第十单元 简单机械

1、第第1 1部分部分 基基 础础 篇篇第十单元第十单元 简单机械简单机械1杠杆的平衡条件是_，杠杆可以分为省力杠杆、_杠杆和_杠杆三类2定滑轮的实质是一个_杠杆，使用它_省力，_改变力的方向；动滑轮的实质是一个_杠杆，使用它_省力，_改变力的方向；滑轮组既可以省力也可以改变力的方向3机械效率的计算公式是_，机械效率总是_1.减小机械自重及机械摩擦可以提高机械效率F1L1F2L2费力等臂等臂不可以省力可以不能小于W有/W总100%考点一考点一 杠杆杠杆1.画力臂的方法：（1）找支点O；（2）延长的作用线（虚线）；（3）画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；（4）标力臂.画力臂？想一想?F1F

2、2L1L2AOBF1F2画力臂AOBL1L22.探究杠杆的平衡条件（1）杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动.（2）实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡.这样做的目的是在实验过程中可以方便地从杠杆上量出力臂，同时也可以消除杠杆自身重力的影响.（3）结论：动力动力臂阻力阻力臂.写成公式：F1l1=F2l2，也可写成：F1/F2=l2 /l1.3. 杠杆的应用思考与讨论 你能说出“小小称砣能压千斤”的道理吗?理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别? 你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管套在板手柄上的道理吗?【例题1】（2015江西）探究杠杆的平衡条件.【提出问题】如图所示，是一种常见的杆秤，此时处于

3、水平位置平衡. 发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉.他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现. 发现二：接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡，说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡.那么，杠杆在满足什么条件时才能平衡呢?力力力臂力臂【实验结论】如下图所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是 .【制定计划与设计实验】实验前，轻质杠杆处于如右图所示的状态，使用时，首先应将杠杆右端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是 。右右方便直接测出力臂方便直接测出力臂动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻

4、力臂【拓展应用】如图所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个 （填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，此杠杆的支点是图中的 点，假如托起6 N的重物，请你根据图所示，估算出手臂要用的动力大约是 N.C48费力费力定滑轮的实质定滑轮的实质F1F2OL1=L2F2F1OL1=L2L1L2L1L2考点二考点二 滑轮滑轮1.定滑轮（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮.（2）实质：等臂杠杆.（3）特点：使用定滑轮不能省力，但是能改变动力的方向.（4）对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）：F=G. 绳子自由端移动距离： S F (或速度V F)=重物移动的距离S G(或速度V G).动滑轮的实质动滑轮

5、的实质F1F2O 2. 动滑轮（1）定义：轴心和重物一起移动的滑轮（可上下移动，也可左右移动）.（2）实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆.（3）特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向.（4）理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）： F = G.只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= (G 物+G 动). 绳子自由端移动的距离 S F (或V F)=2倍的重物移动的距离 S G(或V G).12123. 滑轮组（1）定义：把定滑轮和动滑轮组合起来使用.（2）特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向.（3）理想滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）的拉力F = G；只忽略轮轴间的摩擦，则

6、拉力F = (G 物+G 动).绳子自由端移动的距离S F (或V F)= n倍的重物移动的距离 S G(或V G). 1n1n（4）组装滑轮组的方法：如果定滑轮和动滑轮的个数相等，首先根据公式n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数，然后根据“奇动偶定”的原则，结合题目的具体要求组装滑轮.如果定滑轮和动滑轮的个数不相等，从滑轮个数少的这边的挂钩上固定绳子，再绕好绳子，此时属于最省力的绕绳方法.考点二：阿基米德原理 (2015 梅州市)如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是() AF1较大

7、BF3较大 CF1、F2、F3的大小不能确定 D将钩码提升相同的高度，力F1、F2、 F3所做的功相等D3. (2015 桂林市)如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是()A.自行车的脚踏板 B.旗杆顶的定滑轮 C.水管上的水龙头 D.大门上的门把手B4. (2015 广东省)如图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200 N，当物体A匀速上升高度为1 m时，绳子移动的距离为_m，人对绳子的拉力为_N (绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计).2200全方位突破5.(2015 铜仁市)请在图中画出滑轮最省力的绕法 答案：考点三考点三 滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率1.有用功定义：对人们有用

8、的功（实际上是我们完成某一目的要做的功）.公式：W 有用Gh（提升重物）=W总W额=W总.斜面：W有用=Gh.2.额外功定义：并非我们需要但又不得不做的功.公式：W额= W总W有用=G 动h.（忽略轮轴摩擦的动滑轮或滑轮组）斜面：W额=fs（s为斜面长度）.3.总功 定义：有用功加额外功或动力所做的功. 公式：W总=W有用W额=Fs= W有用. 斜面：W总= fs+Gh=Fs.4.机械效率 定义：有用功跟总功的比值. 公式： = 斜面： = 定滑轮：= = =动滑轮：= = =滑轮组：= = =W有用W总GhFsGhFsGhFhGFGhFsGhF 2hGnFGhFsGhFnhG2F5.滑轮组机

9、械效率的测量（1）原理： = =（2）应测物理量：钩码重G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s.（3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外，还需刻度尺、弹簧测力计.（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高.目的是保证弹簧测力计示数大小不变.（5）结论：动滑轮越重，额外功相对就越多.提升重物越重，做的有用功相对就越多.各种摩擦越大做的额外功就越多.绕线方法和重物提升高度不影响滑轮组的机械效率.W有用W总GhFs【例题4】（2015梧州）在“测滑轮组机械效率”的实验中，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G，再按图所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置.( 1 )为了测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计 （填“缓慢匀速提升”或“静止”）时读数，图10-7中弹簧测力计的示数是 . 缓慢匀速提升缓慢匀速提升0.8N( 2 )按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大