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Ⅰ 杠桿與滑輪

如果用一個最大拉力是1000N的電機把100噸的東西提升1米，用杠桿的話，就必須要求杠桿很長，這樣就不有利於現實生活里的操作。用滑輪的話就可以很輕松的在原地就把貨物提起來了。主要是從操作性和佔用的空間考慮

Ⅱ 杠桿　滑輪

杠桿的五要素 通常把在力的作用下饒固定點轉動的硬棒叫做杠桿。五要素：動力，阻力，動力臂，阻力臂和支點支點：杠桿的固定點，通常用O表示。動力：驅使杠桿轉動的力，用F1表示。支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂，用L1表示。阻力：阻礙杠桿轉動的力，用F2表示。支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂，用L2表示。阻力在一段平直的鐵路上行駛的火車，受到機車的牽引力，同時受到空氣和鐵軌對它的阻力。牽引力和阻力的方向相反，牽引力使火車速度增大，而阻力使火車的速度減小。如果牽引力和阻力彼此平衡，它們對火車的作用就互相抵消，火車就保持勻速直線運動或靜止狀態[1]。物體在液體中運動時，運動物體受到流體的作用力，使其速度減小，這種作用力亦是阻力。例如劃船時船槳與水之間，水阻礙槳向後運動之力就是阻力。又如，物體在空氣中運動，因與空氣摩擦而受到阻力。 阻力與摩擦力並不相同，因為摩擦力有時可以是動力（例如：傳送帶送貨物）。使機械作功的各種作用力，如水力、風力、電力、熱力以及原子能。阻力臂與動力臂 阻力的作用線到支點之間的距離稱為阻力臂 ，符號是L2。以支點為中心分開一塊木頭，那麼你用力的那個位置到支點就是動力臂，而另一半便是阻力臂。 從支點到力的作用線的距離叫「力臂」，從支點到阻力的作用線的距離L2叫作「阻力臂」。把從阻力點到支點的棒長距離作為阻力臂，這種認識是錯誤的，是因為對阻力臂的概念認識不清所致。 杠桿的平衡條件 ： 動力×動力臂=阻力×阻力臂 公式： F1L1=F2L2 書本上對杠桿的介紹</B>編輯本段杠桿的簡介 在力的作用下如果能繞著一固定點轉動的硬棒就叫杠桿。在生活中根據需要，杠桿可以做成直的，也可以做成彎的，但必須是硬棒。阿基米德[1]在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出了杠桿原理。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"，然後從這些公理出發，運用幾何學通過嚴密的邏輯論證，得出了杠桿原理。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；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，阿基米德又發現了杠桿原理，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，而且據此原理還進了一系列的發明創造。據說，他曾經藉助杠桿和滑輪組，使停放在沙灘上的桅船順利下水。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製造了遠、近距離的投石器，利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人，曾把羅馬人阻於敘拉古城外達3年之久。這里還要順便提及的是，在我國歷史上也早有關於杠桿的記載。戰國時代的墨家曾經總結過這方面的規律，在《墨經》中就有兩條專門記載杠桿原理的。這兩條對杠桿的平衡說得很全面。裡面有等臂的，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。這樣的記載，在世界物理學史上也是非常有價值的。編輯本段杠桿的定義 杠桿是一種簡單機械。在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就是杠桿(lever).杠桿不一定是直的，也可以是彎曲的，但是必須保證 物理書中的杠桿是硬棒。蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒等，都是杠桿。滑輪是一種變形的杠桿，且定滑輪是一種等臂杠桿，動滑輪是一種動力臂是阻力臂的兩倍的杠桿。編輯本段杠桿的性質 杠桿繞著轉動的固定點叫做支點使杠桿轉動的力叫做動力，（施力的點叫動力作用點）阻礙杠桿轉動的力叫做阻力,(施力的點叫阻力作用點)當動力和阻力對杠桿的轉動效果相互抵消時，杠桿將處於平衡狀態，這種狀態叫做杠桿平衡，但是杠桿平衡並不是力的平衡。注意：在分析杠桿平衡問題時，不能僅僅以力的大小來判斷，一定要從基本知識考慮，做到解決問題有根有據，切忌憑主觀感覺來解題。杠桿靜止不動或勻速轉動都叫做杠桿平衡。 定滑輪和動滑輪通過力的作用點沿力的方向的直線叫做力的作用線從支點O到動力F1的作用線的垂直距離L1叫做動力臂從支點O到阻力F2的作用線的垂直距離L2叫做阻力臂杠桿平衡的條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂公式：F1×L1=F2×L2</B>一根硬棒能成為杠桿，不僅要有力的作用，而且必須能繞某固定點轉動，缺少任何一個條件，硬棒就不能成為杠桿，例如酒瓶起子在沒有使用時，就不能稱為杠桿。