第十二章简单机械复习课

1、第十二章第十二章简单机械简单机械中考复习中考复习OO OF1F1F1F2OL1L2支点支点 动力动力阻力阻力动力臂动力臂阻力臂阻力臂1杠杆的五要素杠杆的五要素支点支点O、动力动力F1 、阻力阻力F2 、动力臂动力臂 l1 、阻力臂阻力臂 l2 2杠杆的五要素杠杆的五要素(1)支点：支点：_的点用字母的点用字母_表示表示(2)动力：使杠杆动力：使杠杆_的力通常用字母的力通常用字母F1表示表示(3)阻力：阻力：_杠杆转动的力通常用字母杠杆转动的力通常用字母F2表示表示(4)动力臂：从动力臂：从_的距离用字母的距离用字母l1表示表示 (5)阻力臂：从阻力臂：从_的距离用字母的距离用字母l2表示表示杠

2、杆杠杆1. 定义定义：在力的作用下：在力的作用下_的的硬棒硬棒叫杠杆叫杠杆能绕着某一固定点转动能绕着某一固定点转动杠杆绕着转动杠杆绕着转动O转动转动阻碍阻碍支点到动力作用线支点到动力作用线支点到阻力作用线支点到阻力作用线画力臂的方法：（1）先找支点）先找支点O；（2）画出动力和阻力（）画出动力和阻力（注意动力注意动力 阻力的方向阻力的方向)；（3）画出力的作用线（用虚线延长）；）画出力的作用线（用虚线延长）；（4）过支）过支点点0作作力的作用力的作用线线的的垂线段垂线段， 即为力臂即为力臂(标上字母）；标上字母）； 例：例：画出图中力对画出图中力对支点支点O的力臂的力臂 。F2Ol2F1l1F

3、1OL1L2F3F2力臂是从支力臂是从支点点到力的作用到力的作用线线的垂直的垂直距离距离。L3例例1.请画出图中杠杆所受力的力臂请画出图中杠杆所受力的力臂.L1L2L3L1L2【中考预测中考预测】1请在图请在图15432中画出力中画出力F的力臂和物体所受重力的力臂和物体所受重力 的示意图的示意图图图15432解决杠杆平衡时动力最小的方法：解决杠杆平衡时动力最小的方法： 此类问题中阻力阻力臂为一定值，要是动力最小，此类问题中阻力阻力臂为一定值，要是动力最小，必须使动力臂大，要使动力臂最大需要做到：必须使动力臂大，要使动力臂最大需要做到：(1)支点支点O（2）找到离支点最远的点）找到离支点最远的点

4、（3）过最远点作垂直于杠杆的力，）过最远点作垂直于杠杆的力， 并且注意力的方向并且注意力的方向直杠杆直杠杆F 在图二中画出使杠在图二中画出使杠杆在图示位置杆在图示位置静止时所用最小力静止时所用最小力的作用点和方的作用点和方向向在图一中，画出使在图一中，画出使轻质杠杆保持水平轻质杠杆保持水平平衡的最小的力平衡的最小的力F的作用点和方向的作用点和方向F曲杠杆曲杠杆（1）找支点）找支点O（2）找到离支点最远的点）找到离支点最远的点（3）连接支点和最远点）连接支点和最远点（4）过最远点作垂直于连线的力，并且注意力的方向）过最远点作垂直于连线的力，并且注意力的方向杠杆杠杆平衡平衡螺母螺母 杠杆两端有两只

5、可调节的螺母，杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用能起什么作用? ? 为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢? ?作用作用:实验前调节杠杆在水平位置平衡实验前调节杠杆在水平位置平衡因为这样因为这样在杠杆上测量力臂在杠杆上测量力臂2探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 调节杠杆在水平位置平衡调节杠杆在水平位置平衡 ； 获取实验数据；获取实验数据； 归纳结论。归纳结论。实验实验次数次数阻力阻力F2/ N阻力臂阻力臂l2/ m阻力阻力阻力阻力臂臂F2l2/Nm动力动力F1/N动力臂动力臂l1/m动力动力动力动力臂臂F1l1/Nm110.150.1510.150.15

