L第十二章 简单机械

1、第十二章第十二章 简单机械简单机械中考考点清单中考考点清单课标解读课标解读考点一杠杆考点一杠杆考点二滑轮考点二滑轮考点三机械效率考点三机械效率常考类型剖析常考类型剖析实验突破实验突破中考考点清单中考考点清单考点一杠杆考点一杠杆1. .杠杆杠杆（1）一根硬棒，在力的作用下能绕）一根硬棒，在力的作用下能绕 转转动，这根硬棒就是杠杆动，这根硬棒就是杠杆（2）杠杆的五要素如图）杠杆的五要素如图1：支点：杠杆可以绕其转动的点支点：杠杆可以绕其转动的点O动力：使杠杆转动的力动力：使杠杆转动的力F1阻力：阻碍杠杆转动的力阻力：阻碍杠杆转动的力F2动力臂：从支点动力臂：从支点O到动力到动力F1作用线作用线的距

2、离的距离L1阻力臂：从支点阻力臂：从支点O到阻力到阻力F2作用线的距离作用线的距离L2 固定点固定点 O图图中考考点清单中考考点清单2. .杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：动力：动力 动力臂阻力阻动力臂阻力阻力臂或写为力臂或写为 F1L1如图如图2中中F2L2图图2 中考考点清单中考考点清单3. .生活中的杠杆生活中的杠杆=中考考点清单中考考点清单考点二滑轮考点二滑轮1. .定滑轮和动滑轮定滑轮和动滑轮等臂杠杆等臂杠杆省力省力改变力的方向改变力的方向动力臂是阻动力臂是阻力力臂二倍的臂二倍的改变力的方向改变力的方向省力省力中考考点清单中考考点清单2. .滑轮组滑轮组( (1) )把定滑轮和动滑轮组

3、合在一起，构成滑轮组把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组( (2) )特点：既能省力又能改变力的方向，但是要费特点：既能省力又能改变力的方向，但是要费距离距离( (3) )省力特点：使用滑轮组提起重物时，如果忽略省力特点：使用滑轮组提起重物时，如果忽略动滑轮的自重，动滑轮上有几段（股）绳子动滑轮的自重，动滑轮上有几段（股）绳子承担物重，提起重物所用的力就是物重的几承担物重，提起重物所用的力就是物重的几分之一，即分之一，即FG，其中为提起重，其中为提起重物所用的力，物所用的力，G为物重，为物重，n为承受物重的绳为承受物重的绳子段（子段（ 股）数，即绕在动滑轮上的绳子段股）数，即绕在动滑轮上的绳

4、子段（ 股）数股）数中考考点清单中考考点清单3. .其他简单机械其他简单机械 轮轴和斜面，都可以省力，轮轴的应用如轻轮轴和斜面，都可以省力，轮轴的应用如轻轻转动门把手，就可以把门锁打开；司机用不大轻转动门把手，就可以把门锁打开；司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力使汽的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力使汽车转弯；斜面的应用如盘山公路车转弯；斜面的应用如盘山公路考点三机械效率考点三机械效率1. .有用功和额外功有用功和额外功（1）无论是否使用机械，必须要做的功，叫做有）无论是否使用机械，必须要做的功，叫做有用功，用用功，用W有有表示表示（2）使用机械时，并非我们需要又不得不做的功

5、，）使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，叫做额外功，用叫做额外功，用W额额表示表示中考考点清单中考考点清单（3）有用功与额外功之和叫做总功，用）有用功与额外功之和叫做总功，用W总总表示表示（2）公式：）公式： （4）总功、有用功和额外功之间的关系为：）总功、有用功和额外功之间的关系为：W总总W有有 W额额2. .机械效率机械效率（1）物理学中，将）物理学中，将跟跟的比值的比值叫做机械效率，叫做机械效率， 用符号用符号表示表示有用功有用功总功总功W有有W总总 100 %中考考点清单中考考点清单（3）使用任何机械都不可避免地要做额外功，有）使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是用功总是

6、总功，所以机械效率总是小于总功，所以机械效率总是小于1的机械效率通常用的机械效率通常用表示表示小于小于百分数百分数（4）提高机械效率的主要方法是改进结构，使它）提高机械效率的主要方法是改进结构，使它更合理，更轻巧在使用中按照技术规程经常保养，更合理，更轻巧在使用中按照技术规程经常保养，使机械处于良好的状态使机械处于良好的状态. 常考类型剖析常考类型剖析类型一类型一 杠杆的分类杠杆的分类（分析近三年湖南真题知，（分析近三年湖南真题知， 此类多以选择此类多以选择题为主，考查时多会结合四幅图求判断省力杠杆或费力杠杆，在以题为主，考查时多会结合四幅图求判断省力杠杆或费力杠杆，在以填空题形式考查时会结合

