1、东平县接山镇第一中学东平县接山镇第一中学考试要求考试要求 1、能判断动力、阻力的方向；会作力臂；、能判断动力、阻力的方向；会作力臂；2、能对杠杆分类，知道其在生活中的应用；、能对杠杆分类，知道其在生活中的应用；3、能用杠杆的平衡条件进行相关的计算；、能用杠杆的平衡条件进行相关的计算；4、理解定滑轮、动滑轮的实质和特点；、理解定滑轮、动滑轮的实质和特点；5、理解滑轮组的特点及应用；、理解滑轮组的特点及应用；知道知道F=(G物物+G动动)/n的适用条件；的适用条件；6、会计、会计算各种机械算各种机械 的机械效率。的机械效率。学习目标 1、会画杠杆的力臂。2、能用杠杆的平衡条件进行相关的计算。3、能
2、对杠杆分类，知道其在生活中的应用。4、认识动滑轮定滑轮的特点。5、会组装滑轮组。6、会计算机械的机械效率。第十二章简单机械第十二章简单机械杠杆杠杆定义定义简单机械简单机械杠杆平衡条件杠杆平衡条件动滑轮及实质动滑轮及实质五要素五要素分类分类滑轮滑轮机械效率机械效率定滑轮及实质定滑轮及实质滑轮组滑轮组定义定义实质实质特点特点省力效果：省力效果：F=G/n知识体系准备：知识体系准备：考点一：正确画出力臂画力臂的方法及步骤：一找点，二画线，三作垂线短。例：例：F1OL1L2F3F2L3杠杆的力臂杠杆的力臂_在杠杆上在杠杆上(一定或不一定一定或不一定);力臂力臂_为为0(可或不可可或不可)；不一定不一定
3、可可解题方法总结解题方法总结解析：解析：力臂是从支点到力的作用线的距离，先找力臂是从支点到力的作用线的距离，先找到支点的位置，可让杠杆试着运动看它绕哪一点到支点的位置，可让杠杆试着运动看它绕哪一点转动，这一点即为该杠杆的支点（图中转动，这一点即为该杠杆的支点（图中O点）。力点）。力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的直的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的直线，但作力臂时，应根据实际情况来确线，但作力臂时，应根据实际情况来确定画定画力的力的作用作用线时应线时应沿着力沿着力的方向还是的方向还是逆着力逆着力的方向画力的方向画力的作用线。的作用线。方法总结方法总结 画力臂时，要先找到杠杆的支点
4、及力画力臂时，要先找到杠杆的支点及力所在的那条直线，即力的作用线，再从支点向力的所在的那条直线，即力的作用线，再从支点向力的作用线（或向延长线）作垂线，支点到垂足间的距作用线（或向延长线）作垂线，支点到垂足间的距离就是该力的力臂。离就是该力的力臂。考点二：杠杆平衡条件及应用杠杆平衡条件及应用考点二：杠杆平衡条件及应用杠杆平衡条件及应用1研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡是指杠杆杠杆平衡是指杠杆_静止静止_或或_匀速转动匀速转动_。(2)杠杆的平衡条件是杠杆的平衡条件是_动力动力 动力臂阻力动力臂阻力 阻力臂阻力臂_用公式表示是用公式表示是_F1l1F2l2_。2杠杆的种类杠杆的
5、种类A省力杠杆：动力臂省力杠杆：动力臂l1_大于大于_阻力臂阻力臂l2，优点是优点是_省力省力_；B费力杠杆：费力杠杆：l1_小于小于_l2，优点是优点是_省距离省距离_；C等臂杠杆：等臂杠杆：l1_等于等于_l2，不省力也不费力。不省力也不费力。考点二、杠杆平衡条件及应用考点二、杠杆平衡条件及应用例题：(2014，淮安淮安)如图所示如图所示，是是“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”的的装置图。装置图。(1)实验前为方便测量力臂长度实验前为方便测量力臂长度，应将杠杆调节到应将杠杆调节到_平衡平衡，如果杠杆的左端向下倾斜如果杠杆的左端向下倾斜，平衡螺母应向平衡螺母应向_端端调节；调节；(2)实验
6、记录的数据如表中所示实验记录的数据如表中所示，收集多组数据的目的是收集多组数据的目的是_ ；实验得到的结论是；实验得到的结论是_；(3)图中杠杆处于平衡状态图中杠杆处于平衡状态，每个钩码受到的重力是每个钩码受到的重力是0.5 N，则弹簧测力计竖直向下的拉力是则弹簧测力计竖直向下的拉力是_N；拉着弹簧测力；拉着弹簧测力计逐渐向右倾斜计逐渐向右倾斜，并保持杠杆平衡并保持杠杆平衡，弹簧测力计的示数将弹簧测力计的示数将_ _。右右水平位置水平位置2F1l1F2l2探究杠杆平衡的普遍规律探究杠杆平衡的普遍规律变大考点二、杠杆平衡条件及应用考点二、杠杆平衡条件及应用 规律总结：规律总结：在调节杠杆平衡时，
