江苏省大丰市中考物理 第21课时 杠杆与滑轮复习课件.ppt

第十章简单机械和功 第21课时杠杆与滑轮 1 了解杠杆的概念 会画力臂 2 知道杠杆的平衡条件 3 了解定滑轮 动滑轮 滑轮组的构造及作用 能根据需要组装滑轮组 课时目标 知识梳理 1 在物理学中 将一根在力的作用下可绕 转动的硬棒称作杠杆 杠杆可以是直的 也可以是 的 2 杠杆的五要素 1 支点 杠杆绕着 的点 用字母o表示 2 动力 使杠杆 的力 用字母f1表示 3 阻力 的力 用字母f2表示 说明 动力 阻力都是 的受力 所以作用点在 动力 阻力的方向 一定 不一定 相反 但它们使杠杆转动的方向 4 动力臂 从支点到 的距离 用字母l1表示 5 阻力臂 从支点到 的距离 用字母l2表示 画力臂方法 找支点o 画力的作用线 虚线 画力臂 过支点垂直力的作用线作垂线 标力臂 固定点弯 转动转动阻碍杠杆转动杠杆杠杆上不一定相反动力作用线的垂直阻力作用线的垂直 知识梳理 3 杠杆平衡的条件是 4 根据杠杆的结构特点和省力情况 把杠杆分为三类 分别是 杠杆 杠杆和 杠杆 其中 省力杠杆虽然省力但 费力杠杆虽然费力但 5 滑轮 1 定滑轮的实质是一个 杠杆 定滑轮的工作特点是不能 但可以改变施力的 2 动滑轮的实质是动力臂是阻力臂 的省力杠杆 使用单个动滑轮最多可以省 的力 但不改变施力的方向 3 在实际使用中 人们常将 滑轮和 滑轮组合成滑轮组 这样既可以 又可以改变 4 在不计摩擦和绳重时 用滑轮组吊起重物 滑轮组用n段绳子吊重物 绳子自由端移动的距离s就是重物提升高度h的 倍 自由端的拉力就是重物和动滑轮总重的 f1l1 f2l2 省力费力等臂费距离省距离 等臂省力方向2倍一半定动省力施力的方向n 考点一杠杆的五要素 1 2017 武威 如图所示为生活中使用的 开瓶起子 请在图中画出作用在 开瓶起子 上动力f1的力臂和阻力f2的示意图 典例设计 典例设计 2 2017 眉山 如图所示 o为支点 l1为动力f1的力臂 请作出此杠杆的动力f1和阻力f2的示意图 考点二杠杆的平衡条件及其实验探究 典例设计 3 2017 山西 在做 探究杠杆平衡条件 的实验中 1 杠杆在图示位置平衡 则右侧虚线框内悬挂了 个钩码 2 若将左右两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后 杠杆 左 右 端下沉 3 若在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的小球 这时杠杆将 保持水平平衡 顺时针转动 逆时针转动 3右逆时针转动 典例设计 4 在 探究杠杆平衡条件的实验 中 1 如图 a 所示 实验前 杠杆左端下沉 则应将左端的平衡螺母向 左 右 调节 直到杠杆在水平位置平衡 目的是 2 如图 b 所示 杠杆上的刻度均匀 在a点挂4个钩码 要使杠杆在水平位置平衡 应在b点挂 个相同的钩码 右消除杠杆重力对实验的影响6 典例设计 3 如图 c 所示 若不在b点挂钩码 改用弹簧测力计在b点向下拉杠杆 使杠杆仍在水平位置平衡 当测力计从a位置转动到b位置时 其示数大小将 4 如图 d 所示 已知每个钩码重0 5n 杠杆上每小格长度为2cm 当弹簧测力计在c点斜向上拉 与水平方向成30 角 杠杆 使杠杆在水平位置平衡时 拉力f的力臂大小为 cm 弹簧测力计示数的大小为 n 变大43 1 如图 c 所示 实验时 应沿 a b 的方向拉弹簧测力计 这样做的目的是 2 操作过程中 图 c 当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡 你认为接下来合理的操作是 写出一条即可 3 实验结束后 小明提出了新的探究问题 若支点不在杠杆的中点时 杠杆的平衡条件是否仍然成立 于是小组同学利用如图 e 所示装置进行探究 发现在杠杆左端的不同位置 用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时 测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符 其原因是 举一反三 a便于直接从杠杆上读出力臂测力计拉杠杆的位置向右移 