第10单元简单机械复习课件(上课用)

简单机械

1、定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。注意：1)、杠杆可以是直的，也可以是任意形状的，但一定是一根硬棒。2)、力臂不一定在杠杆上常见杠杆2、杠杆的五个要素：支点O动力F1阻力F2动力臂L1阻力臂L2F1F2OL1L22、杠杆的五个要素：支点O：动力F1：阻力F2：动力臂L1：阻力臂L2：F1F2OL1L2绕着转动的固定点使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力从支点到动力的作用线的垂直距离从支点到阻力的作用线的垂直距离F1OL1L2F3F2L3画杠杆力臂的方法：一找支点二画线（力的作用线）三定距离（力臂的长）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。注意：力臂一定要经过支点1、下列关于杠杆的四种说法中，正确的是（）A、杠杆一定是直的B、力臂一定在杠杆上C、一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用的方向发生改变，力臂不变D、剪刀、钓鱼杆、钢丝钳、镊子都是杠杆当堂练习：DABOl1l2F1F2羊角锤撬石头OAF1BF2l1l2抽水机上的曲柄OABF1F2l2l1起子OAF1BF2l1l23、在图6-1-5中画出各力的力臂.

3、下列说法中正确的是：（）A、只要杠杆的动力等于阻力，杠杆一定平衡。B、只要杠杆两边的力臂相等，杠杆一定平衡。C、只要杠杆两边的力乘力臂相等，杠杆一定平衡。D、只要杠杆的动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，杠杆一定平衡。D1、杠杆平衡是指：静止和匀速转动2、在“研究杠杆的平衡条件”实验中：①实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在____位置平衡，这样做是为了______________________________.

和

若发现杠杆左端低、右端高，这时应将两端的螺母都向__移.②杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是________________________________________________。③实验中，我们是根据测得的数据，通过计算___________________________才归纳出杠杆的平衡条件是_________________________________________。

从杠杆上方便地读出力臂排除杠杆本身的重右水平使重力作用线通过支点，力臂为0，不影响杠杆平衡条件动力×动力臂和阻力×阻力臂

动力

×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)习题：1、如图6-1-16所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下面，再各挂一个同样的钩码，则()A.杠杆仍保持平衡B.杠杆B端下降C.杠杆A端下降D.无法判断图6-1-16B例题：在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在

位置平衡，这样做是为了便于测量

；将左如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向

调节，或端的平衡螺母向

调节.上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中.实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510115212021031201.510(1)将表格中的实验数据补充完整.(2)小明的第3次实验存在错误，其错误是

___________.(3)该实验中进行多次实验的目的是什么？

__________.

水平力臂左左哪边高往哪边调；左右螺母方向相同L1测量错误避免偶然性，使结果更具有普遍性右习题：2、如图曲杆AOB可绕轴O转动，AO＝BO，在A点挂一重200N的重物，曲杆平衡时，则（）A、F＝200N，力臂是OBB、F＞200N，力臂是BDC、F＜200N，力臂是ODD、F＞200N，力臂是ODD习题：1、在做“研究杠杆的平衡条件”的实验中，一同学把杠杆的中点支在支架上后，发现杠杆处于左端下沉右端上翘的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向____边调，或将左端的平衡螺母向____边调。右右习题：3、如图示，O为杠杆的支点，当AO边静止在水平位置时，作出加在杠杆上最小作用力。OL1F1杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆费力杠杆等臂杠杆L1>L2F1<F2L1<L2F1>F2L1=L2F1=F2三、杠杆的分类省力费距离省距离费力既不省力也不省距离既省力又省距离的杠杆是没有的.F1F2动力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〉L2∴F1〈F2这是省力杠杆省力杠杆hS=4hOF2F1ABF2F1A’B’省力，费距离省力杠杆的特点举例生活中省力标杆（4种以上）？F2F1动力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉

F2这是费力杠杆费力杠杆F2F1S=h/4hA’B’ABF2F1O费力，省距离费力杠杆的特点举例？F2F1动力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1=

L2∴F1=

F2这是等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆的特点举例？它们是什么杠杆？习题：5、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（）A.F=G；B.F〈G；C.F〉G；D.无法比较。AOBFG省力情况改变力的方向情况省距离情况实质定滑轮动滑轮滑轮组不省力省一半力能不能能不省距离费距离S=nh等臂杠杆动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆四、滑轮9、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（）

A.F=G；

B.F〈G；

C.F〉G；

D.无法比较。L2L1AOBFG先画出力臂，再进行判断C提示工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。结论：使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。一、定滑轮物重G/N物体移动方向物体移动距离h/m拉力F/N拉力方向拉力移动距离S/m定滑轮