7、杠杆哪在调节杠杆平衡时，杠杆哪端高螺母向哪端调，实验时杠杆两端挂不同端高螺母向哪端调，实验时杠杆两端挂不同数量的钩码多次实验可以得出普通规律，图数量的钩码多次实验可以得出普通规律，图中如果测力计倾斜着拉，其力臂变小，根据中如果测力计倾斜着拉，其力臂变小，根据杠杆平衡条件，拉力会变大。杠杆平衡条件，拉力会变大。2 2、如图、如图2 2，轻质杠杆一端因水平方向力，轻质杠杆一端因水平方向力F F作用而被逐步抬起至接近作用而被逐步抬起至接近水平位置，在此过程中水平位置，在此过程中F F的大小变化是的大小变化是 （）A A变大变大 B B变小变小 C C不变不变 D D先变小再变大先变小再变大1、如图如
8、图1 1，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置1 1移到位移到位置置2 2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（）A A不断增大不断增大 B B不断减小不断减小 C C先增大，然后减小先增大，然后减小 D D先减小，然后增大先减小，然后增大、图：1图2方法：画杠杆示意图，找到方法：画杠杆示意图，找到五要素，逐个分析变化情况五要素，逐个分析变化情况后，根据后，根据F1L1=F2L2F1L1=F2L2判断。判断。考点变式：用杠杆平衡条件解决变力问题考点变式：用杠杆平衡条件解决变力问题AD考点
9、二、杠杆平衡条件及应用考点二、杠杆平衡条件及应用 1（2014长春）下列生活中的杠杆属于费力杠杆的是（）A筷子 B.瓶起子 C.羊角锤D独轮车 A拓展延伸1：最小力问题1、（2014.荆州）如图所示，画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F的示意图和对应的力臂2、（2014滨州）（2）如图2所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力，请在图中画出力F1，F2的力臂L1，L2ww 拓展延伸1：最小力问题 总结：根据杠杆平衡条件F1l1F2l2，要使动力最小，就应使动力臂最长。做法是：在杠杆上找一点(即动力作用点，使这点到支点的距离最远)，连接动力作用点和支
10、点的距离，动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向，并且让杠杆的转动方向与阻力让杠杆转动的方向相反。动力动力动力臂动力臂=阻力阻力 阻力臂阻力臂 F1l1=F2l2 1221FlFl 两个力与它们的力臂成反比。两个力与它们的力臂成反比。例：例：右图所示杠杆平衡吗？右图所示杠杆平衡吗？作如下变化，杠杆能平衡吗？作如下变化，杠杆能平衡吗？1、若、若两侧都加一个相同钩两侧都加一个相同钩码；码；2、若、若两侧都减一个钩两侧都减一个钩码；码；3、两侧钩码都向支点移、两侧钩码都向支点移一一格；格；4、两侧钩码都向外移、两侧钩码都向外移一格。一格。拓展延拓展延伸伸2：条件改变后杠杆平衡的判断条件改变后杠杆平
11、衡的判断规律总结规律总结：在判断新条件下杠杆是否平衡时，要通在判断新条件下杠杆是否平衡时，要通过比较过比较力与力臂的乘积力与力臂的乘积的大小，当力和的大小，当力和力臂的大小变化后，杠杆会向力臂的大小变化后，杠杆会向力与力臂力与力臂的乘积大的一边倾斜。的乘积大的一边倾斜。拓展延拓展延伸伸3：杠杆转动问题 1(2014，泰安，泰安)右图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利右图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是缩撑
12、杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是()A匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小保持不变匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小保持不变 B匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小 C匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大 D吊臂是一个省力杠杆吊臂是一个省力杠杆吊臂吊臂吊臂吊臂伸缩撑杆伸缩撑杆吊臂吊臂伸缩撑杆伸缩撑杆B拓展延拓展延伸伸3：杠杆转动问题杠杆转动问题 2(2014，泰安，泰安)如图所示，一根质地均匀的杠杆如图所示，一根质地均匀的杠杆可绕