動力和阻力是相對的，不論是動力還是阻力，受力物體都是杠桿，作用於杠桿的物體都是施力物體力臂的關鍵性概念：1：垂直距離，千萬不能理解為支點到力的作用點的長度。2：力臂不一定在杠桿上。編輯本段平衡條件 使用杠桿時，如果杠桿靜止不動或繞支點勻速轉動，那麼杠桿就處於平衡狀態。動力臂×動力=阻力臂×阻力，即L1F1=L2F2，由此可以演變為F2/F1=L1/L2杠桿的平衡不僅與動力和阻力有關，還與力的作用點及力的作用方向有關。假如動力臂為阻力臂的n倍，則動力大小為阻力的1/n 杠桿原理"大頭沉"動力臂越長越省力,阻力臂越長越費力.省力杠桿費距離;費力杠桿省距離。等臂杠桿既不省力，也不費力。可以用它來稱量。例如：天平許多情況下，杠桿是傾斜靜止的，這是因為杠桿受到幾個平衡力的作用。編輯本段杠桿的分類 一類：支點在動力點和阻力點的中間。稱為第一類杠桿。既可能省力的，也可能費力的，主要由支點的位置決定，或者說由臂的長度決定。例：蹺蹺板，剪刀，船槳，（運煤氣罐等重物的）手推車，鞋拔子，塔吊，撬釘扳手等。二類：阻力點在動力點和支點中間。稱為第二類杠桿。由於動力臂總是大於阻力臂，所以它是省力杠 滑輪組桿。例：堅果夾子，門，釘書機，跳水板，扳手，開（啤酒）瓶器，（運水泥、磚的）手推車。三類：動力點在支點和阻力點之間。稱為第三類杠桿。特點是動力臂比阻力臂短，所以這類杠桿是費力杠桿，然而能夠節省距離。例：鑷子，手臂，魚竿，皮劃艇的槳，下顎，鍬、掃帚、球棍等以一手為支點，一手為動力的器械。另外，像輪軸這類的工具也屬於一種變形杠桿。就拿最簡單、相似於第一類杠桿的定滑輪來介紹，滑輪軸心好比支點，兩端物體的拉力好比杠桿的兩端施力，而如果滑輪是一個完美的圓，施力臂和阻力臂皆將是圓的半徑。編輯本段生活中的杠桿 杠桿是一種簡單機械；一根結實的棍子（最好不會彎又非常輕），就能當作一根杠桿了。上圖中，方形代表重物、圓形代表支持點、箭頭代表用，這樣，你看出來了吧？在杠桿右 杠桿實驗邊向下杠桿是等臂杠桿；第二種是重點在中間，動力臂大於阻力臂，是省力杠桿；第三種是力點在中間，動力臂小於阻力臂，是費力杠桿。費力杠桿例如：剪刀、釘錘、拔釘器……杠桿可能省力可能費力，也可能既不省力也不費力。這要看力點和支點的距離：力點離支點愈遠則愈省力，愈近就愈費力；還要看重點（阻力點）和支點的距離：重點離支點越近則越省力，越遠就越費力；如果重點、力點距離支點一樣遠，如定滑輪和天平，就不省力也不費力，只是改變了用力的方向。省力杠桿例如：開瓶器、榨汁器、胡桃鉗……這種杠力點一定比重點距離支點近，所以永遠是省力的。如果我們分別用花剪（刀刃比較短）和洋裁剪刀（刀刃比較長）剪紙板時，花剪較省力但是費時；而洋裁剪則費力但是省時。既省力又省距離的杠桿是沒有的。杠桿的應用1.剪較硬物體要用較大的力才能剪開硬的物體，這說明阻力較大。用動力臂較長、阻力臂較短的剪刀。2.剪紙或布用較小的力就能剪開紙或布之類較軟的物體，這說明阻力較小，同時為了加快剪切速度，刀口要比較長。用動力臂較短、阻力臂較長的剪刀。3.剪樹枝修剪樹枝時，一方面樹枝較硬，這就要求剪刀的動力臂要長、阻力臂要短；另一方面，為了加快修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口要長。用動力臂較長、阻力臂較短，同時刀口較長的剪刀。</SPAN></SPAN>
</p> 滑輪編輯本段滑輪的構造 滑輪組是由若干個定滑輪和動滑輪匹配而成，可以達到既省力又改變力作用方向的目的。使用中，省力多少和繩子的繞法，決定於滑輪組的使用效果。動滑輪被兩根繩子承擔，即每根繩承擔物體和動滑輪力就是物體和動滑輪總重的幾分之一。數，原則是：n為奇數時，繩子從動滑輪為起始。用一個動滑輪時有三段繩子承擔，其後每增加一個動滑輪增加二段繩子。如：n=5，則需兩個動滑輪（3+2）。n為偶數時，繩子從定滑輪為起始，這時所有動滑輪都只用兩段繩子承擔。如：n=4，則需兩個動滑輪（2+2）。其次，按要求確定定滑輪個數，原則是：一般的：兩股繩子配一個動滑輪，一個動滑輪一般配一個定滑輪。力作用方向不要求改變時，偶數段繩子可減少一個定滑輪；要改變力作用方向，需增加一個定滑輪。綜上所說，滑輪組設計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數減一定，變向加一定。由可繞中心軸轉動有溝槽的圓盤和跨過圓盤的柔索（繩、膠帶、鋼索、鏈條等）所組成的可以繞著中心軸轉動的簡單機械。滑輪是杠桿的變形，屬於杠桿類簡單機械。在我國早在戰國時期的著作《墨經》中就有關於滑輪的記載。中心軸固定不動的滑輪叫定滑輪，是變形的等臂杠桿，不省力但可以改變力的方向。中心軸跟重物一起移動的滑輪叫動滑輪，是變形的不等臂杠桿，能省一半力，但不改變力的方向。實際中常把一定數量的動滑輪和定滑輪組合成各種形式的滑輪組。滑輪組既省力又能改變力的方向。工廠中常用的差動滑輪（俗稱手拉葫蘆）也是一種滑輪組。滑輪組在起重機、卷揚機、升降機等機械中得到廣泛應用。滑輪有兩種：定滑輪和動滑輪 ，組合成為滑輪組。(1)定滑輪定滑輪實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向.定滑輪的特點通過定滑輪來拉鉤碼並不省力。通過或不通過定滑輪，彈簧秤的讀數是一樣的。可見，使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下，改變力的方向會給工作帶來方便。