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1、,“给我一个支点，我可以撬动整个地球。”阿基米德,2017年中考复习 (简单机械),第七讲,1杠杆的定义：一根_能够在_的作用下围绕着一个_转动，这样的硬棒称为杠杆。2杠杆的五要素： (1)支点O：杠杆绕着转动的固定点。 (2)动力F1：促使杠杆转动的力。 (3)阻力F2：阻碍杠杆转动的力。 (4)动力臂L1：从支点到动力_的垂直距离。 (5)阻力臂L2：从支点到阻力_的垂直距离。,硬棒,力,固定点,作用线,作用线,3作力臂的步骤：(1)找出支点；(2)沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出；(3)从支点作动力、阻力作用线的垂线，则支点到 垂足的距离即为力臂。,F1,F2,l1,l2,杠杆,F
2、1,F2,O,l1,l2,知识梳理,例2、如图所示，请画出开瓶器所受动力F的力臂L。,o,o,F,F,L,L,研究杠杆的平衡条件,1.为什么挂钩码前要把杠杆调在水平位置平衡？ 2.如何调节平衡螺母使杠杆在水平条件下平衡？ 3. 此实验中要改变所挂钩码的数量和位置多次实验，其目的是什么？,杠杆的平衡条件：F1L1 = F2L2,M顺=M逆,实验探究活动,1、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,左右力臂L1:L2=_?,在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆_（填“能或不能”）平衡？ _边下降?,.,2、改用弹簧测力计拉杠杆使之平衡，第一次竖直向下
3、拉，读出示数；第二次斜向下拉，读出示数。看看示数怎样变？想想为什么？,o,A,l1,l1,3杠杆平衡条件：_ _，即： 。,动力,动力臂,阻力,阻力臂,F1L1F2L2,4杠杆平衡条件实验：,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 位置平衡，这样做是为了 ，便于测量_；如发现杠杆右端偏高，则可将左端或右端的平衡螺母向_调节。做三次实验目的是 。,水平,力臂,右,防止实验偶然性，实验结果具有普遍性,消除杠杆自重的影响,例题3 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端平衡螺母向_边旋一些(选
4、填“左“或“右”)(2)调好后，第一组按图(乙)进行实验，第二组按图(丙)进行实验你认为第_组实验更好，理由_。,右,二,便于从杠杆上直接读出力臂,考点一：描述杠杆平衡的条件,2.请你仔细观察图，究竟小猴 和兔子谁分的萝卜重？说明理由。,答：小猴分得的萝卜重，萝卜平衡时，粗的那端力臂短，根据杠杆平衡条件，粗的那端萝卜更重。,（变）一根蜡烛截成长度不同的两段竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆的_端将翘起。,右,特殊值法,4G2L=2G4L,原来平衡：,燃烧1G：,3G2L G4L,极限法,假如右端烧完，左端还有,【同步训练】2.如图大小不同的小球在杠杆的两
5、边，保持杠杆平衡，若同时以相同速度向支点运动，则杠杆的_端将翘起。,左,.,例一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重2 000 N，它的长宽之比为4:3，将它置于水平地面上如图所示，若在A点用力F抬起金属块的一端，则力F至少为 N。,800,【典例1】 如图15435所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若AOBO，杠杆自身重力不计则 (),图15435,AGAGB BGAGBCGAGB D无法判断,.,2杠杆由图中位置到水平位置的过程中，力F如何变化？,力F始终与杠杆垂直,力F的方向始终水平,力F的方向始终竖直,例题5.在A点施加一个力，使杠杆AO
6、B在图中位置平衡，画出A点最小的力F1的方向。,画最小力方法点拨:(1)找支点;找杠杆上离支点最远的点,即最小力的作用点;(2)连接支点和作用点,即最大的力臂;(3)过作用点作垂线,正确判断力的方向.,1. 省力杠杆，费距离。,2. 费力杠杆，省距离。,3. 不省力也不费力。,杠杆的分类,对图所示的杠杆进行分类。,A、用撬棒撬石头,B、跷跷板,C、理发剪刀,D、镊子夹东西,E、起子撬瓶盖,F、摇杠抽水机,G、手推车,H、钳子,i、天平,省力杠杆：A、E、F、G、H,费力杠杆：C、D,等臂杠杆：B、i,1.省力杠杆: L1L2 时,F1F2, (省力,但费距离),2.费力杠杆: L1F2, (费
7、力,但省距离),3.等臂杠杆: L1=L2 时,F1=F2, (费力,但省距离),省力、,撬棒、铡刀、动滑轮、羊角,费力、,缝纫机踏板、起重臂、人的前,天平，定滑轮,费距离,锤、钢丝钳、手推车,省距离,臂、理发剪刀、钓鱼杆,杠杆分类,.,轮轴和斜面,.,下面是几种轮轴1. 井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图:,动力臂大于阻力臂 省力杠杆。,.,船舵,门的把手,螺丝刀,单车的踏板,4. 其他轮轴,.,斜面也是一种省力机械,.,.,初升高物理课程 * 力学部分 * 滑轮,.,1农村用来舂米的工具是一个杠杆，下图是它的结构示意图。O为固定转轴，在A端连接着石球，脚踏B端可以使石球升高，抬起脚，石球