13、可绕O点自由转动，在杠杆的右端施加一个始终点自由转动，在杠杆的右端施加一个始终垂直于杠杆的作用力垂直于杠杆的作用力F，使杠杆从，使杠杆从OA位置匀速转位置匀速转到到OB位置的过程中，力位置的过程中，力F的大小将的大小将()A一直是变大的一直是变大的 B一直是变小的一直是变小的 C先变大，后变小先变大，后变小 D先变小，后变大先变小，后变大C规律总结规律总结：杠杆转动问题实质还是再平衡问题，用杠杠杆转动问题实质还是再平衡问题，用杠杆平衡条件列出方程，如果两边的力矩相杆平衡条件列出方程，如果两边的力矩相等，杠杆继续平衡，如果两边的力矩不等，等，杠杆继续平衡，如果两边的力矩不等，哪边的力矩大，哪边就
14、下沉。哪边的力矩大，哪边就下沉。考点三：滑轮 与滑轮组 1（2014桂林）（3分）小明利用如图所示的简单机械移动物体A时当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）AF1=F2F3 BF1F2 F3 CF1F2 F3 DF1=F2=F3 考点三：滑轮典型例题 D考点三：滑轮典型例题 2、（2014遂宁）（3分）用如图所示的四种简单机械，将同一物体从低处匀速搬到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（）A B C DB 由图中滑轮组求出各拉力F与重物G的关系（设动滑轮重不计）（）（）（）（）（）（）（）F=G；（）F=G；
15、（）F=G；（）F=G；（）F=G；（）F=G考点三：滑轮与滑轮组313121514141用这些滑轮组用这些滑轮组将将500牛的物体匀速提起，所用拉力牛的物体匀速提起，所用拉力分别为多少？（动分别为多少？（动轮重为轮重为40牛，牛，不考虑摩擦）不考虑摩擦）FFFGGG12FG13FG12FGn=2n=2n=3若物体移动若物体移动1米，则绳子自由端分别移动多少米？米，则绳子自由端分别移动多少米？考点三：滑轮与滑轮组考点三：滑轮与滑轮组 滑轮组规律总结：滑轮组规律总结：1、滑轮组省力情况：几段绳子承担重物和、滑轮组省力情况：几段绳子承担重物和动滑轮的总重，提起重物所用力就是物重动滑轮的总重，提起重
16、物所用力就是物重的几分之一。的几分之一。2、组装滑轮组时，首先根据公式、组装滑轮组时，首先根据公式 求出绳子的股数。然后根据求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定奇动偶定”的原则。结合题目的具体要的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。求组装滑轮。考点四：机械效率 1、机械效率是指有用功跟总功的、机械效率是指有用功跟总功的 。不同机械的机。不同机械的机械效率表达式：械效率表达式：公式：公式：斜面：斜面：定滑轮：定滑轮：动滑轮：动滑轮：滑轮组：滑轮组：2、提、提 高高 机机 械械 效效 率率 的的 方方 法法：减减 小小 机机 械械 自自 重重、减减 小机械间的摩擦。小机械间的摩擦。3、机械效率用百分数
17、表示。、机械效率用百分数表示。总小于总小于1。比值比值W总总W有用有用GhFsGhFsGhFhGFGhFsGhF2hG2FGhFsGhFnhGnF典型例典型例题题1如图所示的滑轮组将重如图所示的滑轮组将重G100 N的物体匀速提升的物体匀速提升2m。所用的拉力。所用的拉力F4 0N。求：。求：1、所做的有用功为、所做的有用功为 J，2、机械效率为、机械效率为 ，3、动滑轮重为、动滑轮重为 N,4、当重物改为、当重物改为200 N的时，该滑轮组的的时，该滑轮组的机械效率为机械效率为 。（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦）。（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦）20083.3%90.9%FG考点四：机械效率20 典
