1、第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械 一、杠桿一、杠桿一杠桿1定義：在力的作用下繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫做杠桿。2杠桿五要素：五要素物理含義支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，用“O表示動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F1表示阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F2表示動(dòng)力臂從支點(diǎn)O到動(dòng)力F1作用線的距離，用“l(fā)1表示阻力臂從支點(diǎn)O到阻力F2作用線的距離，用“l(fā)2表示3要點(diǎn)透析1杠桿的支點(diǎn)一定要在杠桿上，可以在杠桿的一端，也可以在杠桿的其他位置；2動(dòng)力和阻力是相對(duì)而言的，不管動(dòng)力還是阻力，杠桿都是受力物體，跟杠桿發(fā)生相互作用的物體都是施力物體；3動(dòng)力作用點(diǎn)：動(dòng)力在杠桿上的作用點(diǎn)；4阻力作用點(diǎn)：阻力在杠桿上的作用點(diǎn)；5力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，

2、不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，它是點(diǎn)到線的距離而不是點(diǎn)到點(diǎn)的距離；6力臂有時(shí)在杠桿上，有時(shí)不在杠桿上，如果力的作用線恰好通過(guò)支點(diǎn)，那么力臂為零；7力臂的表示及畫法：過(guò)支點(diǎn)作力的作用線的垂線；8力臂的三種表示：根據(jù)個(gè)人習(xí)慣而定【例1】以下關(guān)于杠桿的一些說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是 A杠桿必須是一根直棒 B杠桿一定要有支點(diǎn)C動(dòng)力臂就是支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離 D當(dāng)力的作用線通過(guò)支點(diǎn)時(shí)，力臂最大二杠桿的平衡條件1杠桿平衡：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都叫做杠桿平衡。2實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1動(dòng)力臂l1動(dòng)力動(dòng)力臂N阻力F2阻力臂l2阻力阻力臂N120101010220303030320401040探究歸納：

3、只有動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂，杠桿才平衡。3杠桿平衡條件表達(dá)式：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂，即動(dòng)力阻力=阻力臂動(dòng)力臂；公式表示為：F1l1=F2l2，即F1F2=l2l1.應(yīng)用公式時(shí)單位要統(tǒng)一?！纠?】圖2是研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置，要使杠桿在圖示位置平衡，在A處鉤碼應(yīng)掛A6個(gè) B3個(gè) C2個(gè) D1個(gè)【例3】三個(gè)和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳，如下圖，甲圖中和尚們商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑兩小桶，瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶.以下說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是A乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將他的肩往后移動(dòng)一點(diǎn)距離B乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將后面水桶B往前移動(dòng)一

4、點(diǎn)距離C丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以將水桶往前移動(dòng)一點(diǎn)距離D丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以讓瘦和尚往前移動(dòng)一點(diǎn)距離三生活中的杠桿杠桿類型力臂關(guān)系平衡時(shí)力的關(guān)系優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿l1l2F1F2省力，費(fèi)距離撬棍、瓶起子等費(fèi)力杠桿l1F2省距離，費(fèi)力鑷子、釣魚竿等等臂杠桿l12F12不省力，不省距離天平，定滑輪等【例4】一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個(gè)始終跟直桿垂直且作用于中點(diǎn)的力F，使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)到水平位置，這個(gè)過(guò)程中這個(gè)直桿( )A始終是省力杠桿 B始終是費(fèi)力杠桿C先是省力杠桿，后是費(fèi)力杠桿 D先是費(fèi)力杠桿，后是省力杠桿四、總結(jié)歸納1.知識(shí)要點(diǎn)歸納A

5、.一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿。支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)；動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；動(dòng)力臂從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離；阻力臂從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。B.杠桿的平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂或F1L12L2C.杠桿的應(yīng)用省力杠桿：L1L2 F1F2 省力費(fèi)距離；費(fèi)力杠桿：L1L2 F1F2 費(fèi)力省距離；等臂杠桿：L1= L2 F1= F2 不省力、不省距離，能改變力的方向。等臂杠桿的具體應(yīng)用：天平。許多稱質(zhì)量的秤，如桿秤、案秤，都是根據(jù)杠桿原理制成的。 2.做題方法技巧正確理解力臂概念是學(xué)好杠桿的根底，

