力和机械实验班

第十三章力和机械力和机械力弹力弹性：物体受力时发生形变，不受力时恢复原状的特性弹力：物体由于弹性形变而产生的力弹簧测力计原理：构造：使用：重力定义：三要素大小：方向：作用点：G=mg竖直向下重心摩擦力概念滑动摩擦力大小测量原理：方法：影响因素方向增大和减小摩擦力的方法简单机械杠杆概念平衡条件三种杠杆滑轮定滑轮动滑轮滑轮组轮轴斜面一、弹力弹力1）弹性：

物体受力会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状的这种特性。2）塑性：

物体变形后不能自动恢复原来形状的特征3）弹力：物体由于弹性形变而产生的力4）其它弹力：压力、支持力、如：5）弹簧测力计原理：

在弹簧的弹性限度内弹簧的伸长与弹簧所受的拉力成正比。二：重力1）定义：由于地球的吸引而使地面附近的一切物体受到的力。2）单位：牛（N）3）大小：G=mg(通常取g=)9.8N/kg4）方向：重力的方向总是竖直向下。5）作用点：重心6）测量工具：弹簧测力计使用前：①检查指针是否指在零刻度处。②观察它的量程和分度值。使用时：弹簧指针、挂钩不与外壳摩擦。例、一个放在斜面上的物体，其质量为5kg，用重力的示意图，表示出它的大小、方向、作用点。

G＝mg＝5kg×9.8N/kg＝49NG=49N三、摩擦力摩擦力1）产生条件：①两个物体互相接触。②要产生或已经产生相对运动时。接触面上。2）方向：与物体相对运动方向或相对运动的趋势相反。3）摩擦力产生的位置－看作用点：4）影响摩擦力的大小的因素：①作用在物体表面的压力大小有关。表面受到的压力越大，摩擦力越大。②接触面的粗糙程度有关。接触面越粗糙，摩擦力越大。增大有益摩擦的方法：③增加接触表面的粗糙程度。①增大物体间的压力。②变滚动为滑动。列举相关的事例：1、自行车用越大力刹车，就停得越快。2、拔河时用力握绳子。6、上单杠，手上摸镁粉。3、冬天在结冰的路面上撒沙。4、冬天路面打滑，在汽车轮上缠铁链。5、鞋底或轮胎有凹凸不平的花纹。减小摩擦的方法：①减小压力。