8、会落下击打稻谷。若石球重50 N，要将石球抬起，脚至少用大多竖直向下的力？(摩擦和杆杠自重均忽略不计),练一练,滑轮,1定滑轮,固定不动,等臂杠杆,(1)定义：轴_ _的滑轮,(2)实质：是一个_,不能省力,不能省距离,(3)特点：使用定滑轮_，也_， 但可以,动力臂为阻力臂两倍,(1)定义：轴随重物一起运动的滑轮；(2)实质：动滑轮是一个_的杠杆；,改变动力的方向,(3)特点：使用动滑轮能_，但_，,省一半力,不能改变力的方向,2动滑轮,(4)理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力). 则：F_G. 只忽略轮轴间的摩擦则：F_,n=2,n=2,n=3,(1)定义： _组合成滑轮组(2)特点：
9、使用滑轮组既能_又能_(3)理想的滑轮组：只忽略轮轴间的摩擦，则：F 绳子自由端移动距离SF_倍的重物移动的距离S物,3滑轮组,定滑轮、动滑轮,省力,改变动力的方向,nh,偶定奇动,例1小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，请在图中画出绕线的方法。,绕绳的起点：,偶定奇动,滑轮组的绕法,简单机械的作用是什么？,不省功,使用简单机械可以省力，或者省距离，能省功吗？,人利用杠杆将物体匀速提升h m拉力 F 做的功,动力臂为阻力臂的三倍,使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械所做的功，也就是使用任何机械都不能省功,不省功的原因是什么？ 因省力的机械必费距离，省距离的机械一定费力，而功=力距离
10、，所以不能省功,W总=Fs（F为施加的外力，s为在力的方向上移动的距离）W有用=Gh（机械沿竖直方向上提升重物。G为重物重，h为重物上升的高度。）任何实际机械的机械效率1且是一个没有单位的量。,1、有用功和总功,利用机械做功时，对人们有用的功，叫有用功（W有用）。对人们没有用但又不得不做的功叫额外功（W额外）。有用功和额外功的总和叫总功（W总）。,（1）有用功和总功的比值叫机械效率，用表示。（2）公式：,2、机械效率,知识点三、机械效率,.,1机械效率的概念 有用功跟总功的比值。 公式： 用百分数表示。总小于1。,知识点三、机械效率,.,2测滑轮组的机械效率：,滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动
11、滑轮重、物重有关。 动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。,直接测量量为用公式计算中间量,计算机械效率,实验原理,G、F、h、s ，,W有= Fs ， W总= Gh 。,.,三、测量滑轮组的机械效率,猜想：影响滑轮组机械效率的因素,物体的重力；物体越重，越 ，,动滑轮的个数；个数越多，越 。,？,提出问题： 1、 怎样测量滑轮组的机械效率？ 2、滑轮组的机械效率与物重多少以及动滑轮的个数有怎样的关系？,？,.,设计实验：实验原理？实验器材？需要测量哪些物理量？,温馨提示： 要匀速拉动物体，并在拉动的过程中读数,.,2、测滑轮组的机械效率：,实验原理,实验器材
12、,注意事项,弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。,竖直向上，匀速拉动测力计。,.,实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。,结论： 动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。,.,实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。,结论： 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。,C,.,如图所示的滑轮组将重G12 N的物体匀速提升20 cm。所用的拉力F5 N，所做的有用功为 J，机械效率为 ，当改为提升18 N的重物时，该滑轮组的机械效率为 。（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦）,2.4,80%,85.7%,480J,8、某人用100N的力将重为240N的物体在10s内匀速提高了2米（绳重及摩擦不计）则人做的有
13、用功为_总功为_,机械效率为_此题中若将物重改为300N，动滑轮重力不变，求其机械效率？,600J,80%,85%,额外功不变,4、一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？,解：起重机提升材料所做的功是有用功 W有用=FS=600010=60000J=6104J,总功为W总=60000J+40000J=1105J,A,1、,2、,5.如图，把重为10N的物体推上高为0.5m的斜面，斜面的长为1m所用的推力为12N,沿斜面向上,求推力所做的功和斜面的机械效率?,解：推力所做的功为总功W总=FS=12N1m=12J,有用功为W
14、有=0.5m10N=5J,总结: 1.无论使用任何机械，拉力所做的功为总功（看拉力和拉力移动的距离） 2.克服物体的重力（摩擦力）所作的功为有用功（看物体受到的重力（摩擦力）和物体移动的距离）,1实验表明，使用斜面_省功（选填“能”或“不能”）。2在使用光滑程度一样的斜面，斜面越陡，越_（选填“省力”或“费力”），斜面的机械效率越_（选填“高”或“低”）。3在使用倾斜程度一样的斜面，斜面越粗糙，越_（选填“省力”或“费力”），斜面的机械效率越_（选填“高”或“低”）。,高,费力,不能,费力,高,值得留意,6、下列叙述中能够提高机械效率的是（ ） A、增加有用功 B、减小机械间的摩擦 C、减小总