18、型例题典型例题2一质量为一质量为6kg的石块，沉在装水的容器的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但，但石块没有露出水面，如图石块没有露出水面，如图14所示，已知绳的自由端拉力为所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：，求石块在上升过程中：（1）石块受到的浮力为多少？）石块受到的浮力为多少？（2）绳的自由端拉力做功为多少？）绳的自由端拉力做功为多少？(3)动滑轮的机械效率为多少？动滑轮的机械效率为多少？（石石=3103kg/m3，g=10N/kg）解题方法指解题方法指导：导：1、计算机械效率时要明确有用功和
19、额外功的计算方法。2、额外功的来源是机械的重力，和各机械间的摩擦力。人们在做功时需要克服这两部分力做功，因此使用任何机械都要做额外功，也就是机械效率总小于1。若不考虑机械的摩擦，我们可以求出机械自身的重力。课堂小结 同学们通过本节习题课，你学到了哪些解同学们通过本节习题课，你学到了哪些解题方法，说出来一起分享一下。题方法，说出来一起分享一下。1、（2014十堰)下图所列的杠杆中，属于费力杠杆的是（）A铁皮剪刀 B理发剪刀 C树枝剪刀 D钢丝钳2、（、（2014南宁）如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕南宁）如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为点转动，在它的右
20、端放一重为G的物块，并用一竖直向上的的物块，并用一竖直向上的力力F拉着，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持拉着，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力静止，在此过程中，拉力F（）（）A变小变小B变大变大C不变不变 D先变大后变小先变大后变小达标测试达标测试BA达标测试达标测试3、（、（2014东营）皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中东营）皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆下列说运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆下列说法正确的是（法正确的是（）A为省力，可将用力划浆
21、的手靠近支点为省力，可将用力划浆的手靠近支点B为省力，可将用力划浆的手远离支点为省力，可将用力划浆的手远离支点C为省距离，可将用力划浆的手远离支点为省距离，可将用力划浆的手远离支点D将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离4、（、（2014济宁）小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧济宁）小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是（图所示，他这样做的最终目的是（）A便于直接读出拉力的大小便于直
22、接读出拉力的大小B便于提供不同方向的拉力便于提供不同方向的拉力C便于正确认识力臂便于正确认识力臂 D便于测量力臂的大小便于测量力臂的大小BC达标测试达标测试5、(2014安徽安徽)身高相同的兄弟二人同用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA0.8m,与弟弟的肩之间的距离OB1.0m如图所示。则（）A.以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9C.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5D.以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N A1.0mB0.8mOA6用图所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40N（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力达标测试达标测试A120N96N
