新人版八年级物理第12章知识点全面总结

1212简单机械简单机械 杠杆杠杆 知识点一、杠杆知识点一、杠杆 1 1、什么是杠杆？、什么是杠杆？ 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。 说明：①“硬棒”不一定是直棒，只要在外力作用下不变形的物体都可以看成杠杆，杠杆可以 是直的也可以是任意形状的。 ②一根硬棒能成为杠杆，应具备两个条件：一是要有力的作用；二是能绕固定点转动。一是要有力的作用；二是能绕固定点转动。两个条 件缺一不可。例如：撬棒在没有使用时就不能成为杠杆。杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的， 但必须是硬的，固定点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置。 2 2、杠杆的五要素：、杠杆的五要素： 五要素五要素 支点支点 动力动力 阻力阻力 动力臂动力臂 阻力臂阻力臂 物理含义物理含义 杠杆可以绕其转动的点，用“O”表示杠杆可以绕其转动的点，用“O”表示 是杠杆转动的力，用“F1”表示是杠杆转动的力，用“F1”表示 阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示 从支点从支点 O O 到动力到动力 F1F1 作用线的距离，用“l1”表示作用线的距离，用“l1”表示 从支点从支点 O O 到阻力到阻力 F2F2 作用线的距离，用“l2”表示作用线的距离，用“l2”表示 3 3、八点透析杠杆的五要素、八点透析杠杆的五要素 ①杠杆的支点一定在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其它位置。①杠杆的支点一定在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其它位置。同一杠杆，使用 方法不同，支点的位置也不可能不同。在杠杆转动时，支点是相对固定的。 ②动力和阻力是相对而言的，②动力和阻力是相对而言的，不论是动力还是阻力，杠杆都是受力物体，跟杠杆发生相互作用 的物体都是施力物体。动力和阻力的作用效果正好相反。 ③动力作用点：动力在杠杆上的作用点。③动力作用点：动力在杠杆上的作用点。 ④阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点。④阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点。 ⑤力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离。⑤力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离。某个力作用在杠杆上，若 作用点不变，力的方向改变，力臂一般要改变。 ⑥力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零。⑥力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零。 ⑦力臂的表示与画法：过支点做力的作用线的垂线⑦力臂的表示与画法：过支点做力的作用线的垂线 ⑧ 力臂的三种表示方式：选择哪种方式，根据个人习惯而定。 4 4、力臂的画法：、力臂的画法： 第一步：先确定支点，即杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。第一步：先确定支点，即杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。 第二步：第二步：确定动力和阻力。确定动力和阻力。人的目的是将石头撬起，则人应向下用力，此力即为动力，用“F1” 表示。这个力 F1的作用效果是使杠杆逆时针转动，阻力的作用效果恰好与动力的作用效果相反，在 阻力的作用下杠杆应沿着顺时针方向转动，则阻力的作用效果杠杆应沿着顺时针方向转动，则阻力 是石头施加给杠杆的方向向下的压力，用“F 2”表示。 第三步：画出动力臂和阻力臂。第三步：画出动力臂和阻力臂。将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线， 从支点到垂足的距离就是力臂，并标明动力臂与阻力臂的符号“l 1”“l2”。 知识点二、杠杆的平衡条件知识点二、杠杆的平衡条件 1 1、、杠杆平衡：杠杆平衡：在力的作用下，在力的作用下，如果杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动时，如果杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动时，我们就可以认为杠我们就可以认为杠 杆是平衡了。杆是平衡了。 2 2、实验探究：杠杆的平衡条件、实验探究：杠杆的平衡条件 实验器材：杠杆和支架、钩码、刻度尺、线。 实验步骤：①调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。 在调节时，如果杠杆的左边下沉，则应将杠杆两端的平衡螺母向右调，如果杠杆的右边下沉，则应 将杠杆两端的平衡螺母向左调，简称“左沉右调，右沉左调”。 ②如图所示，在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。 这时杠杆两边收到钩码的作用力的大小都等于钩码重力的大小。 把支点右方的钩码对杠杆施的力当成动力 F1，支点左方的钩码对杠杆施的力当成阻力 F2；用刻 度尺测量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂 l2；把 F1、l1、F2、l2的数据填入实验表格中。 ③改变动力 F1和动力臂 l1的大小，相应调节阻力 F2和阻力臂 l2的大小，再做两次实验，将结果 填入实验表格 实验 序号 1 2 3 动力 F1/N动力 l1/cm 20 20 20 臂动力×动力臂 /N·cm 10 30 40 阻力 F2/N阻力臂 l2/cm阻力×阻 力臂 /N·cm 10 30 10 10 30 40 探究归纳：只有动力×动力臂探究归纳：只有动力×动力臂= =阻力×阻力臂，杠杆才平衡阻力×阻力臂，杠杆才平衡 注意：注意：①试验中，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，有两个目的：一是让杠杆的重心刚 好在支点，重力的力臂为 0，以消除杠杆的重力对实验的影响；二是便于测量力臂（或从带有刻度 的杠杆上直接读取力臂）。 ②试验中应改变钩码的个数或位置进行多次试验，得出普遍规律，防止结论的偶然性。 ③在实验过程中绝不能再调节平衡螺母， 因为实验过程中再调节平衡螺母， 会破坏原有的平衡。 3 3、杠杆的平衡条件表达式：动力、杠杆的平衡条件表达式：动力 x x 动力臂动力臂= =阻力阻力 x x 阻力臂，即阻力臂，即 动力  阻力臂 ；公式表示为；公式表示为 阻力动力臂 F 1l1  F 2l2，即 F 1 l 1 F 2 l 2 应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位要统一。 4 4、杠杆转动方向的判断、杠杆转动方向的判断 ①当①当F 1l1  F 2l2 时，杠杆的平衡即被破坏，原来静止的杠杆就要转动起来，原来匀速转动的杠杆时，杠杆的平衡即被破坏，原来静止的杠杆就要转动起来，原来匀速转动的杠杆 将变速转动。将变速转动。 ②影响杠杆转动的因素：作用在杠杆上的两个例F1和 F2，如果产生的效果不同，一个力的作用 效果若使杠杆沿顺时针方向转动，另一个力的作用效果将一定使杠杆沿逆时针方向转动，一个是动 力时，另一个就称为阻力。但杠杆是否转动、怎样转动，应看 F1l1与 F2l2的大小关系，并不单纯取 决于 F1、F2的大小关系，也不单纯取决于力臂l1和 l2的大小关系。也就是说，影响杠杆转动的因素 不单是力，也不单是力臂，而是力和力臂的乘积。 ③转动方向的判断：当 F1l1＞F2l2时，杠杆沿 F1的方向转动；当 F1l1＜F2l2时，杠杆沿 F2的方向 转动。 知识点三、生活中的杠杆知识点三、生活中的杠杆 1 1、等臂杠杆：、等臂杠杆：天平的动力臂与阻力臂相等，在使用中既不省力也不省距离。 2 2、省力杠杆：、省力杠杆：利用撬棒用较小的动力就能撬动较重的重物，省力杠杆动力臂比阻力臂长，虽然 省力，但动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离大，