1、专题专题8 8：简单机械：简单机械中考物理复习中考物理复习二、杠杆五要素：二、杠杆五要素：考点一 杠杆一、定义：一、定义：支点：支点：动力：动力：阻力：阻力：动力臂：动力臂：阻力臂：阻力臂：杠杆绕着杠杆绕着转动的点，转动的点，一般用字母一般用字母 O 表示表示使杠杆使杠杆转动转动的力，一般用字母的力，一般用字母F1表示表示阻碍阻碍杠杆转动的力，一般用字母杠杆转动的力，一般用字母F2表示表示从支点到动力作用线的从支点到动力作用线的距离距离，一般用字母，一般用字母l1表示表示从支点到阻力作用线的从支点到阻力作用线的距离距离，一般用字母，一般用字母l2表示表示三、画力臂三、画力臂在力的作用下绕着在力
2、的作用下绕着固定点固定点转动的硬棒叫杠杆。转动的硬棒叫杠杆。练习练习2 2：画出自行车手闸工作时的支点、动力和动力臂、阻画出自行车手闸工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。力和阻力臂。小结力臂画法：小结力臂画法：一一找支点、找支点、二二画线、画线、三三连距离、连距离、四四标签标签同向同向反向反向为零为零 练习练习3 3：L L为为F F的力臂，请在图中作出杠杆的力臂，请在图中作出杠杆重力重力G G的示意图和力的示意图和力F F的方向。的方向。注意：注意：（1 1）动力、阻力都是杠杆受的力，作用点在杠杆上；动力、阻力都是杠杆受的力，作用点在杠杆上；（2 2）杠杆可直、可曲，当支点在杠杆中间时
3、，二力）杠杆可直、可曲，当支点在杠杆中间时，二力 ；支点；支点在杠杆一端时，二力在杠杆一端时，二力 。（3 3）当力的作用线过支点时，该力的力臂）当力的作用线过支点时，该力的力臂 。（4 4）画力臂时，千万不要把支点到力的作用点的连线）画力臂时，千万不要把支点到力的作用点的连线误认为是力臂，误认为是力臂，支点支点到到垂足垂足的那段距离是力臂。的那段距离是力臂。四、实验探究四、实验探究-杠杆平衡条件杠杆平衡条件静止静止平衡螺母平衡螺母水平位置水平位置力臂数值力臂数值右调右调左调左调杠杆自重杠杆自重动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F1l1F2l2匀速转动匀速转动4 4、交流评估：、交流评估
4、：防止实验的偶然性得出错误的结论防止实验的偶然性得出错误的结论1 1、杠杆平衡的含义：杠杆平衡是指杠杆、杠杆平衡的含义：杠杆平衡是指杠杆_或或 2 2、探究过程：、探究过程：调节杠杆两端的调节杠杆两端的_ ，使杠杆在，使杠杆在_平衡，这样做的平衡，这样做的目的是排除目的是排除_对杠杆平衡的影响及便于从杠杆上直接读出对杠杆平衡的影响及便于从杠杆上直接读出_；杠杆的调节方法是左倾；杠杆的调节方法是左倾_，右倾，右倾_。3 3、得出结论：杠杆的平衡条件（杠杆原理）是：文字式：、得出结论：杠杆的平衡条件（杠杆原理）是：文字式：_；公式为；公式为_或或_、不同的物理量不能进行加减，但可以乘除，、不同的物
5、理量不能进行加减，但可以乘除，为什么？为什么？、实验中应多次测量，得到多组数据并进行分析，这样做的目、实验中应多次测量，得到多组数据并进行分析，这样做的目的是：的是：_。五、三类杠杆（五、三类杠杆（定义定义、特点、应用举例特点、应用举例）=费距离费距离费力费力撬棒、铡刀、羊角锤、钢撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪丝钳、手推车、花枝剪理发剪刀、钓鱼竿、镊理发剪刀、钓鱼竿、镊子、子、起重臂、人的前臂起重臂、人的前臂天平、定滑轮天平、定滑轮练习：判断下列杠杆是省力杠杆还是费力杠杆？练习：判断下列杠杆是省力杠杆还是费力杠杆？作出拔钉子时所用最小动力作出拔钉子时所用最小动力F1的示意图和的示意
6、图和动力臂动力臂l1动力和阻力使杠杆动力和阻力使杠杆转动的转动的效果相反效果相反最长力臂最长力臂的确定：的确定：A.A.把支点和力的作用点相连作为最长力臂。把支点和力的作用点相连作为最长力臂。B.B.在滚动圆柱体时，把支点和圆心相连延长而成的在滚动圆柱体时，把支点和圆心相连延长而成的直径直径作为最长力臂。作为最长力臂。C.C.对于长方体来说，对角线为最长力臂。对于长方体来说，对角线为最长力臂。考点二 滑轮和滑轮组等臂等臂二倍二倍不省不省一半一半一、滑轮和滑轮组的比较：一、滑轮和滑轮组的比较：定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组既可以省力又既可以省力又改变力的方向改变力的方向改变力的改变力的方向
