第1部分第11讲　简单机械

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目录、返回目录等都有超链接，点击即可跳转至相应页面02知识构建图0103基础知识·回顾概括实验探究·分层通关重难讲练·分层破译04第一部分教材考点分层复习第十一讲简单机械①支点：杠杆可以绕其______的点，用字母O表示；②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示；③阻力：______杠杆转动的力，用字母F2表示；④动力臂：从________到____________的距离，用字母l1表示；⑤阻力臂：从________到____________的距离，用字母l2表示．考点1杠杆6年5考1．定义：在____的作用下能绕固定点______的硬棒．2．杠杆的五要素力转动转动阻碍支点O动力作用线支点O阻力作用线3．杠杆的平衡条件物理学家__________首先发现了杠杆的平衡条件是________________________________，用字母表示为______________．示杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动．阿基米德动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l24．杠杆的分类

省力杠杆费力杠杆等臂杠杆图示

力臂关系动力臂①______阻力臂动力臂②______阻力臂动力臂③______阻力臂力的关系动力④______阻力动力⑤______阻力动力⑥______阻力大于小于等于小于大于等于

省力杠杆费力杠杆等臂杠杆特点省力，⑦_______费力，⑧________不省力，⑨__________应用举例撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳、手推车、园艺剪起重臂、人的前臂、钓鱼竿、筷子、镊子、食品夹天平、定滑轮、跷跷板费距离省距离省距离不考点2滑轮6年4考1．滑轮

定滑轮动滑轮滑轮组图示

定义轴固定不动的滑轮轴随物体一起运动的滑轮定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组实质是①______杠杆是②______杠杆－等臂省力

定滑轮动滑轮滑轮组特点可以③_____________某省市某省市距离④______，但不能改变力的方向既能⑤______，又能改变力的方向s与h的关系s＝⑥___s＝⑦____s＝⑧____(n是承担物重的绳子段数)忽略绳重、滑轮重、摩擦F1＝⑨____F1＝⑩___F1＝⑪______忽略绳重及摩擦F1＝⑫____F1＝⑬____________F1＝⑭_____________改变力的方向省力省力h2hnhGGGG2．斜面和轮轴

图示实质应用斜面

省力机械，费距离；表面粗糙程度相同、高度相同的斜面，斜面某省市力盘山公路、楼梯、斜纹螺丝轮轴

能够连续转动的杠杆，动力作用在轮某省市力杠杆提水辘轳、门把手、方向盘、水龙头考点3机械效率6年3考1．三种功(1)有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，叫做有用功，用W有表示．(2)额外功：使用机械时，并非我们需要而又不得不做的功，叫做额外功，用W额表示．(3)总功：有用功与额外功之和，叫做总功，用W总表示．公式：W总＝____________．W有＋W额知识拓展

(1)使用机械时，人们对机械做的功是总功．(2)使用任何机械某省市功．2．机械效率(1)概念：物理学中，将________跟______的比值叫做机械效率，用符号____表示．(2)计算公式：η＝_______．(3)使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是______总功，所以机械效率总是小于1.机械效率通常用百分数表示．有用功总功η小于3．简单机械的机械效率机械类型有用功总功机械效率提高机械效率的方法

使用滑轮组将物块提升hW有＝____W总＝Fs＝nFh(s＝nh)η＝

(考虑G动、不考虑绳重与摩擦时，W额＝G动h，η＝

＝

)_____物重；

动滑轮重；减小滑轮上的摩擦增加减小Gh机械类型有用功总功机械效率提高机械效率的方法

W有＝____W总＝nFsη＝减小滑轮上的摩擦

在斜面上拉动物块使其升高hW有＝_____W总＝Fsη＝＝增大斜面的倾斜程度；减小摩擦注：使用滑轮组提升物块时，G为物重，h是物块上升的高度，F是拉力，s为拉力某著名企业的距离，n为与动滑轮连接的绳子的段数．fsGh示