6、21.50.100.15330. 050.1541.50.20.310.30.3520.150.3630.10.33杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 动力动力动力臂动力臂=阻力阻力 阻力臂阻力臂 F1l1=F2l2 1221FlFl 两个力与它们的力臂成反比。两个力与它们的力臂成反比。例例右图所示杠杆平衡吗？右图所示杠杆平衡吗？作如下变化，杠杆能平衡吗？作如下变化，杠杆能平衡吗？若左侧加一个相同钩码；若左侧加一个相同钩码；若右侧减一个钩码；若右侧减一个钩码；支点右移一格；支点右移一格；左侧钩码组左移一格。左侧钩码组左移一格。例例一块截面积为矩形一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重的均匀金属块重2

7、 000 N，它的长宽之比为，它的长宽之比为4: :3，将它置于水平地，将它置于水平地面上如图所示，若在面上如图所示，若在A点用力点用力F抬起金属块的一抬起金属块的一端，则力端，则力F至少为至少为 N。 ABDCGl2Fl1800知识梳理1.杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。2.杠杆平衡条件：杠杆平衡条件： 动力动力臂阻力阻力臂动力动力臂阻力阻力臂3.解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力和方向，必须要画出杠杆示意图；弄清受力和方向及力臂大小；然后根据具体的情况具体分析及力臂大小；然后根据具

8、体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等）么方向施力最小等）名称名称结构结构特点特点应用举例应用举例省力省力杠杆杠杆L1_L2_费力费力杠杆杠杆L1_L2_等臂等臂杠杆杠杆L1L2不省力不不省力不费距离费距离_省力、省力、撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、F2F3，则拉力所做的有用功，则拉力所做的有用功( ) A.W1=W2=W3 B.W1W2W3 C.W1W2W3 D.无法确定无法确定3 2 1 F s ssA3 3. . 两个

9、完全相同的滑轮，其重力均为两个完全相同的滑轮，其重力均为20N.20N. 分别用图甲、分别用图甲、乙两种方式，将重乙两种方式，将重400N400N的物体以的物体以相同的速度相同的速度匀速提升了匀速提升了l0ml0m，不计摩擦和绳重不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是，则下列判断正确的是 A AF F1 1和和F F2 2做的功相等做的功相等 B BF F1 1做的功大于做的功大于F F2 2做的功做的功 C.C. F F1 1做功的功率小于做功的功率小于F F2 2做功的功率做功的功率 D D甲的机械效率小于乙的机械效率甲的机械效率小于乙的机械效率C15.如图所示，物体重为100 N，若不计任何

10、摩擦及绳重，则不考虑动滑轮重时，匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，拉力F的大小为_N，拉力做的功为_J，机械效率为_.若考虑动滑轮重且动滑轮重8 N时，则匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，拉力F大小为_N，拉力做的功为_J，机械效率为_.F 5050100% 545493% 4、一台起重机将重、一台起重机将重6000N的建筑材料提的建筑材料提升到升到10m高的楼房上，做的额外功是高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？，总功是多少？机械效率是多少？W总总=W有有+W额额=60000J+40000J=105J解：解：W有有=Gh=6000N10m=60000J = W有

11、有/ W总总=60000J/105J=600/0答答5 5. .如图，把重为如图，把重为10N10N的物体推上高为的物体推上高为0.5m0.5m的的斜面，斜面的长为斜面，斜面的长为1m1m所用的推力为所用的推力为12N,12N,沿沿斜面向上斜面向上, ,求推力所做的功和斜面的机械效求推力所做的功和斜面的机械效率率? ?解解 ：推力所做的功推力所做的功W总总=FS=12N1m=12JW有有=Gh=10N0.5m=5J = W有有/ W总总=5J/12J=41.70/0答答物理量符号单位物理意义公式功 W =Pt功率 P=FV机械效率 1焦耳的大小就焦耳的大小就是用是用1牛的力使物体牛的力使物体在

