第2课时简单机械

1、.第2课时简单机械毕节五年中考命题规律近五年毕节中考考情分析2019年中考预测年份考察点题型题号分值总分值从近五年的毕节中考可以看出，本课时内容主要考察生活中常见杠杆的分类、杠杆力臂与滑轮绕线的画法、机械效率的计算和探究杠杆的平衡条件等，以选择、填空、作图和实验题为主。本课时内容可能会与力、功和功率相结合考察杠杆和滑轮组的机械效率的计算，而杠杆的分类以及其力臂的画法、杠杆的平衡条件的应用仍会是本章的重点考察内容，以选择、填空和作图题为主，实验可能会考察探究杠杆的平衡条件。预计分值一般在38分。2019来源:1杠杆的平衡条件的应用来源:Z+xx+k 计算2322来源:12019杠杆力臂的作图/滑

2、轮组的计算作图/计算15/242/682019杠杆的分类、滑轮的工作特点和机械效率选择4332019杠杆的分类/滑轮组作图选择/作图5/153/252019探究杠杆的平衡条件实验2055知 识 梳 理杠杆五要素和平衡条件1杠杆的五要素和平衡条件定义一根在力的作用下能绕着_固定点O_转动的硬棒叫做杠杆五要素支点如下图，杠杆绕着_转动的点_，用字母O表示动力如下图，使杠杆_转动_的力，用字母_F1_表示阻力如下图，_阻碍_杠杆转动的力，用字母_F2_表示动力臂如下图，从支点到_动力作用线_的_间隔 _，用字母l1表示阻力臂如下图，从支点到_阻力作用线_的_距离_，用字母l2表示探究杠杆的平衡条件探

3、究过程实验前调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在程度位置平衡，目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，实验中使杠杆在程度位置平衡，目的是方便从杠杆上直接读出力臂结论动力×动力臂阻力×阻力臂F1l1F2l2说明为了消除实验中错误的结论：动力×支点到动力作用点的间隔 阻力×支点到阻力作用点的间隔 ，可用弹簧测力计代替一侧钩码斜拉杠杆【提示】画力臂：1先在杠杆示意图上确定出支点。2画出动力作用线和阻力作用线。3最后从支点向力的作用线引垂线。2杠杆的分类力臂关系力的关系间隔 关系实例省力杠杆l1>l2F1<F2省力，_费_间隔 羊角锤、起子、撬棒等费力杠杆l

4、1<l2F1>F2_费力_，省间隔 钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子等等臂杠杆l1l2F1F2不省力，不费力天平、定滑轮等【提示】省力杠杆必然费间隔 ，省间隔 杠杆必然费力，既省力又省间隔 的杠杆是不存在的。滑轮1滑轮与滑轮组比较分类定滑轮动滑轮滑轮组示意图 定义中间的轴固定不动的滑轮和重物一起挪动的滑轮定滑轮、动滑轮组合成滑轮组本质_等臂_杠杆动力臂为阻力臂_2_倍的_省力_杠杆2.斜面与轮轴斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面由轮和轴组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴特点省力机械可以连续旋转的杠杆，支点就在轴线，轮轴在转动时轮与轴有

5、一样的_转速_ 应用螺旋、楼梯、盘山公路等方向盘、水龙头、扳手【提示】轮轴不一定是省力机械，主要取决于动力作用于轮还是轴。机械效率三种功有用功我们需要的，必需要做的功叫做有用功，用W有表示额外功在做有用功的同时，我们还不得不做的功叫做额外功，用W额表示总功有用功与额外功之和叫做总功，用W总表示。用公式表示为_W总W有W额_机械效率定义物理学中，将_有用功_跟_总功_的比值叫做机械效率，用表示表达式_说明机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总是小于总功，故机械效率总小于1机械效率的上下与使用机械是省力还是费力_无关_测量滑轮组的机械效率原理_过程沿_竖直_方向_匀速_拉动弹簧测力计使

6、钩码升高，测出钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端挪动的间隔 s结论同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越_高_；提升一样重物，滑轮组越多，机械效率越_低_，但越_省_力进步机械效率的方法减小额外功_减小_动滑轮的重；加光滑油，减小摩擦增大有用功_增加_物重高频考点打破杠杆的分类2019年、2019年、2019年例12019·毕节中考如下图，所使用杠杆属于费力杠杆的是A【解析】镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。方法

7、点拨生活消费中，常用工具的杠杆分类：1省力杠杆：羊角锤、指甲剪、撬棒、剪刀、扳手、钢丝钳等。2费力杠杆：船桨、钓鱼竿、镊子、筷子、坩埚钳、火钳等。3等臂杠杆：天平、跷跷板、定滑轮等。例22019·毕节中考图甲是钳子使用时的情景。图乙是图甲中A部分受力的简化图，F1是钳子受到的动力，B点是阻力的作用点，O是支点，请在图乙中画出动力臂l1和阻力F2。【解析】确定支点O，从支点向动力作用线引垂线，垂线段的长度即为动力臂；动力使杠杆向逆时针方向转动，所以阻力应使其向顺时针方向转动，如下图。方法点拨1力臂表示的是支点O到力的作用线的间隔 ，是从支点O向力的作用线引垂线，不是支点O到力的作用点的

