第十一章

簡單機(jī)械和功（2課時(shí)）

第1課時(shí)

簡單機(jī)械

一、中考要求

1、知道杠桿的五要素（會(huì)作圖）；

2、理解杠桿的平衡條件及其研究方法；

3、知道杠桿的分類和應(yīng)用；

4、知道定滑輪、動(dòng)滑輪的辨別與作用；

5、知道滑輪組省力關(guān)系，費(fèi)距離關(guān)系及其繞繩方法。

二、知識要點(diǎn)梳理

1、杠桿

杠桿的五要素是：_____、_____、_____、______、_____

從_____到____________叫動(dòng)力臂。

杠桿的平衡條件（杠桿的原理）是：_____________________，它是由__________首先總結(jié)出來的。

杠桿的分類

省力杠桿：條件_____，特點(diǎn)_________，實(shí)例_______。

費(fèi)力杠桿：條件______，特點(diǎn)_________，實(shí)例_________。

等臂杠桿：條件______，特點(diǎn)________，實(shí)例_______。

天平、定滑輪支點(diǎn)動(dòng)力F1阻力F2動(dòng)力臂L1阻力臂L2支點(diǎn)動(dòng)力作用線的垂直距離F1L1=F2L2阿基米德L1?L2省力費(fèi)距離撬棒、羊角錘、獨(dú)輪車L1?L2費(fèi)力省距離釣魚竿、理發(fā)剪刀、鑷子L1=L2不省力不費(fèi)力不省距離不費(fèi)距離

2、滑輪

定滑輪特點(diǎn)________，但不能____，實(shí)質(zhì)是__________。

動(dòng)滑輪特點(diǎn)：能_____，但不能_______，實(shí)質(zhì)是__________。

滑輪組特點(diǎn)：既能____，也能________。

力的關(guān)系

理想滑輪組________。（水平使用時(shí)__________）

非理想滑輪組___________________。

移動(dòng)距離的關(guān)系

：

改變力的方向省力等臂杠桿省力改變力的方向動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿省力改變力的方向F=I/nGF=I/nfF=I/n（G物+G動(dòng)）S=nhS繩=nS物

三、直擊考點(diǎn)

考點(diǎn)一

杠桿的五要素

【典題演示】如圖所示，

有一杠桿可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，在其

中點(diǎn)掛一重物，現(xiàn)在A處施

加動(dòng)力FA。

⑴若FA沿F1方向，則動(dòng)力臂是＿＿＿，阻力臂是＿＿＿，

⑵若FA沿F2方向，則動(dòng)力臂是＿＿＿，

⑶若FA沿F3方向，則動(dòng)力臂是＿＿＿，

⑷若FA沿F4方向，則動(dòng)力臂是＿＿＿。(填圖中線段)

ODCBAF1F2F3F4OCODOAOBO

【思維點(diǎn)撥】力臂的作法：⑴明確＿＿＿和＿＿＿＿＿線，⑵作＿＿＿＿到＿＿＿＿＿的距離，⑶標(biāo)出垂足和力臂的字母l1或l2

【名題選練】請?jiān)趫D11-2中作出動(dòng)力臂、阻力、阻力臂。．

支點(diǎn)力的作用線支點(diǎn)力的作用線

考點(diǎn)二

杠桿的平衡條件

【典題演示】

1．

如題11-3圖所示，利用

鐵架臺、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)前杠桿如圖所示，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)；這樣做的目的是

。

水平右消除杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)的影響

記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下表，請將表頭欄目、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

動(dòng)力臂L1/m阻力F2/N②

120.330.2240.48③

35④

60.25動(dòng)力F1/N阻力臂L2/m0.20.3

2．如圖11-4杠桿ABCD，請作出以C為支點(diǎn)使杠桿能撬起石塊1最小的動(dòng)力。（*思考：若本題未明確支點(diǎn)如何作出最小的動(dòng)力？）

【思維點(diǎn)撥】作用在杠桿上的最小動(dòng)力的作法：（１）找杠桿上距離＿＿＿＿＿最遠(yuǎn)的點(diǎn)Ｐ（未明確支點(diǎn)的，先找動(dòng)力臂與阻力臂之比最大的點(diǎn)確定為支點(diǎn)），（２）支點(diǎn)與最遠(yuǎn)點(diǎn)的連線ＯＰ為最大

，（３）過最遠(yuǎn)點(diǎn)P作＿＿＿＿＿的垂線，（4）注意標(biāo)出力的作用點(diǎn)和

。

支點(diǎn)動(dòng)力臂最大動(dòng)力臂OP方向

【名題選練】如圖11-5所示，是一種指甲刀的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是（）

A．ABC是一個(gè)省力杠桿

B．D處刀刃較薄，可以增大壓力

C．杠桿ABC上有粗糙的花紋，可以減小摩擦

D．指甲刀只有兩個(gè)杠桿，一個(gè)省力杠桿，一個(gè)費(fèi)力杠桿

A

考點(diǎn)三

滑輪組

【典題演示】如圖

所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是

（

）

C

【思維點(diǎn)撥】

（1）拉力與提升重物重力（或被克服的力）的關(guān)系是：

,

（水平拉動(dòng)物體時(shí)

