杠桿滑輪壓強(qiáng)與浮力知識點梳理

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載一、杠桿1、定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定長度的，在外力作用下不變形的物體。（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。2、杠桿的七要素（1）支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，用字母“ O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動時，支點是相對固定的。（2）動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用“F1”表示。（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用“F2”表示。（4）動力作用點：動力在杠桿上的作用點。（5）阻力作用點：阻力在杠桿上的作用點。（6）動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離，用“l(fā)1”表示。（7）阻力臂：從支點到阻力

2、作用線的垂直距離，用“l(fā)2 ”表示。注意：無論動力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動的力叫做動力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動的力叫阻力。力臂是點到線的距離，而不是支點到力的作用點的距離。力的作用線通過支點的，其力臂為零，對杠桿的轉(zhuǎn)動不起作用。3、杠桿示意圖的畫法：（ 1）根據(jù)題意先確定支點 O；（ 2）確定動力和阻力并用虛線將其作用線延長；（3）從支點向力的作用線畫垂線，并用 l 1 和 l 2 分別表示動力臂和阻力臂。如圖所示，以翹棒為例。第一步：先確定支點，即杠桿繞著哪一點轉(zhuǎn)動，用字母“ O”表示。如圖甲所

3、示。第二步：確定動力和阻力。人的愿望是將石頭翹起，則人應(yīng)向下用力，畫出此力即為動力用“ F1”表示。這個力 F1 作用效果是使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動。而阻力的作用效果恰好與動力作用效果相反，在阻力的作用下杠桿應(yīng)朝著順時針方向轉(zhuǎn)動，則阻力是石頭施加給杠桿的，方向向下 ,用“ F2”表示如圖乙所示。第三步：畫出動力臂和阻力臂，將力的作用線正向或反向延長，由支點向力的作用線作垂線，并標(biāo)明相應(yīng)的“ l 1”“l(fā) 2”， “l(fā)1”“ l2”分別表示動力臂和阻力臂，如圖丙所示。l 2F1F1F2l1F2二、杠桿的平衡條件1、杠桿的平衡：當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了。2、杠桿的平衡條件實驗l

4、 1l1l2Ol 2O學(xué)習(xí)必備歡迎下載（1）首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。如圖所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時， 力臂 l1 和 l 2 恰好重合， 這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀出力臂食物大小了，而圖甲杠桿在傾斜位置平衡，讀力臂的數(shù)值就沒有乙方便。由此，只有杠桿在水平位置平衡時，我們才能夠直接從杠桿上讀出動力臂和阻力臂的大小，因此本實驗要求杠桿在水平位置平衡。（2）在實驗過程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因為實驗過程中再調(diào)節(jié)平衡螺母，就會破壞原有的平衡。3、杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。杠桿如果在相等時間內(nèi)能轉(zhuǎn)過相等的角度，即勻速轉(zhuǎn)動

5、時，也叫做杠桿的平衡，這屬于“動平衡”。而杠桿靜止不動的平衡則屬于“靜平衡” 。三、杠桿的應(yīng)用1、省力杠桿：動力臂 l1阻力臂 l2，則平衡時 F1F2，這種杠桿使用時可省力（即用較小的動力就可以克服較大的阻力） ，但卻費(fèi)了距離（即動力作用點移動的距離大于阻力作用點移動的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動的距離大）。2、費(fèi)力杠桿：動力臂 l1阻力臂 l2，則平衡時 F1F2，這種杠桿叫做費(fèi)力杠桿。使用費(fèi)力杠桿時雖然費(fèi)了力（動力大于阻力） ，但卻省距離（可使動力作用點比阻力作用點少移動距離）。3、等臂杠桿：動力臂 l1=阻力臂 l 2，則平衡時 F1=F2，這種杠桿叫做等臂杠桿。使用

6、這種杠桿既不省力，也不費(fèi)力，即不省距離也不費(fèi)距離。既省力又省距離的杠桿時不存在的。一、滑輪1、滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動的輪子叫滑輪。如右圖所示。因為滑輪可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動滑輪。2、定滑輪（1）定義：工作時，中間的軸固定不動的滑輪叫定滑輪。如下左圖所示。（2）實質(zhì)：是個等臂杠桿。 （如下中圖所示）軸心 O 點固定不動為支點，其動力臂和阻力臂都等于圓的半徑 r，根據(jù)杠桿的平衡條件：，可知，因為重物勻速上升可知，則，不省力。不動l2l 1FABBAGOhs可動F2F1BAGG（3）特點：不省力，但

