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初三物理《杠桿》的知識點
在日常的學習中,是不是經常追著老師要知識點?知識點就是一些常考的內容,或者考試經常出題的地方。想要一份整理好的知識點嗎?以下是小編為大家整理的初三物理《杠桿》的知識點,希望對大家有所幫助。
一、 定義:在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。
說明:
①杠桿可直可曲,形狀任意。
②有些情況下,可將杠桿實際轉一下,來幫助確定支點。如:魚桿、鐵鍬。
二、 五要素——組成杠桿示意圖。
①支點:杠桿繞著轉動的點,用字母O 表示。
②動力:使杠桿轉動的力,用字母 F1 表示。
③阻力:阻礙杠桿轉動的力,用字母 F2 表示。
④動力臂:從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。
⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
三、 研究杠桿的平衡條件:
杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是:
動力x動力臂=阻力x阻力臂,寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成:F1 / F2=l2 / l1
四、應用:
名稱 結 構
特 征 特 點 應用舉例
省力
杠桿 動力臂
大于
阻力臂 省力、
費距離 撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀
費力
杠桿 動力臂
小于
阻力臂 費力、
省距離 縫紉機踏板、起重臂
人的前臂、理發剪刀、釣魚桿
等臂
杠桿 動力臂等于阻力臂 不省力
不費力 天平,定滑輪
五、滑輪
1、 定滑輪:
①定義:中間的軸固定不動的滑輪。
②實質:定滑輪的實質是:等臂杠桿
③特點:使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。
2、 動滑輪:
①定義:和重物一起移動的滑輪。
②實質:動滑輪的實質是:動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。
③特點:使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。
3、 滑輪組
①定義:定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。
②特點:使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。
擴展資料
杠桿原理,又稱“杠桿平衡條件”,是一條物理學力學定理。其內容是:要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等。即:動力x動力臂=阻力x阻力臂,用代數式表示為F1·L1=F2·L2。
原理提出
戰國時代的墨子最早提出杠桿原理,在《墨子 · 經下》中說“衡而必正,說在得”;“衡,加重于其一旁,必捶,權重不相若也,相衡,則本短標長,兩加焉,重相若,則標必下,標得權也”。這兩條對杠桿的平衡說得很全面。里面有等臂的,有不等臂的;有改變兩端重量使它偏動的,也有改變兩臂長度使它偏動的。
這里還要順便提及的是,古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言:“給我一個支點,我就能撬起整個地球!”,這句話便是說杠桿原理。
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中也提出了杠桿原理。他首先把杠桿實際應用中的一些經驗知識當作“不證自明的公理”,然后從這些公理出發,運用幾何學通過嚴密的邏輯論證,得出了杠桿原理。
阿基米德這些公理是:(1)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上相等的重量,它們將平衡;
(2)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上不相等的重量,重的一端將下傾;
(3)在無重量的桿的兩端離支點不相等距離處掛上相等重量,距離遠的一端將下 傾;
(4)一個重物的作用可以用幾個均勻分布的重物的作用來代替,只要重心的位置保持不變。相反,幾個均勻分布的重物可以用一個懸掛在它們的重心處的重物來代替。
(5)相似圖形的重心以相似的方式分布……
正是從這些公理出發,在“重心”理論的基礎上,阿基米德發現了杠桿原理,即“二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。”阿基米德對杠桿的研究不僅僅停留在理論方面,而且據此原理還進行了一系列的發明創造。據說,他曾經借助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的船只順利下水,在保衛敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰斗中,阿基米德利用杠桿原理制造了遠、近距離的投石器,利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人,曾把羅馬人阻于敘拉古城外達3年之久。
人體杠桿
費力杠桿幾乎每一臺機器中都少不了杠桿,就是在人體中也有許許多多的杠桿在起作用。拿起一件東西,彎一下腰,甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作用,了解了人體的杠桿不僅可以增長物理知識,還能學會許多生理知識。其中,大部分為費力杠桿,也有小部分是等臂和省力杠桿。
點一下頭或抬一下頭是靠杠桿的作用,杠桿的支點在脊柱之頂,支點前后各有肌肉,頭顱的重量是阻力。支點前后的肌肉配合起來,有的收縮有的拉長配合起來形成低頭仰頭,從圖里可以看出來低頭比仰頭要省力。
當曲肘把重物舉起來的時候,手臂也是一個杠桿。肘關節是支點,支點左右都有肌肉。這是一種費力杠桿,舉起一份的重量,肌肉要花費6倍以上的力氣,雖然費力,但是可以省一定距離。
當你把腳尖翹起來的時候,是腳跟后面的肌肉在起作用,腳尖是支點,體重落在兩者之間。這是一個省力杠桿,肌肉的拉力比體重要小。而且腳越長越省力。
如果你彎一下腰,肌肉就要付出接近1200牛頓的拉力。這是 由于在腰部肌肉和脊骨之間形成的杠桿也是一個費力杠桿。所以在彎腰提起立物時,正確的姿式是盡量使重物離身體近一 些,以避免肌肉被拉傷。
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