定滑轮实质是个

。FF2L2L1∵L1＝L2∴F1＝F2F1等臂杠杆O定滑轮不省力但可改变力的方向工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。结论：使用动滑轮可以省力；但费距离，且不改变力的方向。二、动滑轮物重G/N物体移动方向物体移动距离h/m拉力F/N拉力方向拉力移动距离S/mO·L1L2L1=2L2F2∵

L1＝2L2

F1L1＝F2L2∴F1＝F2/2F1动滑轮实质是：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆动滑轮三、滑轮组定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。结论：使用滑轮组既可以省力；又可以改变力的方向。滑轮组

（1）使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。（2）使用滑轮组虽然省力，但是费距离。F＝1/n（G＋G动）S=nh

这两种绕线方法有什么不同？1．绳子的起点2．拉力的方向3．拉力的大小4．移动的距离

议一议利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？

试一试FF

你发现了什么规律？结论：

n为承担物重的绳子段数。讨论讨论：若每个滑轮重30N，结果如何？G=?h=?F=100Ns=10mF=?s=?G=100Nh=10mF=100Ns=?G=?h=10mFs=?物体以0.2m/s的速度匀速上升10s的时间

练一练滑轮组机械效率计算专题分类复习有用功：使用机械时对人们有用的功额外功：人们不需要但又不得不做的功总功：有用功与额外功的总和，即

W总=W有+W额一、有用功、额外功、总功帮你回忆回忆W有用W总对物体所做的功（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）动力对滑轮组所做的功（从动力一般为人手处入手）F物F物F物F物以滑轮组为例加深理解二、机械效率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.2.表达式:

下面我们从斜面开始热身类型1.用竖直滑轮组在空气中提起重物时，（不计摩擦和绳重）W有用=G物hS=nh

W有用W总=

W有用W总==G物nFW总=Fs=F·nh＝(G物+G动)h=G物G物+G动=G物hFs二、滑轮组的机械效率ηW有用W总=ηGhFS=GhFh=GF=ηGhFS=GhF2h=G2F=ηGhFS=GhFnh=GnF=滑轮组动滑轮定滑轮延伸：根据3、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求:(1)物体的重力是多少？

(2)若物体的重力变为150N,绳的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？F物（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则

s绳＝nh物

由得

G物1=nη1F拉=3×75%×40N=90N(2)若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物1+G动)则，G动=nF拉1－G物1=3×40N－90N=30N

当提升150N的重物时，则F拉2=1/n(G物2+G动)=1/3（150N+30N）=60N=150N／150N+30N=83.33％

解：2.用一个动滑轮把600N的货物提高3m，所用拉力是400N，则拉力移动的距离是

m，有用功是

J，总功是

J，动滑轮的机械效率是

，动滑轮重_______N。例题:1．用滑轮组提升重物时，如果滑轮组对重物做功为700J，动力做功为1000J，该滑轮组的机械效率是______．70%61800240075%200汽车重2×104N，陷入泥中，受到的阻力为3×103N。用如图所示装置，则至少要用多大的力才能将汽车拉出？F

练一练GF=__GGF=___G习题1、判断匀速提起物体绳子的拉力情况?1/21/3习题2、旗杆顶端的小轮是______，起重机吊钩上的铁轮是______，缝纫机脚踏板是____.(填“杠杆”、“定滑轮”或“动滑轮”)动滑轮定滑轮杠杆习题3、如图6-1-15所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，利用两个滑轮提升同一重物，哪种组合最省力()图6-1-15C习题4、如图示，物体G重为100N,当物体处于平衡状态时,拉力F1=____N,F2=____N,F3=_____N.(不计轮重、绳重和磨擦）F3F1F2GGG100200100习题5、某个动滑轮重20N，用它提着一个重为180N的物体匀速上升，则绳子自由端的拉力的___N.(不考虑摩擦)习题6、如图6-1-4所示，物重为250N，每个滑轮重50N，当物体被匀速提起时，加在绳子自由端的拉力F为___N，当物体上升2m，则绳子自由端在竖直方向移动了__m.图6-1-41001006习题7、如图6-1-3所示，若人手拉力F=50N，则货物重____N(不考虑动滑轮和摩擦)，A钩所受的拉力为__N，B钩所受的拉力为____N.10050100图6-1-3简单机械定义（略）平衡条件：F1L1=F2L2应用：定滑轮滑轮组杠杆省力杠杆滑轮特点：省力情况：特点：等臂杠杆费力杠杆实质：动滑轮特点：实质：五个要素知识结构课前热身1.下列关于杠杆说法中，正确的是()A.杠杆只可以是直的B.杠杆的支点可以不在杠杆上C.杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和D.使用杠杆一定省力2.关于滑轮组的叙述，较全面的是()A.一定省力，又能改变力的方向B.一定省力，但不能改变力的方向C.有时既能省力，又能改变力的方向，有时可以省力，但不能改变力的方向D.肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析D