15、功 D、使用最省力的机械,B,7、一汽车陷入泥中无法行驶，司机组装了如图所示的滑轮组将汽车拉出。设整个过程汽车看做是匀速直线运动，所受阻力为2.4103N，移动距离为4m，司机所用拉力为103N，求：有用功、总功。,9.6103J,1.2104J,.,3质量是6 kg的物体A放在水平桌面上，利用下图装置使物体以0.2 m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2 N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取10 N/kg）（1）作用在绳端的拉力F为N（2）水平桌面对物体A的摩擦力是N（3）在10 s内拉力作用点移动6m,2,6,考点1: 指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、
16、阻力臂 a ,O,例题1.找出起子支点、动力和阻力,A,B,支点固定不定,F1、F2方向判断：在支点同侧：大致反向在支点异侧：大致同向,考点2: 绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示 b,例题2.(2012盐城) 如图1所示，O点为杠杆的支点，画出力F1的力臂。,l1,例题4.（2012重庆）如图所示，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）,考点4：能用杠杆的平衡条件解决简单的问题（杠杆的分类）,A,解析联系生活经验，要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆，可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系，若动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆，若动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意；
17、开瓶器、灭火器压把、钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，符合题意,考点5：举例说出人体中的杠杆 a ,例题7在人体中有许许多多杠杆，甚至踮一下脚尖都是人 体杠杆在起作用。如图所示，人以_(填字 母)为支点，通过小腿腓肠肌用力，踮起脚尖，按杠 杆的分类，这是一个_杠杆(填“省力”或 “费力”)。小明体重为600N，当小明踮起脚尖时， 假设体重落在“杠杆”中心，则两腿肌肉共用力至 少_N。,O,省力,300,常考角度(1)定滑轮及其特点、动滑轮及其特点、滑轮组的使用方法；(2)综合比较各种机械的优缺点以选择合适的简单机械,对接点二：滑轮,例题8如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是 ()
18、 A甲是动滑轮，使用时不能省力 B乙是动滑轮，使用时可以省力C甲是定滑轮，使用时可以省力 D乙是定滑轮，使用时不能省力,B,解析甲是定滑轮，使用时可以改变用力方向但不能省力；乙是动滑轮，使用时可以省力但不能改变用力方向。,考点6：辨认定滑轮、动滑轮、滑轮组,考点7：知道定滑轮和动滑轮的特点,考点8：知道滑轮组的特点（限于两个滑轮的滑轮组）,例题9(2012台州)某同学设计了一种如图15437所示的简易电梯，由图可知 ()AA是动滑轮BB是定滑轮C如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升D电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等,解析A图中A滑轮固定不动，因此它是定滑轮，故A错误；B.图中B滑轮和电梯
19、厢一块运动，因此它是动滑轮，故B错误；C.如果电动机向下拉动绳子，通过定滑轮改变了力的方向，所以电梯厢将上升，正确；D.此滑轮组的绳子股数为2股，因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的2倍故D错误,C,动,定,n=2 s绳=2h v绳=2梯,考点9：使用滑轮组（限于两个滑轮的滑轮组）解决简单的问题,例题10如图，要用滑轮组将陷入泥潭的汽车拉出，请在图 中画出最省力的绳子绕法。,问题1： 不能正确理解力臂的概念，不能正确应用杠杆的平衡条件；问题2： 误认为使用动滑轮一定都能省一半的力,有关简单机械问题的常见错误,解析:如图，做出GB的力臂OC，根据杠杆平衡条件得，GBOCGAOA，在直角OCB中，OCOB，OBOA，所以，OCOA，所以，GAGB.答案A,【典例2】 如图15436所示，某同学用重为20 N的动滑轮匀速提升重为80 N的物体不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是 () A30 N B40 N C50 N D60 N,图15436,解析竖直向上匀速拉动时，动滑轮有几段绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，则有2FG物G轮，即2F20 N80 N，故当沿竖直方向拉动时F50 N，此题拉力方向不沿竖直方向，因此所用拉力变大，因此D选项比较符合题意答案D,