②减小接触面的粗糙程度。

③变滑动为滚动。

④分离摩擦面。

列举相关的事例：1、手握单杆不能太紧3、机器转动的部分加滚动轴承4、磁悬浮列车靠强磁场把列车托起2、加润滑油摩擦力专题一、判断是否受摩擦力要判断一个物体是否受摩擦力，我们可以从产生摩擦力的条件入手，条件是：①两个物体相互接触并挤压，即两个物体之间有弹力②接触面不光滑③物体有相对运动的趋势或发生相对运动二、推断断摩擦力力的大小小对于摩擦擦力大小小问题，，初中阶阶段一般般主要研研究的是是静摩擦擦力大小小和滑动动摩擦力力的大小小，而大大多数学学生在做做题时不不能把这这两种摩摩擦力区区分开，，导致常常常把这这两种摩摩擦力的的大小搞搞错。①静摩擦擦力的大大小受外外力的影影响，但但要看所所加外力力是否跟跟静摩擦擦力在同同一个方方向上，，若所加加外力不不与静摩摩擦力在在同一个个方向上上，则不不会影响响静摩擦擦力的大大小。②滑动摩摩擦力的的大小只只与接触触面粗糙糙程度和和压力大大小有关关，只要要这两个个因素不不变，滑滑动摩擦擦力的大大小就不不变。三、判断断摩擦力力的方向向物体所受受摩擦力力方向总总与物体体相对运运动的方方向或相相对运动动趋势的的方向相相反。要要想判断断物体所所受摩擦擦力的方方向就要要理解并并会运用用这句话话。小结：通过分析析我们会会发现，，摩擦力力的方向向判断要要牢牢地地抓住：：物体所所受摩擦擦力方向向总与物物体相对对运动的的方向或或相对运运动趋势势的方向向相反这这句话。。同时我我们也会会发现，，摩擦力力不一定定是阻力力，有时时摩擦力力也是动动力。简单机械械定义：平衡条件件：F1L1=F2L2应用：定滑轮滑轮组杠杆L1>L2的杠杆，，省力但但费距离离滑轮特点：不不省力，，但可以以改变力力的方向向省力情况况：F=G/n（（n为承承重绳子子段数））特点：既既能省力力又能改改变力的的方向L1=L2的杠杆，，既不省省力也不不省距离离L1<L2的杠杆，，省距离离但费力力实质：等等臂杠杆杆（L1=L2）动滑轮特点：省省一半力力，但不不能改变变力的方方向实质：倍倍臂杠杆杆（L1=2L2）五个要素素知识结构构一:基本本要素及及其平衡衡条件的的探究三:杠杆杆—平衡衡条件的的应用二:杠杆杆—最小小力问题题四:杠杆杆—力的的变化问问题五:杠杆杆—再平平衡问题题专题二杠杠杆杆的研究究怎样画杠杠杆的力力臂F1OL1L2F3F2L3力臂的两两种表示示方法：：大括号号和箭头头画杠杆力力臂的方方法一找支点点二画画线（力力的作用用线）三三定距离离（力臂臂长）力臂是支支点到力力的作用用线的垂垂直距离离，不是是支点到到力的作作用点的的距离；；杠杆的力力臂不一一定在杠杠杆上。。力的作用用线是指指通过力力的作用用点沿力力的方向向所画的的直线。。作用在杠杠杆上的的力，若若作用点点不变，，但作用用力的方方向改变变，力臂臂一般也也改变，，力的作作用效果果也不同同。练习1、、在图中中，画出出力F对对支点O的力臂臂，并用用字母L标明。。OFL例:如图图是一个个弯曲的的杠杆，，O是支支点，在在A处挂挂一重物物G=10N，，AO=BC=4cm，OB=3cm，在在C点处处加一个个力F，，若使F力最小小，画出该力力的方向向，及力F的最小值是（））A.8NB.10NC.5ND.13NAFc你知道怎怎样找杠杠杆的最最小力吗吗?练习:1.(05盐盐城市)如图所示示，曲杆杆AOBC自重重不计，，O为支支点，AO=60cm，OB=40cm，，BC=30cm,要要使曲杆杆在图示示位置平平衡，请请作出最最小的力力F的示示意图及及其力臂臂L。2．要求用一一个最小的力力F,使图中中的杠杆处于于平衡状态,请画画出这个力的的示意.图,并标明它的的力臂FLFLFFF平衡条件的探探究:在已平衡的杠杠杆两边分别别挂上不同数数量的钩码（（每个质量相相等），杠杆杆仍然平衡，，如图，则：⑴左右力臂L1:L2=______?·L1L2⑵在两边钩码码下同时加挂挂一个同样的的钩码，杠杆杆____（（填“能或不不能”）平衡衡？_____边边下降?2、在已平衡的杠杠杆两边分别别挂上不同数数量的钩码（（每个质量相相等），杠杆杆仍然平衡，，如图，则：⑶若使杠杆再次次平衡，可在在___边边的钩码下再再挂___个钩码？？·2、在已平衡的杠杠杆两边分别别挂上不同数数量的钩码（（每个质量相相等），杠杆杆仍然平衡，，如图，则：·⑷若使再次平平衡的杠杆两两边同时去掉掉一个钩码，，则___边将下降降如图，人的前前臂可视为杠杠杆，当弯曲曲肘将小球向向上举起时，，下列说法中中正确的是（（））A、前臂是省省力杠杆，阻阻力臂变大B、前臂是省省力杠杆，阻阻力臂变小C、前臂是费费力杠杆，阻阻力臂变大D、前臂是费费力杠杆，阻阻力臂变小D如何判断杠杆杆的种类?练习1、如图图，杠杆的应应用例子中不不省力杠杆是是（））ABCDC练习2、小红红进行小制作作时，需要剪剪一块白铁皮皮，最好选用用下列剪刀中中的（（））ABCDD看漫画:答：小猴分得得的萝卜重，，萝卜平衡时时，粗的那端端力臂短，根根据杠杆平衡衡条件，粗的的那端萝卜更更重。请你仔细观察察图，究竟小小猴和兔子子谁分的萝卜卜重？说明理理由。斜拉桥是一种种科技含量很很高的大桥，，图甲是斜拉拉索桥的桥提提结构示意图图，图乙取桥桥体一部分结结构进行研究究，图丙是这这部分结构的的受力示意图图。甲乙丙F1F2（1）从图丙丙可以看出，，斜拉桥的设设计应用了的相关知识，，其中O是，代表桥重和桥桥面上的车辆辆对桥的作用用力，是钢索对桥面面的拉力。