第19课时简单机械

第19课时简单机械思维导图♦人洋中扛］・省力杠杆\•定相艳*'F指簿件曾单.R♦人洋中扛］・省力杠杆\•定相艳*'F指簿件曾单.R式案胆加&卜面寺♦动楷轮3»-3£耋力的方向•特皮甘［喧旦■事件杠杆■特色广"2_也坐、♦省力粒秆■特点♦竹—、曲变”的方向一i、杠杆考点1指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂.杠杆的定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的，也可以是弯的。.杠杆的五要素：、动力、阻力、动力臂、阻力臂。.动力和阻力的方向不一定相反，但作用效果一定相反。考点2绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示.力臂是的距离，而不是支点到力的作用点的距离。.作力臂的步骤：a.找出支点。的位置；b.画出动力作用线和阻力作用线；c.从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为和考点3概述杠杆的平衡条件.杠杆保持或状态，称为杠杆平衡。2,杠杆平衡的条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂，即。考点4应用杠杆的平衡条件解决简单的问题杠杆类型力臂关系平衡时力的关系优缺点应用省力杠杆11>12—省力，费距离撬棒、瓶盖起子等费力杠杆11<12F1>F2 ?省距离镣子、火钳等

等臂杠杆l1=12F1=F2不省力，不省距离天平、定滑轮等考点5指认人体中的杠杆1.人的头颅——等臂杠杆抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力,头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个 杠杆。.人的手臂一一费力杠杆肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是力，手拿的重物的重力是力,显然我们的前臂是一种力杠杆。虽然费力，但是可以省距离（少移动距离），提高工作效率。.走路时的脚一一省力杠杆脚掌前部是支点，人体的重力就是力，腿肚肌肉产生的拉力就是力。这种杠杆可以克服较大的体重。TOC\o"1-5"\h\z（2019衢州）如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（ ）（2019温州）晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是 （ ）斛和力门A. B. C D.（2019湖州）生活中我们常用开瓶器打开瓶盖，如图所示。使用开瓶器能省力的原因

是。请在图中画出作用在开瓶器上的阻力。二、滑轮考点6辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组.定滑轮：工作时轴固定不动的滑轮，如图甲。.动滑轮：工作时轴发生移动的滑轮，如图乙。9甲考点79甲考点7知道定滑轮和动滑轮的特点实质力的关系(F,G)距离的关系(s,h)作用定滑轮等臂杠杆F=Gs=h改变力的方向动滑轮动力臂是阻力臂两倍的杠杆1F=2Gs= 省力滑轮组F=s=nh既可以省力，也可以改变力的方向考点8知道滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组).滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。.特点：既能改变用力的,也能。考点9使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子拉物体，拉物体所用的力 F就是物重的n分之即F=,n表示拉物体绳子数。绳展移动的题点人物悴匕升的跑尚绳展移动的题点人物悴匕升的跑尚（2019嘉兴、舟山）为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是 （ ）A.两个滑轮在装置中起的作用相同B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同C.沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等D.将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等★5.小柯用图中装置提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（ ）A.两个滑轮均为定滑轮B.人将绳子拉过1米，物体也上升1米C.物体匀速上升时，人对绳子的拉力为 200牛D.使用该装置不能省力，但能改变力的方向6.滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。甲同学用定滑轮进行了如图所示的三个实验。（1）甲同学研究的问题是?（2）研究该问题时，弹簧测力计的操作方法可以是。（填序号）①拉着重物保持静止；②匀速向下拉动重物；③随意拉动重物。W1Mi高频考点透视高频点1认识杠杆★例1|（2019河南）如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（ ）★1.如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是A.li B.12 C.13 D.14高频点2杠杆平衡条件的应用例2（2019杭州）如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为 mi和m2（mi>m2）的实心物块后恰好水平平衡。甲 乙甲 乙（1）求左右悬挂点到支点O的距离Li与L2之比。（2）将两物分别浸没于水中（如图乙），杆将会（填“左端下降”、“右端下降”或“仍然平衡”），试通过推导说明。■■.食式（2018金华、丽水）如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验 （每个钩码重为0.5牛）。下列说法正确的是（ ）

A.实验前出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调B.图乙，在AB处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡C.图丙，弹簧测力计从a位置转到b拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大D.图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于3牛高频点3杠杆的动态平衡分析★例3（2019南充）如图，用一个始终水平向右的力 ★例3（2019南充）如图，用一个始终水平向右的力 F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（A.变大C.变小）B.不变D.不能确定））★3.（2019贵阳）如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。 该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是 （ ）A.撑杆对吊臂的作用力不断增大B.钢绳对吊臂的作用力不断增大C.撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大D.钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小高频点4动、定滑轮的特点