7、杠杆的平衡条件考查填空题形式考查时会结合杠杆的平衡条件考查) )例例1(1(1313邵阳邵阳) ) 杠杆在生活中应用非常广泛杠杆在生活中应用非常广泛. .下列下列各图中各图中, ,属于费力杠杆的是属于费力杠杆的是 （ ）B常考类型剖析常考类型剖析杠杠种类杠杠种类生活中的实例生活中的实例力臂力臂力力省力杠杠省力杠杠用羊角锤起钉子用羊角锤起钉子 用起子起用起子起瓶盖瓶盖用撬棒撬物体用撬棒撬物体 用钢丝钳切用钢丝钳切钢丝钢丝 L L1 1L L2 2F F1 1F F2 2费力杠杠费力杠杠用钓鱼竿钓鱼用钓鱼竿钓鱼 用镊子夹物体用镊子夹物体用船桨划船用船桨划船 L L1 1L L2 2F F1 1F

8、F2 2等臂杠杠等臂杠杠天平天平 定滑轮定滑轮 L L1 1=L=L2 2F F1 1=F=F2 2【名师点拨】【名师点拨】 常见杠杆分类举例常见杠杆分类举例常考类型剖析常考类型剖析 变式题变式题1 1（1313常德）常德） 如图所示的各种用具在使如图所示的各种用具在使用中，属于省力杠杆的是用中，属于省力杠杆的是 （ ）B常考类型剖析常考类型剖析类型二类型二 杠杆平衡条件的应用杠杆平衡条件的应用例例2 (2 (1313邵阳邵阳) ) 下列方案能使图下列方案能使图1中轻质杠杆保持中轻质杠杆保持平衡的是平衡的是 ( ) ( )A.A.在在a a处挂处挂9 9个质量相同的钩码个质量相同的钩码B.B.

9、在在b b处挂处挂8 8个质量相同的钩码个质量相同的钩码C.C.在在c c处挂处挂6 6个质量相同的钩码个质量相同的钩码D.D.在在d d处挂处挂2 2个质量相同的钩码个质量相同的钩码C常考类型剖析常考类型剖析 变式题变式题 2 ( 2 (1313威海威海) ) 如图如图2 2所所示的钢丝钳是示的钢丝钳是 杠杆杠杆( (选填选填“省省力力”或或“费力费力”），剪铁丝时动力），剪铁丝时动力臂长为臂长为 10 cm, 10 cm,阻力臂长为阻力臂长为2 cm, 2 cm, 若若铁丝被剪断需要铁丝被剪断需要 800 N 800 N的力的力, ,小明至少用小明至少用 的的力才能将铁丝剪断力才能将铁丝剪

10、断. .省力省力 常考类型剖析常考类型剖析类型三类型三 画力臂画力臂 例例3 (3 (13 13 怀化怀化) ) 如图如图3 3所示所示, ,是一个杠杆示意是一个杠杆示意图图, ,图中图中0 0 是支点是支点F F1 1为动力，为动力，L L1 1为动力臂，为动力臂，F F2 2为阻力为阻力, ,请画出阻力臂请画出阻力臂L L常考类型剖析常考类型剖析变式题变式题 3 3 如图如图 4 所示所示, ,工人用撬棍撬起石块工人用撬棍撬起石块, , 0 为支点为支点. .画出阻力画出阻力 F2 的力臂的力臂 L2 和工人在和工人在 A 点施点施加的最小动力加的最小动力 F1 的示意图的示意图. 常考类

11、型剖析常考类型剖析类型四类型四 简单机械的特点简单机械的特点例例4 4 如图如图 5 5 所示，工人师傅将重为所示，工人师傅将重为600 N 600 N 的物体提升到离地面的物体提升到离地面 2 m 2 m 处（滑轮重量处（滑轮重量不计），则工人师傅所用的拉力为不计），则工人师傅所用的拉力为 N N，绳子自由端移动的距离是绳子自由端移动的距离是 m.m. 200 常考类型剖析常考类型剖析例例5 5（1212株洲）株洲） 如图如图 6 所示，用所示，用20 N20 N的拉的拉力力F F 通过滑轮组将通过滑轮组将40 N 40 N 的重物在的重物在2 s2 s内匀速内匀速提升提升1 m,1 m,在