6、要正確理解力臂，需明確力的作用點(diǎn)和作用線，力的作用點(diǎn)一般是指動(dòng)力或阻力的施力物體及杠桿的接觸點(diǎn)，作用在杠桿上；力的作用線是通過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的線。力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，是點(diǎn)到線的距離，不是點(diǎn)到點(diǎn)的距離。練習(xí)：1、杠桿定義：一根硬棒，在力的作用下能夠繞著 轉(zhuǎn)動(dòng)的 叫杠桿。2、杠桿五要素：支點(diǎn)指 ；動(dòng)力是 杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；阻力是 杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；動(dòng)力臂是 到 的距離；阻力臂是 到 的距離。3、杠桿平衡的條件： 4、杠桿其特點(diǎn)可分為： 、 、 5、杠桿的定義：在力的作用下能夠繞著 轉(zhuǎn)動(dòng)的 叫杠桿。6、杠桿的五要素：支點(diǎn) ：指 ；動(dòng)力 ：是 ；阻力 ：是 杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；動(dòng)力臂 ：是

7、到 的距離；阻力臂 ：是 到 的距離。7、畫出下面杠桿的動(dòng)力臂及阻力臂簡(jiǎn)記：一找點(diǎn)、二畫線、三作垂線段 溫馨提示：不管動(dòng)力、阻力，都是杠桿受的力8、杠桿的平衡條件： 。9、在探究杠桿平衡條件時(shí)，某同學(xué)得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)“F12N，L13，F(xiàn)23N，L22，由此他歸納得出杠桿平衡條件為：F11F22，請(qǐng)問(wèn)該結(jié)論是否正確，為什么？10、A.省力杠桿：動(dòng)力臂阻力臂的杠 桿，杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力阻力。B.等臂杠桿：動(dòng)力臂阻力臂的杠桿，杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力阻力。C.費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂阻力臂的杠桿，杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力阻力。11、兩個(gè)小孩坐在蹺蹺板上，當(dāng)蹺蹺板處于平衡時(shí) A、兩個(gè)小孩的重力一定相等 B、兩個(gè)小孩到支點(diǎn)的距

8、離相等C、輕的小孩離支點(diǎn)近一些 D、重的小孩離支點(diǎn)近一些12、在用扳手?jǐn)Q生銹的螺母時(shí)，工人師傅在扳手柄上套一節(jié)鐵管，這樣就能比擬容易地?cái)Q下螺母，這樣做的物理原理是： A、減小阻力 B、增大動(dòng)力C、增大動(dòng)力臂以增大動(dòng)力 D、增大動(dòng)力臂減小動(dòng)力13、鍘刀鍘草時(shí)的示意圖，請(qǐng)畫出動(dòng)力F的力臂用L表示。14、如下圖，F(xiàn)1是作用在抽水機(jī)手柄A點(diǎn)處的動(dòng)力，O為支點(diǎn)。請(qǐng)畫出動(dòng)力F1的力臂L115、如下圖，O是杠桿的支點(diǎn)，在圖中畫出動(dòng)力F1的力臂16、如下圖，100N的均勻木棒在細(xì)繩拉力作用下保持靜止。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出木棒所受拉力的力臂L及所受重力的示意圖。第13題第14題第15題第16題17、 如下圖，當(dāng)支架上刻

9、度相等的杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為牛，那么每個(gè)鉤碼的重是。假設(shè)把彈簧秤移至D處豎直向上拉杠桿，使杠桿重新平衡。此時(shí)彈簧秤的示數(shù)為牛。二、滑輪一定滑輪和動(dòng)滑輪1滑輪：周邊有槽，能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪?；喌膶?shí)質(zhì)是變形的杠桿2定滑輪：滑輪的軸固定不動(dòng)的叫做定滑輪。3動(dòng)滑輪：滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)，這樣的滑輪叫做動(dòng)滑輪。4定滑輪及動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：1定滑輪可以改變力的方向，但不省力；2動(dòng)滑輪可以省一半力，但不能改變用力的方向。5使用定滑輪和動(dòng)滑輪的幾種情況圖中物體全部勻速運(yùn)動(dòng)種類圖示表達(dá)式定滑輪，f為物體A所受的摩擦力動(dòng)滑輪F=G+G輪2，S繩=2S物，v繩=2v物F=f2，S繩=2S物，v繩=2v物

10、F=2G+G輪，S輪=S物2，v輪=v物2F=2f，S輪=S物2，v輪=v物2【例5】如下圖，滑輪上掛一重10N的物體A，當(dāng)滑輪在力F的作用下向上勻速上升時(shí)，滑輪的速度為重物A上升時(shí)速度的 ，力F應(yīng)為 N滑輪和繩重及摩擦力均不計(jì)。二滑輪組1滑輪組是由假設(shè)干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組裝而成的，可以到達(dá)既省力又改變力的方向的作用效果。2滑輪組省力情況確實(shí)定方法：在不考慮摩擦及動(dòng)滑輪受到的重力的情況下，使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾股繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。如下圖。【例6】如下圖的滑輪或滑輪組將同意重物G均勻提高h(yuǎn)高度，最省力的是 三輪軸和斜面1輪軸：由一個(gè)軸和一個(gè)大輪組成，能省力和改變

