩擦，则拉力F=。

中考物理知识点简单机械和功 中考物理知识点简单机械和功1.杠杆：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。

2.什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂?(1)支点：杠杆绕着转动的点(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：从支点到动力的作用线的距离(L1)。

(5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(L2)3.杠杆平衡的条件:动力动力臂=阻力阻力臂.或写作：F1L1=F2L2或写成。

这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。

4.三种杠杆：(1)省力杠杆：L1L2,平衡时F1(2)费力杠杆：L1F2。

特点是费力，但省距离。

(如钓鱼杠，理发剪刀等)(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2。

特点是既不省力，也不费力。

(如：天平)5.定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向。

(实质是个等臂杠杆)6.动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)7.滑轮组：使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

1.功的两个必要因素：一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。

2.功的计算：功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。

(功=力距离)3.功的公式：W=Fs;单位：WF牛顿;s米。

(1焦=1牛米).4.功的原理：使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。

5.斜面：FL=Gh斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。

(螺丝、盘山公路也是斜面)6.机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。

计算公式：P有/W=7.功率(P)：单位时间(t)里完成的功(W)，叫功率。

计算公式：。

单位：P瓦特;Wt秒。

(1瓦=1焦/秒。

1千瓦=1000瓦)。

专题29 力臂及其作图力臂是初中物理中一个重要的知识点，是学习杠杆平衡的必会的一个概念，画力臂既是初中的一个难点，又是一个重点，在初中物理的大大小小的各类考试中，特别是在各省市中考中会有考题出现。

有的是单纯的画力臂，有的是结合具体的情景画力臂，考试形式多样。

分值在2分—3分左右。

一、力臂的概念：力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂分动力臂和阻力臂，动力臂用L1表示，阻力臂用L2表示，如下图1：1、力臂的物理意义是：表示作用在杠杆上的力的方向对杠杆转动效果的影响，当力的作用线通过支点时，力对杠杆不产生作用效果。

2、作用在杠杆上的一个力的作用点不变，力的方向改变时，它的力臂一般要改变。

3、力臂可能与杠杆重合，也可以不在杠杆上。

例题1 （2022上海徐汇八年级期末）关于力臂，下列说法中正确的是（）A．力臂是支点到力的作用点的距离B．杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和C．力臂一定在杠杆上D．有力作用在杠杆上，但此力的力臂可能为零【答案】D。

【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离，A错误；若不断改变某一杠杆的阻力的作用方向，则阻力臂和动力臂之和会随之发生变化，而杠杆的长度一直是固定不变的，所以杠杆的长度不一定等于动力臂和阻力臂之和，B错误；力臂是支点到力的作用线的垂直距离，若杠杆是弯曲的或力的方向与杠杆方向不垂直，则力臂就不在杠杆上，C错误；当力的作用线经过杠杆支点时，力臂即为零，D正确。

故选D。

考点透视迷津点拨与点对点讲练【点拨】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，如图1中，支点到力的作用线的距离是OC，而支点到力的作用点的距离是OA，显然OC≠OA。

对点练：（2021广东深圳中学九年级开学考试）如图所示，杠杆可以绕O点转动，在B点挂一重物G。

C点施加一个水平拉力F1，则F1、F2的力臂分别是（）A．OC和BC B．OA和OD C．OC和OB D．AC和BD【答案】B。

【解析】由图可知，O点是支点，从支点到F1的作用线的垂直距离是OA，即OA为F1的力臂；从支点到F2作用线的垂直距离是OD，即OD为F2的力臂，B正确。

一、杠杆1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。

在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。

杠杆有直的也有弯的。

2．杠杆的五要素（1）支点：杠杆(撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。

（2）动力：使杠杆转动的力。

画力的示意图时，用字母F1标出。

（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。

画力的示意图时，用字母F2标出。

注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。

（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。

用字母L1标出。

（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。

用字母L2标出。

二、杠杆平衡条件1．动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。

2．杠杆的平衡条件实验（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

如图所示，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的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。

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，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。

（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。

因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。

3．杠杆如果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”。

而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。

利用杠杆的平衡条件来分析有关问题，一般按照以下步骤：（1）确定杠杆的支点的位置；（2）分清杠杆受到动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图；（3）确定每个力的力臂；（4）根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。

三、杠杆的分类及应用杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L 1>L 2 F 1<F 2 (动力<阻力） 省力费距离撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等 费力杠杆L 1<L 2 F 1>F 2 (动力>阻力） 费力省距离起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等等臂杠杆L 1=L 2 F 1=F 2 (动力=阻力）既不省力也不费力 天平、定滑轮等四、定滑轮和动滑轮 1．定滑轮（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮。