）

（2）滑輪組的繩子繞法：從固定端畫起“n奇動(dòng)偶定”。

F=（G物+G動(dòng)）/nF=1/nf

【名題選練】如圖11-7，通過滑輪組用彈簧測力計(jì)向上吊起50N的重物，

彈簧測力計(jì)的示數(shù)為20N，（繩重和摩擦不計(jì)），試畫出繩子的繞法，

動(dòng)滑輪的重為＿＿＿N。若用該滑輪組提起80N的重物，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為＿＿N。

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【易錯(cuò)探究】

皮劃艇是我國奧運(yùn)優(yōu)勢項(xiàng)目之一，如圖所

示，比賽中運(yùn)動(dòng)員一手撐住

漿柄的末端（視為支點(diǎn)），

另一手用力劃漿．下列說法

正確的是（

）

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

B

四、當(dāng)堂演練

1．

在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：

⑴如圖a所示，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿左端的平衡螺母向

調(diào)節(jié)。

⑵如圖b所示，調(diào)節(jié)平衡后，左側(cè)掛上鉤碼，在右側(cè)用彈簧測力計(jì)（圖中未畫出）拉杠桿，使其在水平位置平衡，為便于測量力臂，應(yīng)使彈簧測力計(jì)拉力的方向

。

ab左豎直向下

⑶操作過程中，當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程仍不能使杠桿水平平衡，你認(rèn)為接下來合理的操作是

。（寫出一條即可）

⑷甲同學(xué)測出了一組數(shù)據(jù)后就得出了“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”的結(jié)論，乙同學(xué)認(rèn)為他的做法不合理，理由是

。

測力計(jì)拉力的位置向右移換用較大量程的測力計(jì)減小左側(cè)鉤碼的數(shù)量左側(cè)鉤碼向右移不使用測力計(jì)，在右側(cè)直接掛鉤碼

一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不便尋找普遍規(guī)律。

2．如圖11-10，某同學(xué)用重為10N的動(dòng)滑輪勻速提升重為50N的物體。不計(jì)摩擦，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是()

A．20NB．25N

C．30ND．35N

D

3．

根據(jù)工作需要選擇合適的工具是勞動(dòng)者的基本技能．要剪斷鐵絲等較硬的物體，下圖中的4種剪刀應(yīng)選擇

ABCD

D

4．

小明利用如圖11-12所示的簡單機(jī)械移動(dòng)物體A時(shí)。當(dāng)沿不同方向分別用F1、F2、F3的力，以不同速度勻速拉動(dòng)物體時(shí)，忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法中正確的是：

（

）

A．F1=F2＜F3B．F1＜F2＜F3

C．F1＞F2＞F3D．F1=F2=F3

D

5.如圖11-13所示的滑輪組，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

（）

A．50NB．60N

C．70ND．120N

B

6．

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)大小與FA不等、豎直向上的力FB作用，處于平衡.在圖11-14中畫出

（1）FA的力臂lA；

（2）FB的示意圖并標(biāo)示它的大小.

7．要使圖11-15杠桿保持平衡，作出作用在杠桿上最小的動(dòng)力。

圖11-15

五、實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

1．．

如圖是小明利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)．（每個(gè)鉤碼重0.5N）

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向

（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．左

（2）在A點(diǎn)懸掛兩個(gè)鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，需在B點(diǎn)懸掛

個(gè)鉤碼；取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼，改用彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉，使杠桿水平位置平衡，測力計(jì)的拉力為

N；若改變彈簧測力計(jì)拉力的方向，使之斜向右上方，杠桿仍然水平位置平衡，則測力計(jì)的讀數(shù)將

（選填“變大”或“變小”或“不變”）．

30.75變大

2．在圖11-17中,物G重都為12N,當(dāng)物體靜止時(shí),拉力F各是多少?不計(jì)摩擦和機(jī)械重。

F1=＿＿＿NF2=＿＿＿N

F3=＿＿＿NF4=＿＿＿N

圖11-1731264

3．園藝師傅使用如圖11-18所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近,這樣做的目的是為了()

A．增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離B．減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離

C．增大動(dòng)力臂，省力D．減小阻力臂，省力圖11-18D

4．如圖11-19甲物重5N,乙物重3N，甲、乙均保持靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)彈簧測力計(jì)自重。則彈簧測力計(jì)的示數(shù)是（

）

A．3N