C课前热身3.使用一滑轮组吊起重物，若拉绳子的力为200N，重物提起1m，绳子的自由端移动5m，那么物重为____N.请画出该滑轮组的装配图.要求拉力方向向上.(滑轮重、绳重和摩擦均不计)1000

4.一根绳子能承受的最大拉力为250N，要用它吊起一个重为1000N的货物G，拉力方向要向下，已知每个滑轮重为100N，请设计出滑轮组的装配图.(所有摩擦均不计)典型例题解析【例3】一根绳子能承受的最大拉力为250N，要用它吊起一个重为1000N的货物G，拉力方向要向下，已知每个滑轮重为100N，请设计出滑轮组的装配图.(所有摩擦均不计)4、如图示，轻质均匀直杆AO长为L，左端与竖直墙壁相连，可绕O点自由转动，物体M的悬挂点从O点逐渐向右移动，到达B点时悬绳AC恰好被拉断。已知物重为G，AB＝BO/4，求悬绳AC所能承受的最大拉力是多大？解：设AB＝x，则BO＝4xF2＝L2＝L1＝∵F1L1＝F2L2GOB＝4xOA=AB+OB=5x∴F1＝4G/5答：略L2L1OF2F15、汽车陷入烂泥中，附近有一棵大树，车上有滑轮两只，绳子一根，如何用最小的力把汽车拉出来？6、用上图装置（可看作理想机械）拉出汽车，当汽车被匀速拉出时，拉力为500N，求此时汽车受到的拉力为多大？F7、钢丝钳是日常生活中常用到的工具，使用钢丝钳时涉及到许多物理知识，请写出三个：(1)

。(2)

。(3)

。典型例题解析压强(Pa)

1.0×105

1.4×105

2.0×105

2.7×105

沸点(℃)100110120130(1)当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时，锅炉内气体压强是少?(2)当大气压强为1.0×105Pa时，将G挂在A位置，锅内水沸腾时的温度为120℃，求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力差是多少?(计算时可认为阀门上、下底面积相等)(3)当大气压强为1.0×105Pa时，要使锅炉内水的温度达到100℃沸腾，应将G挂在离O点多远处?图6-1-10【答案】(1)2.0×105Pa(2)10N(3)24cm典型例题解析

如图6-1-11所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是()

A.一直增大B.一直减小

C.先增大后减小D.先减小后增大A图6-1-11课时训练4.在下列机械中，①羊角锤②钓鱼竿③天平④钢丝钳⑤筷子⑥理发剪刀⑦普通剪刀⑧铁匠剪刀⑨缝纫机的脚踏板铡草用的铡刀镊子铁锹道钉撬定滑轮动滑轮，它们中属于省力杠杆的是______属于费力杠杆的是________属于等臂杠杆的是____.5.如图6-1-12所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3m，OB=0.2m，在A点处挂一个质量为2kg的物体G，在B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体G的重力大小为____N，F大小为____N.图6-1-12①④⑧②⑤⑥⑨③⑦19.629.4课时训练6.如图6-1-13所示是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是()A.B点是支点，液压杆施加的力是动力，货物重力是阻力B.B点是支点，物体A放在车厢前部可省力C.C点是支点，物体A放在车厢后部可省力D.C点是支点，物体A放在车厢前部可省力C