2021中考物理二轮考点过关：杠杆分类判断考点梳理1．杠杆的分类（1）人类发明各种杠杆应用于生活，其目的有三：省力、省距离和改变用力的方向．因此我们把杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）、费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）．（2）天平是等臂杠杆．关于天平的使用，我们已学过，天平是支点在中间的等臂杠杆，它是根据物体的重力跟质量成正比和杠杆平衡条件来工作的，天平平衡时，砝码加游码的总质量等于被称物体的质量．〔3）秤是用来称量物体的质量的工具，它是根据杠杆平衡条件制成的，使用时，可以是等臂杠杆，也可以是不等臂杠杆．（4）生活中常见的省力杠杆：羊角锤头撬钉子、手推独轮车、剪树枝的剪刀、瓶盖起子、核桃夹等．生活中常见的费力杠杆：人的前臂、钓鱼竿、裁缝用的剪刀、筷子、镊子等．强化练习1．如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A．瓶盖起子B．剪铁皮的剪刀C．撬棒D．船桨2．下列简单机械属于费距离杠杆的是（）A．剪刀B．起重机吊臂C．船桨D．核桃夹3．图中正在使用的机械，属于费力杠杆的是（）A．羊角锤B．筷子C．老虎钳D．开瓶起子4．如图所示工具，在使用时属于省距离杠杆的是（）A．天平B．瓶盖起子C．食品夹D．门把手5．如图所示器具中，属于省力杠杆的是（）A．笤帚B．筷子C．独轮车D．钓鱼竿6．如图所示，下列工具的使用，属于费力杠杆的是（）A．起子B．镊子C．钳子D．剪子7．如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（）A．撬棒B．羊角锤C．核桃夹D．食品夹8．如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（）A．起子B．镊子C．钢丝钳D．托盘天平9．如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A．B．C．D．10．如图的常见器具都应用了杠杆，其中属于省力杠杆的是（）A．托盘天平B．筷子C．独轮车D．船桨11．如图所示各种工具都可以看成是杠杆，其中属于费力杠杆的是（）A．钳子B．自行车手闸C．剪铁片剪刀D．赛艇的桨12．下列简单机械，在使用中可以省距离的是（）A．面包夹B．盘山公路C．起瓶器D．方向盘13．图中正在使用的机械，属于费力杠杆的有（）A．①③B．②③C．①④D．②④14．如图所示的工具中，在使用时属于省距离杠杆的是（）A．食品夹子B．撬棒C．羊角锤D．核桃夹子15．在如图所示四种工具中，正常使用时，属于费力杠杆的是（）A．开瓶器B．园艺师剪刀C．裁纸刀D．镊子2021中考物理二轮考点过关：杠杆分类判断参考答案1．如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A．瓶盖起子B．剪铁皮的剪刀C．撬棒D．船桨【解答】解：A．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；B．剪铁皮的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；C．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆，故C不符合题意；D．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。

简单机械和功知识点归纳1.杠杆原理杠杆是指在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒。

杠杆的五个要素分别是支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。

支点是杠杆绕着转动的点，用O点表示；动力是使杠杆转动的力，用F1表示；阻力是阻碍杠杆转动的力，用F2表示；动力臂是从支点到动力作用线的距离，用l1表示；阻力臂是从支点到阻力作用线的距离，用l2表示。

2.画力臂的方法画力臂的方法包括四个步骤：首先找到支点，然后画出力的作用线，接着通过支点向力的作用线画垂线，最后用大括号、垂足符号和字母表示。

3.最小力画法最小力画法有两个步骤：首先将支点与杠杆末端相连，然后将力垂直于杠杆末端。

这种方法适用于从M端抬起均匀木棒把水倒入杯中或从A点搬动柜子等情况。

4.杠杆平衡条件杠杆平衡的条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F1×l1=F2×l2.当杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态。

5.杠杆平衡条件的计算杠杆平衡条件的计算可以通过例题来进行。

例如，如果在一跷跷板中大人重750N，小女孩重250N。

当大人离跷跷板的转轴0.5m时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？6.杠杆平衡条件的实验在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在平衡位置，这样做是为了便于测量数据。

如果发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向下调节。

在整个实验过程中，不能再旋动两端的平衡螺母。

7.实验数据记录实验数据记录需要记录动力、动力臂、阻力、阻力臂等信息。

例如，XXX同学进行了三次实验，实验数据记录如下表：实验次数动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm1 1.5 10 20 102 1 20 20 103 1 10 1.5 10需要将表格中的实验数据补充完整。

XXX的第3次实验记录中有一个数据明显错误，它是1.5N，错误原因可能是读数错误。

在某次测量中，如果杠杆已处于平衡状态，同时拿走两边下方的重物，杠杆会向哪一边倾斜取决于重物的质量和距离。

第11讲—简单机械2023年中考物理一轮复习讲练测一、思维导图二、考点精讲考点1 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：F 1l 1=F 2l 2(3)在探究杠杆的平衡条件实验中，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，此时杠杆自重的力臂为0；给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，目的是方便直接从杠杆上读出力臂的大小；实验中要多次试验的目的是获取多组实验数据归纳出物理规律。

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。

4. 三种类型杠杆的相关比较名称省力杠杆费力杠杆等臂杠杆图示力臂的大小关系 l 1 < l 2 l 1 > l 2 l 1＝l 2 力的大小关系 F 1 > F 2F 1 < F 2 F 1 = F 2 特点省力但费距离费力但省距离既不省力也不省距离，既不费力也不费距离 应用铡刀、启瓶器、手推车、钢丝钳等钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、缝纫机脚踏板等定滑轮、托盘天平等考点2 滑轮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，但可以改变动力的方向。