换用较大量程的测力计 减少左侧钩码的数量 左侧钩码的位置向右移 不使用测力计在右端直接挂钩码等 答出其中一点即可 杠杆自身重力对实验有影响 典例设计 考点三杠杆的分类 典例设计 5 下图是三类不同用途的杠杆模型 这三类杠杆中 一定是省力杠杆的是第 类 钓鱼竿与第 类杠杆原理相同 二三 典例设计 6 如图所示 oab为轻质杠杆 可绕支点o自由转动 在b端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡 该杠杆 a 一定是省力杠杆b 一定是费力杠杆c 一定是等臂杠杆d 以上情况都有可能 d 考点四杠杆的动态平衡分析 典例设计 7 如图所示 作用在杠杆右端的力f将杠杆缓慢地由位置a拉至位置b 1 若力f始终与杠杆垂直 在这个过程中 力f的大小将 a 不变b 变小c 变大d 先变大后变小 2 若力f的方向始终竖直向上 在这个过程中 力f的大小将 a 不变b 变小c 变大d 先变大后变小 3 若力f的方向始终水平向右 则杠杆 能 不能 在b位置保持平衡 理由是 ca不能拉力f的力臂为零 考点五杠杆中的最小力问题 典例设计 8 2017 黔东南 如图所示 硬质杠杆aob上挂上一重物g o为支点 请在杠杆aob上作出使重物在图示位置静止时的最小力f及力臂l 典例设计 9 如图所示 高0 8m 重1100n 均匀的圆柱形木柱 截面半径为0 3m 将它竖直放在水平地面上 若要使木柱的a点离开地面 且需要的作用力最小 1 请在图中画出此力的示意图和力臂 2 该力的大小为 n 330 考点六滑轮和滑轮组 典例设计 10 2017 济宁 小可在a端用如图所示的动滑轮匀速提起200n的水桶 若不计绳重 滑轮重及摩擦 则人拉绳子a端的动力为 n 实际测量a端的拉力为110n 不计绳重及摩擦 则滑轮重为 n 10020 典例设计 11 2017 泰州 用如图的滑轮组提升重物 画出最省力的绕绳方法 1 如图 轻杆oa可绕o点自由转动 用细线将15n的重物挂在a处 小林在b处用竖直向上的拉力提住轻杆 ob和ba长度之比为3 5 下列问题中 轻杆始终在水平位置处于平衡 1 此杠杆类型与 钓鱼竿 羊角锤 相同 2 拉力大小为 n 3 若仅增加物重 则拉力的变化量与物重的变化量之比为 4 若拉力方向变为图中虚线所示方向 则拉力将变 当堂反馈 钓鱼竿408 3大 2 2017 枣庄模拟 在不计机械自重和摩擦的情况下 能用10n力刚好提起重20n的简单机械 下列不可能的是 a 一个动滑轮b 一个定滑轮c 杠杆d 一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组 当堂反馈 b 3 2017 连云港 如图所示 在均匀杠杆的a处挂3个钩码 b处挂2个钩码 杠杆恰好在水平位置平衡 已知每个钩码的质量均为50g 若在a b两处各加1个等重的小球 那么杠杆 a 右边向下倾斜b 左边向下倾斜c 仍保持水平位置平衡d 无法确定杠杆是否平衡 当堂反馈 a 4 2017 柳南三模 如图中某同学体重为500n 他的手能承受的最大拉力为600n 动滑轮重为100n 该同学利用如图所示的滑轮组把物体a吊起来 物体a的重力不能超过 a 1000nb 1200nc 900nd 1100n 当堂反馈 c 5 2017 南通 如图 o为拉杆式旅行箱的轮轴 oa为拉杆 现在拉杆端点a处施加力f 使箱体从图示位置绕o点缓慢逆时针转至竖直位置 若力f的大小保持不变 则力f的方向应 垂直于oab 竖直向上沿oa向上d 水平向左 当堂反馈 b 6 2017 辽阳 如图是一种常见的晾衣夹 使用时o为支点 a为动力作用点 f2为弹性钢圈对夹子的阻力 请在图中画出作用在a点的最小动力f1及其力臂l1 并作出阻力臂l2 当堂反馈 7 如图所示 质量不计的光滑木板ab长1 2m 可绕固定点o转动 离o点0 2m的b端挂一重50n的物体 板的a端用一根与水平地面成30 夹角的细绳拉住 木板始终在水平位置平衡 g取10n kg 1 在图上画出a点所受拉力的力臂l 2 求木板水平位置平衡时绳的拉力 3 在o点的正上方放一质量为1kg的小球 若小球以20cm s的速度由o点沿木板向a端匀速运动 问小球至少运动多长时间细绳的拉力