★例4 （2018河南）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂 20个相同的坠泥,每个坠泥质量为 25kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为No若某段时间内坠流串下降了取10N/kg,★例4 （2018河南）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂 20个相同的坠泥,每个坠泥质量为 25kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为No若某段时间内坠流串下降了取10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩）30cm,则输电线A端向左移动了cm。(g★4.（2019自贡）如图所示,间的摩擦忽略不计，此时物体使物体A向左做匀速直线运动,A.F=20N物体A在水平面上向右做匀速直线运动,10N,滑轮重和滑轮与绳子之若用力F向左拉物体A,F=5N()F=10NF=30N易错考点提醒【提醒】此题为杠杆动态变化和做功的综合题， 考查了学生对杠杆动态变化过程中的力臂与力大小的理解，以及在不同情况下做功大小的比较。★例5|如图所示，质量分布均匀的长方体醇，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力Fi作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力 F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h（hvabvbc）,则在上述过程中FiF2（填“大于”、 “小于”或“等于"）；Fi所做的功F2所做的功（填“大于”、“小于”或“等于" ）；第一次克服重力所做的功第二次克服重力所做的功（填“大于”、“小于”或“等于” ）。【提醒】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用， 根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。★例6|（2018杭州）如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上， 左右两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为 0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体,在B端挂一个重为G的物体。(1)若G=30牛，台面受到木棒的压力为牛。(2)若要使木棒右端下沉， B端挂的物体至少要大于牛。(3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为牛。考点综合探究画(2018台州)图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。小心养丙(1)如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、 铜环②和铜柱③。经测试发现：①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是(2)图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O自由转动。请在图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂1。(3)已知：小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，/AOB=135°。要求倒水时，壶身最多倾斜45。，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合，求配重B的质量取值范围。(配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计)林内作聊(友情提示：本栏目建议午休时间完成 )A吊车吊瞥(2019云南)如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是A吊车吊瞥第第题图的圆心。（g取10N/kg）（1）请你通过计算，解释衣架倒下来的原因。（2）为了防止衣架倒下来，小明提出了改进意见：适当增大圆底盘直径。请你再说出种其他方法。第10题图（2019绥化）如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动（AB=2AO）。将棱长为10cm的正方体合金块，用轻绳挂在 A点处，在B点施加竖直向上的力 F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为 0,则合金块的质量是kg。若撤去F1,在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2X103Pa,则力F2的大小是N。（2019毕节）某大桥设计车速为60km/h,图1为该大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，可逐步抽象成图 2、图3、图4所示的模型。桥塔,网索第11题图（1）可以看出它用到了（填“杠杆”或“斜面”）的物理知识。为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当（填“增加”或“减小”）桥塔的高（2）若某汽车质量为5X103kg,在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的0.06倍，则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为W°（g取10N/kg）★12.（2018扬州）某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于 103c时，感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到103c时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。(1)画出使触点分开时 B点受到的力和力臂。(2)若用4N的力按下开关，B端受到的阻力为1N,则动力臂和阻力臂之比为如果手按下的距离为 0.5cm，则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是 ，__cm。)自动断电。(3)用电饭锅烧水 ( ，__cm。)自动断电。参考答案课前预热考点12.支点考点21.支点到力的作用线 2.动力臂阻力臂考点31.静止匀速转动2.Fi1i=F212考点4Fi<F2费力考点51.等臂2.动阻费3.阻动【考点真题】1.C2.B3.动力臂大于阻力臂 如图利. 1考点72h-Gn考点82.方向省力考点9G/n【考点真题】4.C5.C6.(1)使用定滑轮提升同一重物时，拉力的大小与拉力的方向是否有关 (2)①②课堂突破例1B例2(1)由杠杆平衡条件可得，有m〔gL〔=m2gL2,所以L1：L2=m2：m1。(2)仍然平衡 由m〔gL1=m2gL2可知pMgL〔=p%L2,所以V1LUV2L2。将两物分别浸没于水中后，左边=(m1g—p水gV〔)L1,右边=(m2g—p水gV2)L2,因为m〔gL1=m2gL2,V1L1=V2L2,所以左边=右边，杠杆会仍然平衡。 例3A例41X10415例5等于等于等于例6(1)60(2)90(3)10〜90例7(1)铜环①(2)如图2 2(3)当配重柄水平时，可求配重B最小质量：OD=j_xOC=¥x1.4cm=1cm(3)当配重柄水平时，可求配重F-l1=F2I2得G1I1=G2I2m〔g,OD=m2g,OBm2=4g当小壶盖水平时，可求配重B最大质量:OE=¥><OB=¥><1cm=0.71cm根据Fi1i=F212得Gil'i=G2-2migOC=m2gO