7、可改變力的方向。S=h學(xué)習(xí)必備歡迎下載所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力（圖中 F1 方向向下）能得到一個與該力方向不同的力（圖中得到使重物 G 上升的力）。（4）動力移動的距離與重物移動的距離相等。（如上右圖所示）對于定滑輪來說，無論朝哪個方向用力，定滑輪都是一個等臂杠桿，所用拉力都等于物體的重力 G。（不計繩重和摩擦）3、動滑輪（1）定義：工作時，軸隨重物一起移動的滑輪叫動滑輪。（如下左圖所示）s=2F1向上F1l2Ol1h向上F2G（2）實質(zhì)：是個動力臂為阻力臂二倍的杠桿。 （如上中圖所示）圖中 O 可看作是一個能運(yùn)動的支點，其動力臂l1=2r ，阻力臂 l2=r ，根據(jù)杠桿平

8、衡條件：F1l1=F2l2，即 F1·2r=F2·r，得出 F11 F2 ，當(dāng)重物豎直勻速向上時， F2=G，則 F11 G 。22（3）特點：省一半力，但不能改變力的方向。（4）動力移動的距離是重物移動距離的2 倍。（如上右圖所示）對于動滑輪來說：（1）動滑輪在移動的過程中，支點也在不停地移動；（2）動滑輪省一半力的條件是：動滑輪與重物一起勻速移動；動力 F1 的方向與并排繩子平行；不計動滑輪重、繩重和摩擦。二、滑輪組1、定義：由若干個定滑輪和動滑輪匹配而成。2、特點：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即

9、F1 G物（條件：不計動滑輪、繩重和摩擦）。 n注意：如果不忽略動滑輪的重量則：F1G物G滑n3、動力移動的距離 s 和重物移動的距離 h 的關(guān)系是：使用滑輪組時，滑輪組用 n 段繩子吊著物體， 提起物體所用的力移動的距離就是物體移動距離的 n 倍，即 s=nh。如下圖所示。（n 表示承擔(dān)物重繩子的段數(shù)）4、繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：V繩nV物學(xué)習(xí)必備歡迎下載FFFFFFn=2n=3n=3n=4n=4n=5F1G總F1G總F1G總F1G總F1G總F1G總233445s=2hs=3hs=3hs=4hs=4hs=5hABCDEF4、滑輪組的組裝：（ 1）.根據(jù) F1 G 的關(guān)系，求出動滑輪

10、上繩子的段數(shù) n；（2）確n定動滑輪的個數(shù)；（ 3）根據(jù)施力方向的要求，確定定滑輪個數(shù)。確定定滑輪個數(shù)的原則是：一個動滑輪應(yīng)配置一個定滑輪，當(dāng)動滑輪上為偶數(shù)段繩子時，可減少一個定滑輪，但若要求改變力的作用方向時，則應(yīng)在增加一個定滑輪。在確定了動、定滑輪個數(shù)后，繩子的連接應(yīng)遵循“奇拴動、偶拴定”的規(guī)則，由內(nèi)向外纏繞滑輪。三、輪軸O1、定義：由兩個半徑不同的輪子固定在同一轉(zhuǎn)軸的裝置叫做輪軸。半徑較大的輪叫輪，半徑較小的輪叫軸。2、實質(zhì)：輪軸可看作是杠桿的變形。如右圖所示。FF3、特點：當(dāng)把動力施加在輪上，阻力施加在軸上，1122，則動力臂 l 1，阻力臂2 ，根據(jù)杠桿的平衡條件：=Rl =rF l

11、 =F l即 F1R=F2r， Rr， F1F2，即使用輪軸可以省力，也可以改變力的方向，但卻費(fèi)了距離。四、斜面（1）如圖所示斜面是一種可以省力的簡單機(jī)械，但卻費(fèi)距離。L（2）如上圖所示：當(dāng)斜面高度 h 一定時，斜面 L 越長，越省力F（即 F 越?。划?dāng)斜面長 L 相同時，斜面高 h 越小，越省力（即 F 越小）；當(dāng)斜面 L 越長，斜面高 h 越小時，越省力（即 F 越小）。llhG學(xué)習(xí)必備歡迎下載1壓力： 定義：垂直作用在物體表面上的力叫壓力。 壓力并不都是由重力引起的，壓力不等地重力；通常把物體放在 水平面上時且物體豎直方向不受其他力 時，壓力等于物體的重力：F=G 。 重為 G 的物體

12、在承面上靜止不動。指出下列各種情況下所受壓力的大小。FFFFFGGF+GGFF-GF2研究影響壓力作用效果因素的實驗： A 、B 說明：受力面積相同時，壓力越大壓力作用效果越明顯。 B、C 說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。 概括這兩次實驗結(jié)論是：壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。本實驗研究問題時，采用了控制變量法 和 對比法。3固體壓強(qiáng)： 定義：物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)。 物理意義：壓強(qiáng)是 表示壓力作用效果的 物理量 公式 p=F/S ；其中各量的單位分別是：壓強(qiáng) p：帕斯卡（ Pa）；壓力 F：牛頓（ N）；受力面積 S：米 （ m2）。 使用該公式計算壓強(qiáng)時，關(guān)鍵是