图6-1-13课时训练7.如图6-1-14所示，水平桌面上放一重100N的物体A，A与桌面的摩擦力为40N，当用力F拉绳子的自由端使A匀速运动时，拉力F的大小为(不计滑轮摩擦及重力)()20NB.50NC.60ND.70N图6-1-14A课时训练8.一杠杆在阻力F1与动力F2作用下平衡.如图6-1-17所示，若F1和F2大小及方向均保持不变，将它们的作用点向支点移动相同的距离，则()A.杠杆仍保持平衡B.杠杆向右倾斜C.杠杆向左倾斜D.不能确定图6-1-17B课时训练9.一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终杠杆垂直的力F，如图所示，当直杆从竖直位置慢慢抬到水平位置的过程中，力F的大小变化情况应是()A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.不变A课时训练10.如图6-1-19所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂一重物G，A处用一竖直力F.当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则()A.F大小不变，但F＜GB.F大小不变，但F＞GC.F逐渐减小，但F＞GD.F逐渐增大，但F＜G图6-1-19D课时训练11.如图6-1-20所示，甲、乙两实心小球体积之比为3∶1，分别挂在轻质杠杆AB的两端，杠杆水平平衡，AO∶BO=1∶2，则甲、乙两球密度之比为()A.2∶3B.3∶2C.6∶1D.1∶6图6-1-20A课时训练12.请画出图6-1-21和图6-1-22中杠杆所受力的力臂.图6-1-21图6-1-22课时训练13.做“研究杠杆平衡条件”实验前，发现杠杆左端低于右端，应将杠杆左端的螺母向__移动，右端的螺母向__移动，才能使杠杆在水平位置平衡，当在A处挂2个钩码后(见图6-1-23)，欲使杠杆平衡，应在B处挂__个钩码；若拿掉B处钩码，改在C处用弹簧测力计沿________方向拉，当弹簧测力计示数为____N才能使杠杆平衡.(所有钩码质量均匀50g)图6-1-23右右4竖直向上2.94课时训练14.有一根1m长的均匀木棍，左端挂6kg的物体，右端挂8kg的物体①要使木棍平衡，支点应选在什么位置?②如果两端再各加2kg的物体，应怎样移动支点的位置?【答案】①距左端0.57m②向左移动约0.014m计算：如图示，O为杠杆的支点，所挂物体重G＝30N，OA＝16cm，OB＝12cm，BC＝9cm，计算当AO边静止在水平位置时，加在杠杆C处的最小作用力（不计杠杆自重）。OL2L1F1F2解：F2＝G＝30NL2＝OA＝16cm∵F1L1＝F2L2∴F1＝F2L2/L1＝30N×16cm/15cm=32N答：略L1＝OC=＝15cm利用杠杆的平衡条件解决有关问题1、确定杠杆的支点。3、确定各个力的力臂。2、分析杠杆受到的动力和阻力，明确各力的大小和方向。4、根据杠杆的平衡条件列出关系式求解，必要时要对结果进行讨论。2．作用在杠杆上的动力是4牛，阻力是12牛，当杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比是

。

1、杠杆在动力和阻力作用下已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆继续平衡的是（）A、对杠杆再施加一个力，这个力的作用线通过支点；B、对杠杆再施加一个力，使这个力作用在杠杆的中心；C、使动力和阻力同时增大为原来的2倍；D、使动力臂和阻力臂同时减小为原来的1/2倍。B3：1杠杆的平衡不是力的“平衡”，而是“力与力臂的乘积的平衡”。3、一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力，如图示，在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F大小的变化情况应是（）A、一直在增大B、一直在减小C、先增大后减小D、先减小后增大AL1L21、找出杠杆的五要素；2、判断动力臂L1、阻力臂L2的变化情况；3、由杠杆平衡条件（F1L1=F2L2

）进行分析。分析：4、如图，O是杠杆的支点，为了提高重物G，用与杠杆始终垂直的力F使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中（）A、杠杆始终是省力的；B、杠杆始终是费力的；C、杠杆先是省力的，后是费力的；D、杠杆先是费力的后是省力的。CFL1分析：∵F始终垂直杠杆，∴L1保持

；杠杆在缓慢提升过程中，L2逐渐

；开始时，L1＞L2，是

,最终状态，L1＜L2，是

。不变增大省力杠杆费力杠杆L2在下列工具中省力的是哪一组（）A.铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子；B.镊子、钓鱼杆、剪子；C.铡刀、天平、钓鱼杆；D.镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。练习一ABCD2、下列杠杆中，哪一个与其它三个不属于同类？（）A、正在撬道钉的道钉撬B、正在拔铁钉的羊角锤C、正在起瓶盖的起子D、正在掀土的铁锨。

练习：D1、人体的前臂可视作

（填“省力”或“费力”）杠杆，当曲肘将重物举起时，阻力臂大小将

（填“增大”或“减小”）O费力减小使用时哪把最省力？哪把最费力？

课堂练习1.在图6-1-1所示的杠杆中，O是____，若设F1是动力，则F2是____，OA是______，OB是______.2.旗杆顶端的小轮是______，起重机吊钩上的铁轮是______，缝纫机脚踏板是____.(填“杠杆”、“定滑轮”或“动滑轮”)支点动力臂阻力阻力臂动滑轮图6-1-1定滑轮杠杆课堂练习3.如图6-1-2所示杠杆，在杠杆B点挂上一个重为8N的物体，要使杠杆平衡，在A端至少要加__N的力，力的方向是________.4.使用定滑轮时，沿不同方向拉绳子的自由端，所用拉力大小____，这