12、此过程中在此过程中, ,拉力做功为拉力做功为 J, J, 拉拉力的功率是力的功率是 W.W.6030类型五类型五 有用功、总功和机械效率的计算有用功、总功和机械效率的计算常考类型剖析常考类型剖析 有用功有用功物体重力物体重力G G上升的高上升的高度为度为h h , ,所做的功所做的功W W有有= =GhGh物体物体G G上升高度为上升高度为h,h,所做的功所做的功W W有有= =GhGh总功总功拉力拉力( (推力推力)F)F移移动动s s所做的功所做的功W W总总=Fs=Fs拉力拉力F F移动移动s s所所做的功做的功W W总总= =FsFs( (s s= =nh,nnh,n为动为动滑轮上绳子

13、承担的段滑轮上绳子承担的段数）数）【名师点拨】【名师点拨】简单机械简单机械物理量物理量 返回目录返回目录常考类型剖析常考类型剖析机械效率机械效率=W有有W总总 100 %=Fs100%Gh=W有有W总总 100 %=Fs100%Gh变式题变式题5 (5 (1212岳阳岳阳) ) 工人利用如图工人利用如图 7 7 所示的所示的滑轮组滑轮组, ,将重将重800 N800 N的物体竖直向上匀速提升的物体竖直向上匀速提升1 m ,1 m ,工人对绳的拉力为工人对绳的拉力为500 N, 500 N, 则滑轮组对则滑轮组对重物所做的有用功重物所做的有用功W W有有和该滑轮组此时的机械和该滑轮组此时的机械效

14、率效率分别是分别是 （ ） D常考类型剖析常考类型剖析 A. A.W有有= 500J = 500J =62.5% B. B.W有有= 500J = 500J =80% C. C.W有有= 800J = 800J =62.5% D. D.W有有= 800J = 800J =80% 实验突破实验突破实验一实验一 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件（20132013年张家界考查，年张家界考查，20122012年岳年岳阳、湘潭、长沙考查，阳、湘潭、长沙考查，20112011年长沙、年长沙、常德考查）常德考查） 命题点：命题点： 1. .杠杆的平衡调节杠杆的平衡调节( (调节平衡螺母，左高左调，调节平

15、衡螺母，左高左调，右高右调右高右调) ) 2. .杠杆平衡条件的应用杠杆平衡条件的应用( (F1L1=F2L2) ) 3. .要求杠杆水平平衡的目的要求杠杆水平平衡的目的( (方便测出力臂方便测出力臂) ) 4. .选择杠杆中间为支点的原因选择杠杆中间为支点的原因( (减少杠杆自重减少杠杆自重对实验的影响对实验的影响) )实验突破实验突破 5. .实验应进行多次测量的目的实验应进行多次测量的目的( (一次实验数据一次实验数据具有偶然性，多次实验结论才具有普遍性具有偶然性，多次实验结论才具有普遍性) ) 6. .实验数据的处理实验数据的处理 实验结论实验结论：动力：动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力

16、臂，写阻力臂，写成成公式公式F1L1=F2L2，也可写成：，也可写成： .F1F2=L1L实验突破实验突破例例1 1（1212长沙）长沙）如图所示，小红在探究如图所示，小红在探究“杠杆的平衡杠杆的平衡条件条件”的实验中所用的器材有：杠杆、支架、刻度尺、的实验中所用的器材有：杠杆、支架、刻度尺、细线和若干个质量相同的钩码细线和若干个质量相同的钩码. .（1）实验前，将杠杆中点实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，则应将发现杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向平衡螺母向 (选填选填“左左”或或“右右”）调节，使杠杆在水平）调节，使杠杆在水平位置平衡位置平

17、衡.（2）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上A点处挂点处挂4个个钩码，为使杠杆重新平衡，应在钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点挂点挂 个钩码个钩码.右右实验突破实验突破左左动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂（或（或F1L1=F2L2）（3）如果再在）如果再在A、B两处各加挂一个钩码，杠杆的两处各加挂一个钩码，杠杆的 端将会下沉端将会下沉. 此后，小红又经过多次实验，得此后，小红又经过多次实验，得出的杠杆的平衡条件是出的杠杆的平衡条件是 实验突破实验突破针对训练针对训练1 1（1313大连）大连）在在“探究杠杆平衡条探究杠杆平衡条件件”实验实验中，利用在杠杆两端挂钩

18、码的方法做实验，实验装中，利用在杠杆两端挂钩码的方法做实验，实验装置如图置如图2所示所示.（1）调节杠杆在水平位置平衡时，调节杠杆在水平位置平衡时，发现杠杆右端下沉发现杠杆右端下沉.应把杠杆右端应把杠杆右端的平衡螺母向的平衡螺母向 （选填（选填“左左”或或“右右”）调节）调节.（2）实验时仍然使杠杆在水平位）实验时仍然使杠杆在水平位置平衡，这样做有什么好处？置平衡，这样做有什么好处？ .（3）记录的实验数据如下表）记录的实验数据如下表.左左便于直接读出力臂便于直接读出力臂实验突破实验突破实验实验次数次数动力动力F1/N动力臂动力臂L1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂L2/cm13.0102.