定滑輪的原理定滑輪實質是個等臂杠桿，動力L1、阻力L2臂都等於滑輪半徑。根據杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結論。(2)動滑輪動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省1/2力多費1倍距離.動滑輪的特點使用動滑輪能省一半力，費距離。這是因為使用動滑輪時，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力，但是動力移動的距離大於鉤碼升高的距離，即費了距離。動滑輪的原理動滑輪實質是個動力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿。(3)滑輪組滑輪組：由定滑輪跟動滑輪組成的滑輪組，既省力又可改變力的方向.滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是總重的幾分之一.繩子的自由端繞過動滑輪的算一段，而繞過定滑輪的就不算了.使用滑輪組雖然省了力，但費了距離，動力移動的距離大於重物移動的距離.滑輪組的用途:為了既節省又能改變動力的方向，可以把定滑輪和動滑輪組合成滑輪組。省力的大小使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。滑輪組的特點用滑輪組做實驗，很容易看出，使用滑輪組雖然省了力，但是費了距離——動力移動的距離大於貨物升高的距離。編輯本段定滑輪定義 塑料滑輪軸承使用滑輪時，軸的位置固定不動的滑輪稱為定滑輪。特點 定滑輪實質是等臂杠桿，不省力，但可改變作用力方向.杠桿的動力臂和阻力臂分別是滑輪的半徑，由於半徑相等，所以動力臂等於阻力臂，杠桿既不省力也不費力。通過定滑輪來拉物體並不省力。通過或不通過定滑輪，彈簧測力計的讀數是一樣的。可見，使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下，改變力的方向會給工作帶來方便。原理 定滑輪實質是個等臂杠桿，動力臂（L1)、阻力臂(L2)都等於滑輪半徑。根據杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結論。編輯本段動滑輪定義 定義1 滑輪：軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪稱為動滑輪。定義2：若將重物直接掛在滑輪上，在提升重物時滑輪也一起上升，這樣的滑輪叫動滑輪.特點 動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省1/2力多費1倍距離.使用動滑輪能省一半力，費距離。這是因為使用動滑輪時，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力，但是動力移動的距離大於鉤碼升高的距離，即費了距離。軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪，稱為動滑輪。它是變形的不等臂杠桿，能省一半力(不考慮滑輪的重力與摩擦力的情況下)，但不改變用力的方向。使用動滑輪能省一半力，費距離。這是因為使用動滑輪時，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力，但是動力移動的距離是鉤碼升高的距離的2倍，即費了距離。不能改變力的方向。隨著物體的移動而移動。原理 不改變力的方向，動滑輪的原動滑輪實質是個動力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿。（省力）編輯本段滑輪組定義 滑輪組：由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組，既省力又可改變力的方向. 用途 為了既節省又能改變動力的方向，可以把定滑輪和動滑輪組合成滑輪組。 省力的大小使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。特點 滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是總重的幾分之一.繩子的自由端繞過動滑輪的算一段，而繞過定滑輪的就不算了.使用滑輪組雖然省了力，但費了距離，動力移動的距離大於重物移動的距離.費距離的多少主要看定滑輪的饒繩子的段數.用滑輪組做實驗，很容易看出，使用滑輪組雖然省了力，但是費了距離——動力移動的距離大於貨物升高的距離。關系 幾個關系（滑輪組豎直放置時）：（1）s=nh (2)F=G總 /n（不計摩擦）其中 s：繩端移動的距離 h：物體上升的高度G總：物體和動滑輪的總重力F：繩端所施加的力 n：拉重物的繩子的段數F=1/n×（G物+G動）在進行連接滑輪組時，要一個動滑輪一個定滑輪的連，否則將連接失敗根據F=(1/n)G可知，不考慮摩擦及滑輪重，要使2400N的力變為400N需六段繩子，再根據偶定奇動原則，有偶數段繩子，故繩子開端應從定滑輪開始，因為要六段繩子，所以需要三個並列的整體動滑輪，對應的，也需要三個並列的定滑輪，從定滑輪組底部的勾勾處繞起，順次繞過第一個動滑輪，第一個定滑輪，第二個…直到最後一段繩子繞過第三個定滑輪，此時繩子方向即向下，且會使拉力為400N（不考慮摩擦與滑輪重）