8、间隔 。2画力臂时可以按照以下步骤：先在杠杆上确定支点O；找到动力和阻力的作用点，沿力的方向画出动力作用线和阻力作用线；最后从支点O向力的作用线引垂线。12019·贵阳中考人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用以下简单机械时说法正确的选项是AA筷子可以省间隔 B所有剪刀都一定省力C定滑轮可以省力D撬棒越短一定越省力22019·连云港中考如下图，O为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在程度位置平衡。假如用力F2代替力F1使杠杆仍在程度位置保持平衡，以下关系中正确的选项是BAF1F2 BF1F2CF2G DF1G,第2题图,第3题图32019

9、3;广安中考如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点C处用绳子悬挂重为100 N的物体不计绳重在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在程度位置平衡，那么拉力F_50_N。假设保持拉力方向始终垂直于杠杆，将A端缓慢向上提升一小段间隔 ，在提升的过程中，拉力F将_减小_。选填“增大“减小或“不变4请在图中标出支点O的位置，并画出作用在撬棒上的力F2的力臂。答图：滑轮与滑轮组2019年、2019年、2019年例32019·乌鲁木齐中考如下图，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G160 N，G238 N，甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。那么每个动滑轮的重力为BA3 N B6 NC1

10、1 ND22 N【解析】由图知，使用滑轮组承担重物的绳子股数分别为n13，n22。每个滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，那么拉力分别为F1G1G轮，F2G2G轮，由题意知F1F2，所以G1G轮G2G轮，即60 NG轮38 NG轮，那么动滑轮的重力G轮6 N。方法点拨1使用动滑轮能省一半力需满足两个条件：一是不考虑动滑轮重及绳子与轮间的摩擦力；二是拉绳子的力的方向必须是竖直向上的假设动滑轮程度放置，拉力方向是程度的，且拉力作用在绳子上，阻力作用在动滑轮的轴上。2判断滑轮组绳子段数n的方法：可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，那么n就是几

11、。如图甲、乙所示。52019·黄石中考为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的选项是CA用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度B假设拉升同一物体上升一样高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少C减小动滑轮质量可以进步动滑轮的机械效率D假设用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力62019·毕节中考请在图中用笔画线，画出用滑轮组提升重物时最省力的绕法。答图：机械效率的计算2019年例42019·毕节中考用如下图的滑轮组在5 s内将静止在程度地面上质量m40 kg，底面积S1 m2的物体匀速竖直提升3 m，所用拉力F250 N

12、，问：1提升前，物体静止在程度地面上时对地面的压强是多大？g取10 N/kg2滑轮组提升物体过程中做的有用功是多少？3拉力F的功率是多少？4滑轮组的机械效率是多少？【解析】1物体的质量，利用Gmg求出重力，未提升物体之前对地面的压力等于自身的重力；根据公式p可求对地面的压强。2利用WGh求有用功。3动滑轮上绳子的段数，根据snh求出拉力作用点挪动的间隔 ；利用WFs求出总功，利用P求功率。4滑轮组的机械效率根据公式可求。解：1物体静止在程度地面上，那么F压Gmg40 kg×10 N/kg400 N。物体对地面的压强是p400 Pa。2滑轮组提升物体过程中做的有用功W有Gh400 N&

13、#215;3 m1 200 J。3由图可知：动滑轮上绳子的段数n2，那么拉力作用点挪动的间隔 snh2×3 m6 m。W总Fs250 N×6 m1 500 J，拉力F的功率P300 W。4滑轮组的机械效率80%。方法点拨计算滑轮组的机械效率：设物体上升的高度为h，机械效率：1。2假设不计绳重及摩擦，那么。72019·乐山中考图甲中用力F1程度拉着重为G的物体在程度路面上匀速挪动s的间隔 。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速挪动s的间隔 ，程度拉力为F2。使用动滑轮的过程中DA总功为W总F2sB有用功为W有GsC机械效率为D额外功为W额2F2sF1s82019&

14、#183;广安中考如下图，斜面长3 m，高0.6 m，建筑工人用绳子在6 s内将重500 N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150 N忽略绳子的重力。那么以下说法正确的选项是AA斜面上的摩擦力是50 NB拉力的功率是50 WC拉力所做的功是300 JD斜面的机械效率是80%92019·临沂中考小明用如图所示的动滑轮提起140 N的水桶，动滑轮重20 N不计绳重和摩擦，小明拉绳子的动力为_80_N；假如向水桶内再参加40 N的水，提起时动滑轮的机械效率将_变大_选填“变大“变小或“不变。中考实验打破探究杠杆的平衡条件命题点1杠杆平衡螺母的调节左高向左调，右高向右调。2让支点

15、处于杠杆中央的目的减小杠杆自重对实验造成的影响。3实验开场需调节杠杆在程度位置平衡的目的方便读出杠杆的力臂。4弹簧测力计的使用和读数。5测量多组数据的目的防止偶尔性，使得出的结论更具有普遍性。6测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数的变化。7分析数据总结杠杆平衡条件F1l1F2l2。8杠杆平衡条件的应用。实验结论：动力×动力臂阻力×阻力臂，写成公式F1l1F2l2。例52019·毕节中考在“探究杠杆的平衡条件的实验中：1把支点放在质地均匀的杠杆中间，在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示，为使杠杆在程度位置平衡，应将杠杆左端螺母向_右_选填“左或“右边旋一些。2调好后，第一组按图乙进展实验，第二组按图丙进展实验，你认为第_二_组实验更好，理由是_便于测量力臂_。3某小组通过多次实验，得出以下数据，分析数据得出杠杆的平衡条件是_F1l1F2l2_用字母表示。请你应用杠杆的平衡条件，将表格中的数据填完好。物理量次数1234l1/m0.10.150.20