7、方向一倍距离一倍距离改变改变力的方向力的方向轴轴固定不固定不动的动的滑轮滑轮轴可以轴可以随物随物体一起运动体一起运动的滑轮的滑轮由由定滑轮定滑轮和和动滑轮动滑轮组合组合二、滑轮组绳端拉力和移动距离问题：二、滑轮组绳端拉力和移动距离问题：滑轮组绳端拉力和移动距离问题，由滑轮组绳端拉力和移动距离问题，由 确定。确定。承担重物的绳子股数承担重物的绳子股数n n滑轮组绳端拉力滑轮组绳端拉力F F和提升重物和提升重物G G的关系：的关系：绳端移动距离绳端移动距离s s与物体提升高度的关系：与物体提升高度的关系：F=G/nF=G/nS=nhS=nh指出绳子自由端拉力与物重的关系式？指出绳子自由端拉力与物重
8、的关系式？要用如图甲所示的滑轮组提起一个要用如图甲所示的滑轮组提起一个重为重为1000N1000N的物体，不计摩擦和滑轮的物体，不计摩擦和滑轮自重，绳子的拉力等于多少？要使滑自重，绳子的拉力等于多少？要使滑轮组更省力，绳子怎么绕？此时的拉轮组更省力，绳子怎么绕？此时的拉力是多少？力是多少？（1 1）计算绳子的股数：）计算绳子的股数：三、滑轮组的组装与设计：三、滑轮组的组装与设计：拉力将绳子的自由端移动拉力将绳子的自由端移动1.5m1.5m时，重物升高时，重物升高0.5m.0.5m.（2 2）绕线规律：）绕线规律：先先“找找“起点起点”：依据：依据“奇动偶定奇动偶定”的的原则确定起点的位置原则确
9、定起点的位置(即：有奇数股绳子承担重物，绳子即：有奇数股绳子承担重物，绳子的起点在动滑轮上；有偶数股绳子承担重物，绳子的起的起点在动滑轮上；有偶数股绳子承担重物，绳子的起点在定滑轮点在定滑轮)。斜面是一种可以斜面是一种可以 的简的简单机械，但必须多单机械，但必须多移动移动 。距离距离轮和轴轮和轴在斜面高一定时，斜面在斜面高一定时，斜面越越 越省力。越省力。长长轮轴是可以轮轴是可以连续转动连续转动的杠杆，的杠杆，动力动力F F1 1作用在轮上可以作用在轮上可以 ，若作用在轴上则若作用在轴上则 。螺旋、楼梯、盘山公路螺旋、楼梯、盘山公路方向盘、水龙头、扳手方向盘、水龙头、扳手考点三考点三 其他简单
10、机械其他简单机械由由 组成，能绕组成，能绕固定轴固定轴转动转动的简单机械的简单机械省力省力费力费力仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，各自起了仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，各自起了什么作用？什么作用？即斜面坡度越缓越省力即斜面坡度越缓越省力省力省力2 2、不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升、不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功相同吗？为什么？物体做的功相同吗？为什么？1 1、人们为什么要使用简单机械？、人们为什么要使用简单机械？想一想：想一想：由于机械所受的重力以及摩擦等因素的影响，所以利用由于机械所受的重力以及摩擦等因素的影响，所以利用机械要多做
11、功（机械要多做功（额外功额外功）。）。一、机械效率：一、机械效率：1 1、定义：、定义：考点四考点四 机械效率机械效率跟跟的的比值比值叫做机械效率叫做机械效率,用字母用字母 表示；表示；2 2、公式：、公式：_ 。100%WW有用总 有没有机械效率为有没有机械效率为100100的机械？的机械？为什么？为什么？举例说明，通过什么途径可以提举例说明，通过什么途径可以提高机械效率？高机械效率？使用机械做功时，使用机械做功时，必然要克服机械受必然要克服机械受到的重力、摩擦等到的重力、摩擦等做额外功，即有用做额外功，即有用功一定小于总功，功一定小于总功，机械效率一定小于机械效率一定小于100100有用功
12、：有用功：对人们有用的功，用对人们有用的功，用W W有用有用表示。表示。额外功：额外功：并非我们需要但又不得不做的功，用并非我们需要但又不得不做的功，用W W额外额外表表示。一般来自机械自重和摩擦。示。一般来自机械自重和摩擦。总功：总功：有用功和额外功的总和或动力所做的功，用有用功和额外功的总和或动力所做的功，用W W总总表表示。示。W W总总=W W有用有用+W W额外额外 练练3 3、用一个动滑轮在用一个动滑轮在5S5S内将一重为内将一重为200N200N的物体向上提起的物体向上提起3m3m,拉拉力为力为150N150N。这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？。这个动滑轮的机械效率