桥塔钢索桥面O（2）为了减减小钢索承受受的拉力，在在需要与可能能的前提下，，可以适当增增加桥的高度度，请分析原原因。杠杆支点F1F2（3）假如让让你来设计新新的斜拉桥，，你还能提出出什么方法可可以减轻钢索索承受的拉力力？（说出一一种方法即可可）答：增加桥桥塔的高度，，可以增大拉拉力的力臂，，根据杠杆平平衡条件，钢钢索所受的拉拉力也随之减减小。答：使用新型型的高强度轻轻质材料减小小桥的自重。。3.(04广东)图中的农民拿拿着一根用来来挑东西的扁扁担.扁担担属于_________类机械，，使用扁担挑挑东西_________（填"能能"或"不能能"）省力.扁担做成成"扁"的原原因是_____________.巩固练习:35.(04济南南)如图所示，，杠杆AOB的A端端挂重为GA的物体，B端挂重为为GB的物体时，，杠杆处于于平衡状态态，若AO=BO，，杠杆自身身重力不计计。则()A.GA=GBB.GA<GBC.GA>GBD.无法判判断例1:如图所示杠杠杆，在A端施一个始终与杠杆杆垂直的力F，当杠杆由由如图实线线位置匀速速转动到虚虚线位置时时，F大小的变化化情况是（）A．大小不变变B．由小变大大C．先变大后后变小D．先变小后后变大GO杠杆在实际际应用过程程中,由于于力臂的变变化往往会会导致动力力不断随之之变化,怎怎样掌握这这类题的做做法?GOL2GL2’例1:如图所示杠杠杆，在A端施一个始终与杠杆杆垂直的力F，当杠杆由由如图实线线位置匀速速转动到虚虚线位置时时，F大小的变化化情况是（））A．大小不不变B．由小变变大C．先变大大后变小D．先变小小后变大例1:如图图所所示示杠杠杆杆，，在在A端施施一一个个始终终与与杠杠杆杆垂垂直直的力力F，当当杠杠杆杆由由如如图图实实线线位位置置匀匀速速转转动动到到虚虚线线位位置置时时，，F大小的的变化化情况况是（））A．大大小不不变B．由由小变变大C．先先变大大后变变小D．先先变小小后变变大GGOL2’例2:如如图所所示，，轻质质杠杆杆OA中点点悬挂挂一重重G=60N的的物体体，在在A端端施加加一竖竖直向向上的的力F，杠杠杆在在水平平位置置平衡衡，则则F=________N；；保持持F的的方向向不变变，将将杠杆杆从A位置置匀速速提到到B位位置的的过程程中，，力F将________（（填"变大大"、、"不不变"或"变小小"））比比看看:这这两道道题的的不同同点在在哪?练习1:如如图所所示，，O为为杠杆杆的支支点，，在杠杠杆的的右端端B点点处挂挂一重重物。。MN是以以A为为圆心心的弧弧线导导轨，，绳的的一端端系在在杠杆杆的A点，，另一一端E可以以在弧弧线形形导轨轨上自自由滑滑动，，当绳绳的E端从从导轨轨的一一端N点向向另一一端M点滑滑动的的过程程中，，杠杆杆始终终水平平，绳绳AE对杠杠杆拉拉力的的变化化情况况是（（））OMNEBAA、先变大大后变小B、先变小小后变大C、一直变变小D、一直直变大B2.如图所所示,O为为杠杆的支支点,为了了提高重物物P,用一一个水平方向向作用的力力F,使杠杠杆缓慢地地由位置A拉至位置B,这这个过程中中()．OFFA.杠杆始始终是省力力的B.杠杆始始终是费力力的C.先是省省力的,后后是费力的的D.先是费费力的,后后是省力的的1、将一圆圆锥体推上上台阶，现现分别在A、B、C点用力，，力的方向向如图，则则最小的推推力是（））A、FAB、FBC、FCD、一样大大ABCB2、如果街街边一些无无良商贩想想骗秤，使使秤的读数数比实际质质量大，那那么他们可可能是（））A、减少杆杆秤的砣重重B、增加加杆秤的砣砣重C、减少杆杆秤的盘重重D、都有有可能A3、O为杠杠杆AC的的支点，在在B处挂一一个球，AO＝OB＝CB，，为使杠杆杆在水平位位置平衡，，画出施加加在杠杆上上最小动力力F1的力力臂L1，，并标出F1的方向向。CBOAF1L14、护城城河上安安装使用用的吊桥桥是一个个杠杆，，由图可可知它的的支点在在_____点点，在匀匀速拉起起时，它它属于一一个______杠杆杆（“省省力”或或“费力力”），，并在图图中画出出动力臂臂。ABCCL1省力5：判断断题①、杠杆杆是一根根直的硬硬棒。()②②、动动滑轮和和定滑轮轮都是变变形的杠杠杆。()③③、、动力臂臂与阻力力臂之和和等于杆杆长。()④、力的的作用线线通过支支点的力力的力臂臂为零。。⑤⑤、定滑滑轮的半半径越大大越省力力。()×√××√怎样确定承担担物重或拉力力的绳子的段段数与动滑轮连接接的绳子的段段数，就是承承担物重的绳绳子的段数。。当滑轮组平放放时，这时滑滑轮组不是承承担物重，承承担的是拉动动物体所需要要的力，当物物体做匀速直直线运动时，，它等于物体体受到的摩擦擦力。在判断断承担拉力的的绳子段数不不习惯，可将将滑轮组转动动到熟悉的竖竖直方向来分分析。怎样设计滑轮轮组的绕线根据题目条件件，如绳子能能承受的拉力力或要承担的的物重，计算算出需要几段段绳子来承担担（如有小数数时，用收尾尾法），若需需要的绳子段段数是奇数，，则从动滑轮轮的挂钩上开开始按顺序由由内向外绕；；若需要的绳绳子段数是偶偶数，则从定定滑轮的挂钩钩上开始按顺顺序由内向外外绕。也可根据题目目的要求，用用反绕法。滑轮组绕线法法（1）当n为奇数时，采采用________法法。下结（2）当n为偶数时，采采用________法法。上结甲乙乙甲图：n=______乙图：n=______541、如图，地地面上一物体体重100牛牛顿，当物体体做匀速直线线运动时