13、找出 壓力 F（一般 F=G=mg）和受力面積 S（受力面積要注意兩物體的接觸部分） 。 壓強(qiáng)單位 Pa 的認(rèn)識：一張報紙平放時對桌子的壓強(qiáng)約 .Pa ； 一本書對桌面的壓強(qiáng)約 50pa ；成人站立時對地面的壓強(qiáng)約為： .× 104Pa ；它表示：人站立時，其腳下每平方米面積上，受到腳的壓力為： .× 104N。 應(yīng)用：當(dāng)壓力不變時，可通過 增大受力面積 的方法來減小壓強(qiáng)如： 鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等 。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強(qiáng)如： 縫一針做得很細(xì)、菜刀刀口很薄學(xué)習(xí)必備歡迎下載4.液體的壓強(qiáng) 液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強(qiáng)的原因：液體受重力且具有流動性。 測

14、量工具：壓強(qiáng)計；用途：測量液體內(nèi)部的壓強(qiáng)。 液體壓強(qiáng)的規(guī)律： 液體對容器底和測壁都有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)； 在同一深度，液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等； 液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大； 不同液體的壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。5.大氣壓 概念：大氣對浸在它里面的物體的壓強(qiáng) 叫做大氣壓強(qiáng)，簡稱 大氣壓，用 P0 表示。說明：“大氣壓”與“氣壓”（或部分氣體壓強(qiáng)）是有區(qū)別的，如高壓鍋內(nèi)的 氣壓 指部分氣體壓強(qiáng)。高壓鍋外稱 大氣壓 。 產(chǎn)生原因：因為空氣受重力并且具有流動性。 大氣壓的存在實驗證明：馬德堡半球?qū)嶒?、覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、吸盤。 大氣壓的實驗測定： 托里拆利 實驗。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：支持

15、 76cm 水銀柱的大氣壓 叫標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓即： 1.×105Pa （76 厘米水銀柱）6.大氣壓的特點：特點：空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)，且空氣中某點向各個方向的大氣壓強(qiáng)都相等 。大氣壓隨高度增加而 減小，且大氣壓的值與地點、天氣、季節(jié)、的變化有關(guān)。一般來說： 晴天大氣壓比陰天高，冬天比夏天高。 大氣壓變化規(guī)律研究： 在海拔 2000 米以內(nèi)，每上升 10m，大氣壓大約降低100 Pa； 測量工具：測定大氣壓的儀器叫氣壓計。 有水銀氣壓計 和無液氣壓計 應(yīng)用：活塞式抽水機(jī)和離心水泵。 沸點與壓強(qiáng)：內(nèi)容： 一切液體的沸點，都是氣壓減小時降低，氣壓增大時升高。應(yīng)用： 高壓鍋

16、 。大氣壓應(yīng)用：（列舉出你日常生活中應(yīng)用大氣壓知識的幾個事例？）用塑料吸管從瓶中吸飲料；給鋼筆吸水；使用帶吸盤的掛衣勾；離心式抽水機(jī)。7.浮力 定義：一切浸入液體（氣體）的物體都受到 液體（氣體）對它豎直向上的托力 叫浮力。 浮力方向： 豎直向上 ，施力物體： 液（氣）體8.阿基米德原理：(1) 內(nèi)容：浸入液體里的物體受到的浮力，浮力的大小等于它排開液體受到的重力。學(xué)習(xí)必備歡迎下載(2) 公式：F 浮 = G排 = 液 V 排 g 從公式中可以看出：液體對物體的浮力與液體的 密度和物體排開液體的體積 有關(guān)，而與物體的 質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度 等均無關(guān)。(3) 適用條件： 液體（或

17、氣體）9.物體的浮沉條件： 前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。 請根據(jù)示意圖完成下空。F浮F浮浮F浮FGGGG下沉懸浮上浮漂浮F浮< GF浮= GF浮> GF浮= G液 < 物液 = 物 液 >物 液>物 說明：A 密度均勻的物體切去一塊后浮沉情況不變【 某實心物體 懸?。ɑ蚱。?在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?。 】B一物體漂浮在密度為 的液體中，若露出體積為物體總體積的1/3，則物體密度為 2液3F浮分析： F浮 = G 則： 液V排 g = 物 V物 g物 =V 排液 =2液V 物3C懸浮與漂浮的比較G相同：

18、 F浮=G不同： 懸浮 液=物 ；V 排=V 物漂浮 液 <物 ；V 排<V 物D判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較 F 浮 與 G 或 比較 液 與 物E物體吊在測力計上，在空中重力為 G，浸在密度為 的液體中，示數(shù)為體密度為：物 = G液 /(G-F)F冰化為水后 水面高度不變G改變物體的浮沉： a.自身重力發(fā)生改變b.受到的浮力發(fā)生改變10.漂浮問題“五規(guī)律” ： 規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力； 規(guī)律二：同一物體在不同液體里，所受浮力相同；。F 則物學(xué)習(xí)必備歡迎下載 規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積??； 規(guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾； 規(guī)律五：將漂