11、力的方向，實(shí)質(zhì)是一個(gè)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。 方向盤、水龍頭等輪軸的公式：F1R=F2r或F2F1=Rr輪軸既省力又改變力的方向，但費(fèi)了距離。2斜面：斜面是一種可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，卻費(fèi)距離。理想情況下斜面公式：斜面長(zhǎng)l是斜面高h(yuǎn)的幾倍，所用的拉力F就是物重G的幾分之一?！纠?】斜面是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，生活中經(jīng)常用到它，工人師傅小波和小新分別用如圖甲、乙兩種方法，將同樣的物體搬上車，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A甲方法不可以省力，但能省功B甲方法可以省力，也能省功C乙方法可以省力，但不能省功D乙方法可以省力，也能省功練習(xí)：1、定滑輪是指 固定不動(dòng)的滑輪，使用定滑輪 省力，但可以 。2、動(dòng)滑輪是指 隨 一起運(yùn)動(dòng)

12、的滑輪，使用動(dòng)滑輪可省 力，但不能 。 3、滑輪組由 和 組成，使用滑輪組既可以 ，又能 。4、其他省力的機(jī)械還有： 、 第3節(jié) 機(jī)械效率1、有用功：定義：對(duì)人們有用的功。公式：W有用提升重物W總W額=W總斜面：W有用2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。公式：W額W總W有用G動(dòng)h忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組斜面：W額3、總功：定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功公式：W總W有用W額4、機(jī)械效率：定義：有用功跟總功的比值。公 式： 定滑輪：動(dòng)滑輪： 滑輪組：5、有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。6、提高機(jī)械效率的方

13、法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。7、機(jī)械效率的測(cè)量：1原理：2應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S。3器材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。4步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。5結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率上下的主要因素有：動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多那么額外功相對(duì)就多。提升重物越重，做的有用功相對(duì)就多。摩擦，假設(shè)各種摩擦越大做的額外功就多。8、繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率簡(jiǎn)單機(jī)器中考題匯編一、填空題1. 人直接用F1的力勻速提升重物，所做的功是W1,假設(shè)人使用某機(jī)械勻速提升該重物到同一高度那么人的

14、拉力為F2，所做的功是W2 AF1一定大于F2 BF1一定小于F2 CW2一定大于W1 D只有F2大于F1，W2才大于W12. 圖5的剪刀剪紙機(jī)械效率為80%，這表示圖5A. 假設(shè)作用在剪刀的動(dòng)力是1N，那么阻力B. 假設(shè)作用在剪刀的阻力是1N，那么動(dòng)力C. 假設(shè)作用在剪刀的動(dòng)力做功1J，那么有J的功用于剪紙D. 假設(shè)作用在剪刀的動(dòng)力做功1J，那么有J的功用于剪紙3以下工具中，使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是A核桃?jiàn)AB羊角錘C筷子D起子4如下圖，O為杠桿的支點(diǎn)，：3：4，物塊A和B分別掛在M、N兩端，杠桿恰好平衡，物塊A、B的體積之比為2：1，那么A、B兩物體物質(zhì)的密度之比是A3：2B4：3C2：3D3

15、：45如下圖，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時(shí)向靠近支點(diǎn)的方向移動(dòng)一樣的距離，以下判斷正確的選項(xiàng)是A杠桿仍能平衡B杠桿不能平衡，左端下沉C杠桿不能平衡，右端下沉D無(wú)法判斷6. 如下圖，小明用一可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，將掛在杠桿下的重物提高，他用一個(gè)始終及杠桿垂直的力F，使杠桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中此杠桿： A一直是省力的B先是省力的，后是費(fèi)力的C一直是費(fèi)力的D先是費(fèi)力的，后是省力的7如下圖，工人用滑輪或滑輪組提升重物，每只滑輪質(zhì)量均一樣，假設(shè)把同一貨物勻速提升一樣的高度不計(jì)繩子及滑輪間的摩擦，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A使用C滑輪組及使用D滑輪組一樣省力B使用D滑輪組最省力C