12、力的方向上移动在力的方向上移动1米所做的功。米所做的功。焦耳（焦耳（J）WP瓦特（瓦特（W）没有单位没有单位W = Fs P= W t = W有用有用W总总 单位时间内所单位时间内所做的功。做的功。有用功占总功有用功占总功的比值。的比值。功、功率、机械效率的比较功、功率、机械效率的比较2测滑轮组的机械效率：测滑轮组的机械效率：WGhWFs 有有总总 实验原理实验原理 滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、动滑轮重、物重有关。物重有关。 动滑轮重一定动滑轮重一定, ,物重越大，机械效率越高。物重越大，机械效率越高。 物物重一定，动滑轮越重，机械效率低。重一定，动滑

13、轮越重，机械效率低。直接测量量为直接测量量为G、F、h、s ，用公式计算中间量用公式计算中间量W有有= Fs ， W总总= Gh 。WW 有有总总计算机械效率计算机械效率8 8. . 一个工人用图所示的滑组将一个工人用图所示的滑组将800N800N的重物以的重物以0.5m/s0.5m/s的速度匀速提高了的速度匀速提高了2m2m，人对绳的拉力，人对绳的拉力F F为为250N250N，求：，求：（1 1）有用功是多少？）有用功是多少？（2 2）滑轮组的机械效率是多少？）滑轮组的机械效率是多少？（3 3）拉力的功率是多大？）拉力的功率是多大？ FW有有=Gh=800N2m=1600JW总总=FS=2

14、50N2m4=2000J = W有有/ W总总=1600J/2000J=800/0P=W/t=2000J/4s=500wt=s/v=2m/ 0.5m/s=4sV绳绳=4V物物=4 0.5m/s=2m/s P=FV=250N2m/s=500w或或9、使用如图所示的滑轮组，匀速提升质量是、使用如图所示的滑轮组，匀速提升质量是500kg的的物体，机械效率是物体，机械效率是70%，对滑轮组做功的总功率是，对滑轮组做功的总功率是7kW，则重物上升的速度是多少？，则重物上升的速度是多少？ 由由V 绳绳 =3V物物 得得V物物= V 绳绳 /3=2.94m/s/3 =0.94m/s由由P=FV绳绳 得得V绳

15、绳=P/F=7000W/ 2380.9N =2.94m/s因因S=3h由由= W有有/ W总总=Gh/FS=Gh/F3h =G/3FF=G/3=mg/3=500kg10N/kg/370% =2380.9N答答2杠杆由图中位置到水平位置的过程中，力杠杆由图中位置到水平位置的过程中，力F如如何变化？何变化？力力F始终与杠杆始终与杠杆垂直垂直力力F的方向始终的方向始终水平水平力力F的方向始终的方向始终竖直竖直3质量是质量是6 kg的物体的物体A放在水平桌面上，利用下图放在水平桌面上，利用下图装置使物体以装置使物体以0.2 m/s的速度做匀速直线运动，弹簧的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，

16、其示数为测力计始终保持水平，其示数为2 N，不计绳子的，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取取10 N/kg）（1）作用在绳端的拉力）作用在绳端的拉力F为为N（2）水平桌面对物体）水平桌面对物体A的摩擦力是的摩擦力是N（3）在）在10 s内拉力作用点移动内拉力作用点移动mAF2644如图所示的滑轮组将重如图所示的滑轮组将重G12 N的物体匀速提的物体匀速提升升20 cm。所用的拉力。所用的拉力F5 N，所做的有用功为，所做的有用功为 J，机械效率为，机械效率为 ，当改为提升，当改为提升18 N的重物时，该滑轮组的机械效率为的重物时，该滑轮组的机械效率为 。（忽

17、略绳重和滑轮与轴的摩擦）（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦） 2.480%85.7%FG14、探究：影响滑轮组的机械效率的因素、探究：影响滑轮组的机械效率的因素 猜想猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关；：可能与匀速提升的速度大小有关；猜想猜想2：可能与被提升的钩码重力有关；：可能与被提升的钩码重力有关；猜想猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关；升的钩码重力都有关；猜想猜想4：可能与钩码被提升的高度有关：可能与钩码被提升的高度有关兰兰的实验记录：兰兰的实验记录：物理量控制因素钩码重N绳端拉力N 机械效率大致相同的速度提升 10 42 794% 15