13、是多少？拉力的功率有多大？sh机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，但机械效机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力。率的高低并不决定使用机械是省力还是费力。3 3、提高机械效率的方法：、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小摩擦、增加物重。减小机械自重、减小摩擦、增加物重。练练1 1、一台起重机将重一台起重机将重3600N3600N的货物提高的货物提高4m4m,起重机做的有用功是起重机做的有用功是多少？如果额外功是多少？如果额外功是9600J9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素
14、引起的？机所做的额外功是由哪些因素引起的？练练2 2、在斜面上拉一个在斜面上拉一个重重4.5N4.5N的物体到的物体到高处，沿斜面向上的拉力为高处，沿斜面向上的拉力为1.8N,1.8N,斜面斜面长长1.2m1.2m高高0.3m0.3m。把重物直接提升。把重物直接提升h h所做的功作所做的功作为用用功。求这个斜面的机械效率。为用用功。求这个斜面的机械效率。4 4、意义：、意义：若不考虑绳重和摩擦，若不考虑绳重和摩擦，只考虑动滑轮重只考虑动滑轮重G G动时，动时，滑轮组的机械效率最终滑轮组的机械效率最终可表示为：可表示为：若滑轮组不是用来提升物体，若滑轮组不是用来提升物体，而是拉着物体水平运动，则
15、而是拉着物体水平运动，则机械效率可表示为：机械效率可表示为：100%WW有用总 =GhFs=GhGFhF=22GhGhGFsFhF=GhGhGFsFnhnFGhGhGFsGhG hGG动动1121fsfsfFsFnsnF5 5、机械效率的计算：、机械效率的计算：通用公式：通用公式：写出提升重物计算机械效率时的常用公式：写出提升重物计算机械效率时的常用公式：斜面：斜面：定滑轮：定滑轮：动滑轮：动滑轮：滑轮组：滑轮组：二、滑轮组机械效率的测量二、滑轮组机械效率的测量1 1、原理：、原理：2 2、器材：、器材：3 3、测量的物理量：、测量的物理量：4 4、注意事项：、注意事项：5 5、影响因素：、影
16、响因素：6 6、提高机械效率的方法：、提高机械效率的方法：(2)(2)增加物重。增加物重。钩码、铁架台、滑轮、细线钩码、铁架台、滑轮、细线 、刻度尺、弹簧测力计刻度尺、弹簧测力计 。钩码重力钩码重力G G、钩码提升的高度、钩码提升的高度h h、拉力、拉力F F、绳的自、绳的自由端移动的距离由端移动的距离s s必须必须匀速直线匀速直线 拉动弹簧测力计使钩码升高，以拉动弹簧测力计使钩码升高，以保证测力计示数大小不变保证测力计示数大小不变(1)(1)提升相同重物，动滑轮越重，个数越多，各种摩提升相同重物，动滑轮越重，个数越多，各种摩擦和绳重越大，则做的额外功相对就越多，机械效率擦和绳重越大，则做的额
17、外功相对就越多，机械效率越低。越低。(2)(2)同一装置，提升重物越重，做的有用功相对就越同一装置，提升重物越重，做的有用功相对就越多，机械效率越高。多，机械效率越高。(3)(3)提升高度、提升速度不影响机械效率的高低。提升高度、提升速度不影响机械效率的高低。(1)(1)减小动滑轮和绳子重力，减小各种减小动滑轮和绳子重力，减小各种摩擦。摩擦。0.30.32.42.40.10.16 674.174.10.30.31.81.80.10.14 4机械效机械效率率/%/%绳端移动绳端移动的距离的距离/m/m绳端的绳端的拉力拉力/N/N钩码上升钩码上升的高度的高度/m/m钩码钩码重重/N/N实验实验序号
18、序号(1)(1)实验时，应沿竖直方向实验时，应沿竖直方向_拉动弹簧测力拉动弹簧测力计计(2)(2)第第2 2次实验中拉力做的总功是次实验中拉力做的总功是_J_J，滑轮，滑轮组做的有用功是组做的有用功是_J,_J,滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率_(_(结果保留一位小数结果保留一位小数)(3)(3)由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是因是_匀速匀速 0.72 0.72 0.6 0.6 83.3%83.3%钩码重不同钩码重不同 典型例题：典型例题：（20132013泰州）泰州）某实验小组利用如图某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：记录数据如下表：