(1)使用简某省市力时肯定费某省市距离时肯定费某省市某省市距离的机械是不存在的．(2)机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量，机械效率的高低并不取决于使用的某省市力还是费力．(3)我们做题时经常遇到理想机械(忽略摩擦和机械自重)，使用理想机械时，Fs＝Gh(使用机械所做的功等于直接用手对物体做的功)．在实际情况中，Fs＞Gh.1．(RJ八下P80第2题改编)如图甲所示是电工所用的钳子，图乙是它的某个杠杆示意图，图中已画出了钳子所受的动力F1，请在图乙中画出钳子所受的动力F1的力臂l1及钳子所受的阻力F2.2．(HK八年级P189图10－8)如图所示，在杠杆的A点挂3个相同的钩码，要使杠杆平衡，则应在B点挂____个同样的钩码；杠杆平衡后，如果把挂在A、B两点的钩码分别向左右两侧同时某著名企业一格，则杠杆的左端会_______(选填“向上”“向下”或“不”)某著名企业．2

向下3．新教材(RJ八下)踏碓是古代的舂米工具，如图所示．用脚连续踩踏木杠短的一端，长的一端的石头就会起落，从而去掉石臼中稻谷的皮．踏碓的动力臂______阻力臂，它是一个______杠杆，____距离．小于费力省4．(RJ八下P82图12.2－2甲)如图所示，旗杆顶端装有滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起．旗杆顶端的滑轮是________(选填“动滑轮”或“定滑轮”)，可以改变__________．定滑轮力的方向5．新教材(HK八年级)工人用滑轮将重450N的建筑材料匀速提到高处，该滑轮可以______(某省市力”或“改变力的方向”)．不计绳重和摩擦，工人所用的拉力为250N，则该滑轮的重力为____N.知识拓展使用轮轴时，若动力作用在轮上、阻力作用在轴某省市力机械，反之为费力机械．省力506．(RJ八下P88第2题改编)一台起重机将重3600N的货物提高4m，则起重机做的有用功是___________J.如果额外功是9600J，总功是__________J，机械效率是______．7．(RJ八下P87图12.3－2改编)如图所示，工人用240N的拉力，在15s的时间内将重600N的建筑材料提升到6m高的楼顶上，拉力做的功是_______J，拉力的功率是_____W，机械效率是________(结果保留一位小数)．1.44×1042.4×10460%432028883.3%8．(BS八下P115图9－37改编)如图所示，工人沿斜面把一个重为1000N的货物从底端匀速拉到顶端，拉力大小为480N，斜面长5m、高2m．下列说法正确的是(