18、60 83.3 %探究结果滑轮组的机械效率与被提升的钩码重力有关物理量控制因素钩码重N绳端拉力N机械效率较小提升速度 10 42 794%较大提升速度 10 42 794%探究结果滑轮组的机械效率与匀速提升的速度大小无关芳芳的实验记录：芳芳的实验记录：15、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。实验准备的器材有：三个质量不同的木块实验准备的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不；三条粗糙程度不同的长木板同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。；刻度尺。（1）实验还需补充的器材有）实验还需补充

19、的器材有_；（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据。记录的有关数据。测量测量次数次数斜面粗斜面粗糙程度糙程度物重物重G( (N) )斜面高斜面高h( (m) )沿斜面的拉沿斜面的拉力力F( (N) )斜面长斜面长L( (m) )有用功有用功W有有( (J) )总功总功W总总( (J) )机械效率机械效率1较粗糙较粗糙1.50.10.60.40.150.2462.52较粗糙较粗糙30.11.20.40.30.4862.53较粗糙较粗糙60.12.40.40.60.9662.5通过分析数据，你可以得出结论：通过分析数据，你可以得出结论

20、： ；（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把，把一个重一个重6N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N，则此时斜面，则此时斜面的机械效率是的机械效率是_ _；（4）斜面的机械效率可能与斜面的）斜面的机械效率可能与斜面的_ _ _ 有关。有关。测力计测力计粗糙程度或倾斜程度粗糙程度或倾斜程度 78.9 在同一斜面上，拉不同物体斜面的机械效率相同在同一斜面上，拉不同物体斜面的机械效率相同 15.如图所示，物体重为100 N，若不计任何摩擦及绳重，则不考虑动滑轮重时，匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，

21、拉力F的大小为_N，拉力做的功为_J，机械效率为_.若考虑动滑轮重且动滑轮重8 N时，则匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，拉力F大小为_N，拉力做的功为_J，机械效率为_.F 5050100% 545493% 14、探究：影响滑轮组的机械效率的因素、探究：影响滑轮组的机械效率的因素 猜想猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关；：可能与匀速提升的速度大小有关；猜想猜想2：可能与被提升的钩码重力有关；：可能与被提升的钩码重力有关；猜想猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关；升的钩码重力都有关；猜想猜想4：可能与钩码被提升的高度有关：可能与钩码被提升的

22、高度有关兰兰的实验记录：兰兰的实验记录：物理量控制因素钩码重N绳端拉力N 机械效率大致相同的速度提升 10 42 794% 15 60 83.3 %探究结果滑轮组的机械效率与被提升的钩码重力有关物理量控制因素钩码重N绳端拉力N机械效率较小提升速度 10 42 794%较大提升速度 10 42 794%探究结果滑轮组的机械效率与匀速提升的速度大小无关芳芳的实验记录：芳芳的实验记录：15、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。实验准备的器材有：三个质量不同的木块实验准备的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不；三条粗糙程度不同的

23、长木板同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。；刻度尺。（1）实验还需补充的器材有）实验还需补充的器材有_；（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据。记录的有关数据。测量测量次数次数斜面粗斜面粗糙程度糙程度物重物重G( (N) )斜面高斜面高h( (m) )沿斜面的拉沿斜面的拉力力F( (N) )斜面长斜面长L( (m) )有用功有用功W有有( (J) )总功总功W总总( (J) )机械效率机械效率1较粗糙较粗糙1.50.10.60.40.150.2462.52较粗糙较粗糙30.11.20.40.30.4862.53较粗糙较粗糙60.12.40.40.60.9662.5通过分析数据，你可以得出结论：通过分析数据，你可以得出结论： ；（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把，把一个重一个重6N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N，则此时斜面，则此时斜面的机械效率是的机械效率是_ _；（4）斜面的机械效率可能与斜面的）斜面的机械效率可能与斜面的_ _ _ 有关。有关。测力计测力计粗糙程度或倾斜程度粗糙程度或倾斜程度 78.9 在同一斜面上，拉不同物体斜面的机