16、其中機(jī)械效率最高的是使用C滑輪組D其中機(jī)械效率最高的是使用B滑輪8. 如下圖的滑輪組，每個(gè)滑輪重為20N，繩重及摩擦不計(jì)用它勻速提升重為100N的物體，所用的拉力F是A50NB60NC70ND120N9. 皮劃艇是我國(guó)奧運(yùn)優(yōu)勢(shì)工程之一，如下圖，比賽中運(yùn)發(fā)動(dòng)一手撐住漿柄的末端視為支點(diǎn)，另一手用力劃漿以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A為省力，可將用力劃漿的手靠近支點(diǎn)B為省力，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點(diǎn)C為省距離，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點(diǎn)D將用力劃漿的手靠近支點(diǎn)，既能省力又能省距離10. 把質(zhì)量相等的A、B兩物體掛在圖6所示的滑輪組下而，不計(jì)繩子、滑輪的重力和摩擦，放手后 ( ) AA上升BA下降 CA、B均靜

17、止 D無(wú)法判斷第8題圖 第9題圖 第10題圖二、填空作圖題11. 圖19是手臂的簡(jiǎn)化圖，手托住重物時(shí)，肌肉對(duì)前臂的拉力沿圖中線。1在圖中畫出重物對(duì)手的壓力2畫出肌肉對(duì)前臂的拉力方向3畫出拉力的力臂4根據(jù)公式判斷肌肉對(duì)前臂的拉力重物對(duì)手的拉力選填“大于、“等于、“小于。12以O(shè)為支點(diǎn)質(zhì)量忽略不計(jì)的杠桿掛上10N重物A，杠桿同時(shí)還受另一個(gè)大小及不等、豎直向上的力作用，處于平衡. 在圖9中畫出 (1) 的力臂；(2) 的示意圖并標(biāo)示它的大小.OA10N圖913. 如圖中搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，使用時(shí)可視為 選填“省力或“費(fèi)力杠桿：假設(shè)車廂或磚頭所受的總重力G為1000N車架所受重力忽略不計(jì)獨(dú)輪車的有關(guān)尺寸

18、如圖，推車時(shí)，人手向上的力F的大小為 N14. 使用機(jī)械可以極大地減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率1如圖甲，工人在鋪設(shè)電纜時(shí)，要在轉(zhuǎn)彎處安裝一組導(dǎo)向輪，這組導(dǎo)向輪屬于 選填“動(dòng)滑輪或“定滑輪2如圖乙，尖嘴鉗是常用的電工工具，刀刃局部靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸，這是為了 ，從而在使用時(shí)更加省力15根據(jù)題中所給出的滑輪，請(qǐng)?jiān)趫D1中用劃線方法畫出繞法要求所給的滑輪都利用*16如下圖的杠桿中，動(dòng)力F1和阻力臂L2，請(qǐng)你作出動(dòng)力臂L1和阻力F217. 如圖2所示為釣魚竿釣魚的示意圖，O為支點(diǎn)，F(xiàn)1表示手對(duì)釣魚竿的作用力，F(xiàn)2表示魚線對(duì)釣魚竿的拉力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出力F1，F(xiàn)2的力臂L1，L2 第15題圖 第16題圖 第17

19、題圖實(shí)驗(yàn)探究題如題18圖所示，利用鐵架臺(tái)、帶有刻度的杠桿、細(xì)線、數(shù)量足夠的鉤碼等實(shí)驗(yàn)器材探究杠桿的平衡條件。實(shí)驗(yàn)前杠桿如下圖，為使杠桿處在 平衡狀態(tài)，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母B向 選填“左或“右調(diào)。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下表，請(qǐng)將表頭欄目、實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)次數(shù) = 1 * 3 * 動(dòng)力臂L1阻力F2 = 2 * 3 * 123248 = 3 * 3 * 35 = 4 * 3 * 6小猴和小白兔同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)實(shí)心胡蘿卡，它們都想多分點(diǎn)。小猴提出分配方案：將胡蘿卜放在三角形石塊的尖端，調(diào)節(jié)胡蘿卜位置，使胡蘿卜靜止時(shí)保持水平，然后沿支點(diǎn)處豎直切開，各拿一份，如圖甲所示。小白兔說(shuō)：“我要長(zhǎng)的那一頭！，小猴卻暗自快樂(lè)。世紀(jì)教育網(wǎng)1從質(zhì)量角度來(lái)看，小猴有沒(méi)有吃虧？答： 2從圖乙可看出，造成上述現(xiàn)象的原因是：A端重力的力臂 選填“大于、“小于或“等于B端重力的力臂根據(jù)杠桿平衡的條件可得出：A端的質(zhì)量 選填“大于、“小于或“等于B端的質(zhì)量。20. 在探究“杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中1實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是 。2杠桿平衡后，小英同學(xué)在圖甲所示的A位置掛上兩個(gè)鉤碼，可在B位置掛上 個(gè)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。2-1 3她改用彈簧測(cè)力計(jì)在乙圖中的C位置斜下拉，假設(shè)每個(gè)鉤碼重2N，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)將