Ⅲ 求物理杠桿滑輪的概念梳理

一、杠桿：定義：在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒。
1、 五要素——組成杠桿示意圖
①支點②動力③阻力④動力臂，從支點到動力作用線的距離；
⑤阻力臂，從支點到阻力作用線的距離；
2、畫力臂方法：⑴ 找支點O；⑵ 畫動力和阻力（實線），如果需要延長力的作用線（虛線）；
⑶ 畫力臂（虛線，過支點垂直力的作用線作垂線）；⑷ 標力臂（大括弧）。
3、研究杠桿的平衡條件：杠桿靜止或勻速轉動；動力×動力臂＝阻力×阻力臂；F1l1=F2l2
4、杠桿應用
名稱 結 構特 征 特 點 應用舉例
省力杠桿 動力臂大於阻力臂 省力、費距離 撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗
費力杠桿 動力臂小於阻力臂 費力、省距離 縫紉機踏板、理發剪刀、釣魚桿
等臂杠桿 動力臂等於阻力臂 不省力不費力 天平，定滑輪

實驗注意事項：實驗前，應調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。（杠桿平衡時動力最小問題）
二、 其他簡單機械
1、定滑輪：定義：中間的軸固定不動的滑輪。實質：等臂杠桿。特點：
使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。
對理想的定滑輪：（不計輪軸間摩擦）F=G，繩子自由端移動距離SF(或速度vF)
= 重物移動的距離SG(或速度vG)
2、動滑輪：定義：和重物一起移動的滑輪。實質：動力臂為阻力臂2倍的
省力杠桿。特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。
對理想的動滑輪：（不計軸間摩擦和動滑輪重力）F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦
則拉力F= 1 2(G物+G動)繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG)
3、滑輪組：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組
4、輪軸與斜面
輪軸：兩個半徑不同的輪子固定在同一轉軸上的裝置叫做輪軸。半徑較大的叫做輪，半徑較小的叫做軸。
實質：輪軸是一個可以連續轉動的杠桿。
特點： 由於輪的半徑大於軸的半徑，因此當動力作用於輪上時，輪軸為省力杠桿；當動力作用在軸上時，輪軸為費力杠桿。
5、效率η=W有用/W總
13、某人把重100N的沙子提到6M高的樓上，桶重20N，人體重480N。
1.人直接提著沙桶，需要做的有用功是___J,額外功是___J,總功是___J,機械效率是___；
2.若人站在樓上，用重10N的動滑輪吧上述沙桶提到樓上，需要做的有用功是___J,額外功是___J,總功是___J,機械效率是___；
3.若將2中的桶改用重5N的口袋裝沙子，則提升的過程重，需要做的有用功是___J,額外功是___J,總功是___J,機械效率是___。
其實機械很簡單，但是要細心，認真讀題~
祝你學習進步哦~~

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喘、要復習嘿～

Ⅵ 初中物理，杠桿滑輪

設繩子頂點為C，當桿水平時，繩子與桿構成一個直角三角形，AB=AC，三角形為等腰直角三角形，繩子CB與AB成45度角，桿受兩個力平衡，T1*L*（√2/2）=G*L*1/2，當桿與水平成45度角時，ABC為等腰三角形，且角A=60度，繩子與桿夾角為60度，T2*L*（√3/2）=G*L*（1/2）*（√3/2） 得T1=（1/√2）G，T2=（1/2）G ∴比值為（√2/1）

Ⅶ 常用的簡單機械有杠桿、滑輪、 、 .

常用的簡單機械有杠桿、滑輪、 斜面 、輪軸.
今年初二才做的.肯定對.