19、01522.5202.52031.0301.030 根据表中的信息，得出根据表中的信息，得出“F1L1=F2L2”的结论的结论.这个结论是否具有普遍性？这个结论是否具有普遍性？ ，原因是：，原因是： .不具有不具有多次测量的数据没有变化，具有偶然性多次测量的数据没有变化，具有偶然性实验突破实验突破实验二实验二 探究斜面的机械效率探究斜面的机械效率（20132013年衡阳、张家界考查，年衡阳、张家界考查，20112011年长沙、岳阳、湘潭考查）年长沙、岳阳、湘潭考查） 命题点：命题点： 1. .影响斜面机械效率的因素影响斜面机械效率的因素( (与斜面的粗糙程与斜面的粗糙程度、斜面的坡度有关，与斜

20、面的长度、物体的重力度、斜面的坡度有关，与斜面的长度、物体的重力等因素无关等因素无关) ) 2. .斜面机械效率大小的判断斜面机械效率大小的判断 3. .控制变量法的应用控制变量法的应用( (探究机械效率与物体重探究机械效率与物体重力的关系时，控制斜面的倾斜程度和粗糙程度不变；力的关系时，控制斜面的倾斜程度和粗糙程度不变；探究机械效率与斜面粗糙程度的关系时，控制斜面探究机械效率与斜面粗糙程度的关系时，控制斜面的倾斜度和物体的重力不变；探究机械效率与斜面的倾斜度和物体的重力不变；探究机械效率与斜面倾斜程度的关系时，控制斜面的粗糙程度和物体的倾斜程度的关系时，控制斜面的粗糙程度和物体的实验突破实验

21、突破重力不变重力不变) ) 4. .机械效率、总功的计算机械效率、总功的计算 5. .斜面在生活中的应用斜面在生活中的应用( (如楼梯、盘山公路等如楼梯、盘山公路等) )实验结论：实验结论：在其他条件一定时，斜面越光滑，机械在其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高；在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高；在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高；斜面的机械效率与斜面的长度、物体的效率越高；斜面的机械效率与斜面的长度、物体的重力无关重力无关. 实验突破实验突破针对训练针对训练2 2（1212张家界）张家界）小华同学对小华同学对“斜面的机械效斜面的机械效率跟什么因素有关率跟什么因素有关”这

22、一课题提出了一些值得探究的这一课题提出了一些值得探究的猜想：斜面的机械效率跟：猜想：斜面的机械效率跟：A. .斜面的倾斜程度有关；斜面的倾斜程度有关；B. .斜面的粗糙程度有关；斜面的粗糙程度有关；C. .斜面的长度有关；斜面的长度有关；D. .物物体的重力有关体的重力有关. .他为了证实其中的部分猜想是否正确，他为了证实其中的部分猜想是否正确，自己设计了如图自己设计了如图4所示的装置，并将实验记录在下面所示的装置，并将实验记录在下面表格表格| |（小华拉着物体在斜面上每次做的都是匀速直（小华拉着物体在斜面上每次做的都是匀速直线运动）：线运动）：实验突破实验突破（1）在第在第2次实验中，拉力次

23、实验中，拉力做的总功是做的总功是 J斜面的机械斜面的机械效率是效率是 %实验突破实验突破（2）通过对比实验）通过对比实验1、2、3的数据，可验证猜想的数据，可验证猜想 （填写字母）填写字母）.（3）通过对比实验）通过对比实验2、4或或 3、5的数据，可以得的数据，可以得出的探究结论是：当斜面的粗糙程度一定时，斜出的探究结论是：当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越 .（4）若要验证猜想）若要验证猜想D，应控制斜面的倾斜程度和，应控制斜面的倾斜程度和 不改变不改变.（5）实验还发现，斜面材料相同时，斜面的倾角）实验还发现，斜面材料相同时，斜面的倾角越小，越越小，越 .（选填（选填“省力省力”或或“费力费力”）B高高斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度省力省力类型一类型一 杠杆平衡条件的应用杠杆平衡条件的应用B例例1 1（0909齐齐哈尔）齐齐哈尔）下列属于省力杠杆的是（下列属于省力杠杆的是（ ）A. .划船时划船时的船桨的船桨B. .剪铁皮剪铁皮的剪子的剪子C. .起重机起重机的吊臂的吊臂D. .端着茶端着茶杯的前臂杯的前臂备选例题备选例题例例2 2 如图所示，如图所示，0为杠杆的支点，为杠杆的支点，F1的力臂长为的力臂长为 cm，F2的力臂长为的力臂长为 cm，若，若F1=