)A．拉力做的功为960JB．斜面对货物的支持力做的功为2000JC．斜面的机械效率是80%D．货物受到的摩擦力大小为80ND9．(RJ八下P88图12.3－3)在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处(如图)，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m．把重物直接提升0.3m高所做的有用功为______J，机械效率为________．1.3562.5%实验探究杠杆的平衡条件课标必做实验小聪利用铁架台、杠杆、一盒钩码(每个钩码的质量是50g)做探究杠杆的平衡条件的实验，杠杆上每格长为5cm，g取10N/kg.(1)实验目的：探究杠杆的平衡条件．(2)实验过程：①实验前，两位同学列出了以下操作步骤：A．在杠杆两侧挂上适当的钩码并某著名企业钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡B．将杠杆的中点支在铁架台上C．调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡D．记录数据正确的操作顺序是__________(填写操作步骤字母)．BCAD②如图甲所示，实验前，应向____(选填“左”或“右”)调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；杠杆是否在水平位置平衡，可以由杠杆与重垂线是否______来判断．左垂直③如图乙所示，此时杠杆处于水平平衡状态，设左侧钩码对杠杆的拉力为动力F1，右侧钩码对杠杆的拉力为阻力F2，则动力臂为______m，动力大小为___N.0.152④小聪挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，记录数据．多次改变钩码的______和位置重复上述实验，记录数据如下表所示．请你帮他将所缺内容补充完整．实验序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N______________10.5101522151.52031.51035数量阻力臂l2/cm(3)实验结论：杠杆的平衡条件是____________________________，公式表示为______________．动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2(4)将图乙中杠杆右端的钩码换成弹簧测力计进行实验，如图丙所示，第一次使弹簧测力计竖直向下拉，第二次使弹簧测力计斜向右拉，使杠杆始终在水平位置保持平衡，则第二次弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“不变”或“变小”)．变大(5)质疑创新小聪提出问题，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是小聪利用图丁所示的装置进行探究，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为_____N.以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码对杠杆的拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验，发现当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2，因此小聪得出结论：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件将不成立．你认为小聪的结论正确吗？并说明理由：____________________________________________________________________________．2.3错误，F1l1总是大于F2l2是因为杠杆的自重不能忽略，阻力除了F2之外还有杠杆的自重(6)如图戊是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态．若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，则左侧动力的力臂是线段______(选填“OA”“OB”或“AB”)，此时杠杆______(选填“仍能”或“不能”)保持平衡．OA仍能(7)科学推理某次实验后，小明用一个带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动)，如图己所示，不计摩擦，杠杆______(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡，原因是___________________________________________________________________．复杂情境可引导学生化繁为简画出对应的模型建构图不能右侧悬线对杠杆的拉力大小不变，但力臂逐渐减小，无法满足杠杆的平衡条件(8)实验创新其他小组的同学在完成规定实验后，进行了如图庚所示的实验，想进一步研究：如果杠杆额外受到一个阻力F3(用悬挂在C点的钩码给出)，结果会怎样？他们根据这个实验现象，可以初步得出这种情况下杠杆的平衡条件：F1l1＝______________(F3的力臂用l3表示)却提醒大家不要采用这种方式，主要是因为该种方式__________________，不结论．F2l2＋F3l3力和力臂数目过多高频考点突破重点1力与力臂作图典例1

(2024·拟)如图所示，一绕着O点可旋转的杠杆在力F的作用下吊着重物静止不动，请画出力F的力臂．方法总结力臂作图一般方法(RJ八下P79图12.1－4)图甲是运动员划艇时的情景，图乙是小明将船桨转化成的杠杆模型，并已经标出了运动员施加的动力和水对船桨的阻力，请你画出该杠杆模型的动力臂与阻力臂．重点2最小力作图典例2

(2024·广元)图甲中是用来压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图．图中O为支点，F2为压动杠杆时作用在B点的阻力．请在乙图中画出阻力臂l2、作用在A点的最小动力F1.归纳总结画最小力的方法

夏日炎炎，开一瓶冰镇饮料畅饮，使人全身凉爽．如图甲所示，在开启瓶盖时常常会用到开瓶器，开瓶的过程可简化为图乙所示模型，请你在图乙中作出开启瓶盖所用的最小力F1及其力臂l1.(瓶盖对开瓶器的阻力F2已经标出)知识拓展常见的人体杠杆的支点、动力、阻力模型：高阶思维攻坚重难点1滑轮(组)的分析与计算典例1

(2024·绥化改编)如图，货物的质量为40kg，工人用

250N的拉力F，将货物用滑轮组匀速提升到

3m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2m/s，工人用滑轮组提升货物时做功的功率为________；滑轮组的机械效率为______；为提高该滑轮组机械效率，请你提出一条合理建议：______________________．100W80%可增大提升货物的重力思维进阶复习法第一步：提取关键信息见题目中“

”．第二步：模型建构注：①这里忽略了绳重与摩擦；②水平放置的滑轮组与此分析方法一致，将上述公式里的G替换为物体受到的摩擦力f即可，但额外功只能利用W额＝W总－W有计算．第三步：方法总结1．如图所示，用10N的水平拉力F拉着重为30N的物体在水平桌面上做匀速直线运动，则物体与水平桌面的摩擦力大小为____N，若物体在4s内某著名企业0.2m，绳子自由端运动的速度是_____m/s.(不计绳重、滑轮重和绳与轮间的摩擦)200.12．(2024·漯河一模)小华家在自建房屋的过程中，自制了向高处运送材料的装置，如图所示，其中动滑轮重为100N．若某一次运送的材料重为400N，在拉力F的作用下，绳子自由端在2