第十二章简单机械复习课件

第十二章复习课一、杠杆

一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。F2l1l2O支点：杠杆绕着转动的点。（O）动力：使杠杆转动的力。（F1）阻力：阻碍杠杆转动的力。（F2）动力臂：从支点到动力作用线的距离。（L1）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。（L2）F1二、杠杆的五要素（力的作用线）动力臂阻力臂动力阻力（力的作用线)o支点杠杆“五要素”力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线画杠杆力臂的方法（三步骤）：一、找支点。二、画线（力的作用线）。三、定距离（力臂的长）。①、力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画的虚直线。注意：②、力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离。例：F1OL1L2F3F2L3杠杆的力臂______在杠杆上(一定或不一定);力臂_______为0

(可或不可)；不一定可怎样画杠杆的力臂提问：什么是力臂？2杠杆是否都是直的？回答：力臂是支点到力的作用线的垂直距离。1力臂是一定在杠杆上吗？3若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？不是杠杆可以是直的，也可以是弯的要改变杠杆的平衡：当杠杆静止或作匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。人们一般都是在杠杆处于平衡的状态下使用杠杆。研究杠杆平衡的条件F1F2oL1L2

1、猜想2、器材；带刻度杠杆，支架，钩码，线3、设计实验过程⑴调节杠杆水平平衡⑵杠杆上支架两侧分别挂钩码使杠杆再次

在水平方向上平衡。⑶记录F1，L1，F2，L2三、实验探究：杠杆的平衡条件2023/2/410铜陵市五中物理课件**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______________________________.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__________从杠杆上方便地读出或测量出力臂水平右使重力作用线通过支点，重力臂为0，不影响杠杆平衡条件实验注意事项：1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。观察实验，完成下列表格。试验次数动力F1（牛）动力臂l1（厘米）动力×动力臂阻力F2（牛）阻力臂l1（厘米）阻力×阻力臂1150.51021102531.51011511152101.51050.510151051515105三、杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂F1·L1=F2

·L2一、简单机械1．杠杆的五要素①支点O、动力F1

、阻力F2

、动力臂

l1

、阻力臂

l2

②图示杠杆的力臂杠杆

例：画出图中力F对支点O的力臂l。FOl支点：是杠杆围绕转动的固定定点。动力作用点：阻力作用点：

O

F1

F2

L1

L2

动力：使杠杆转动的力F1阻力：阻碍杠杆转动的力F2动力臂：从支点到动力作用线的距离L1。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离L2。·F1F2O杠杆的五要素L1L2动力支点阻力L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂（1）找出支点的位置（3）从支点作动力、阻力作用线的垂线（2）确定动力、阻力作用线（4）标垂足,定力臂2．探究杠杆的平衡条件①调节杠杆在水平位置平衡；②获取实验数据；③归纳结论。实验次数阻力F2/N阻力臂l2/m阻力×阻力臂F2l2/N·m动力F1/N动力臂l1/m动力×动力臂F1l1/N·m110.150.1510.150.1521.50.100.15330.050.1541.50.20.310.30.3520.150.3630.10.33．杠杆的平衡条件①动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1×l1=F2×l2

②两个力与它们的力臂成反比。例右图所示杠杆平衡吗？作如下变化，杠杆能平衡吗？若左侧加一个相同钩码；若右侧减一个钩码；支点右移一格；左侧钩码组左移一格。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=F21、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.比较下列杠杆的动力臂和阻力臂的大小oF1F2L1L22、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是()A．两杠杆均为省力杠杆

B．两杠杆均为费力杠杆

C．ABC为省力杠杆

D．A'B’C’为省力杠杆cc4．杠杆分类①省力杠杆：动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。

②费力杠杆：动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。

③等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。

例：筷子、镊子、钓鱼竿、船桨、

例：撬棒、铡刀、瓶盖起子、胡桃钳、指甲剪、钳子、扳手例：天平、定滑轮3、O为杠杆AC的支点，在B处挂一个球，AO＝OB＝CB，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1，并标出F1的方向。F1CBOAL1例一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重2

000

N，它的长宽之比为4:3，将它置于水平地面上如图所示，若在A点用力F抬起金属块的一端，则力F至少为

N。

ABDCGl2Fl1800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

；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向

调节，或将左端的平衡螺母向

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2．杠杆由图中位置到水平位置的过程中，力F如何变化？力F始终与杠杆垂直力F的方向始终水平力F的方向始终竖直2.用杠杆平衡条件解决变力问题

10．如图10，轻质杠杆一端因水平方向力F作用而被逐步抬起至接近水平位置，在此过程中F的大小变化是（A

）A．变大B．变小C．不变D．先变小再变大9．如图9，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置1移到位置2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（D

）

A．不断增大B．不断减小

C．先增大，然后减小D．先减小，然后增大14．如图14所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至水平位置，力F在这个过程中（A）A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小图：9图10BAO图14G方法：画杠杆示意图，找到五要素，逐个分析变化情况后，根据F1L1=F2L2判断。画出图中杠杆各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2O想一想

例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：⑴左右力臂L1:L2=______?·L1L2⑵在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆____（填“能或不能”）平衡？_____边下降?

例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：·⑷若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则___边将下降，-----“极端判断法”FG定滑轮l1l2.01:定滑轮实际上就是等臂杠杆。A：支点在轴心O处。B：动力臂l1等于阻力臂l22:拉力大小始终等于重物的重力大小。3：拉力的方向与重物移动的方向相反结论：使用定滑轮不省＿＿＿＿，但可以改变施力的＿＿＿。力F＝G方向FFFG动滑轮l2l1A:支点在边缘O处B：动力臂l1为阻力臂l2的2倍。动力F为阻力G的1/2倍12F＝G1：动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。2：在上述情况下，动力是阻力的1/212F＝1/2G即3：拉力的方向与重物的移动方向相同。结论：使用动滑轮可以＿＿＿，但不能改变施力的＿＿＿。省力方向O.一、简单机械

2．动滑轮动滑轮的杠杆示意图；动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆。1．定滑轮定滑轮杠杆示意图；定滑轮实质是等臂杠杆，滑轮F1F2l2l1OF1F2l2l1O3．滑轮组

拉力大小与重力大小的关系：动滑轮和重物由几段绳子承重，拉力就是总重的几分之一。

拉力与重物移动距离的关系：绳子自由端移动的距离是重物移动距离的n倍。

s=nh40滑轮组用以下的动滑轮和定滑轮，可以组成怎样的滑轮组呢？41当n为偶数时，绳子的起端（拴结点）在定滑轮上；当n为奇数时，绳子的起端（拴结点）在动滑轮上。4、滑轮组绳子的绕法：例1

小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，请在图中画出绕线的方法。根据下面的省力要求，给滑轮组绕绳

F=G31

F=G51F1、按要求画出绳子的绕法n=5n=4n=4n=2n=3FFFFF练习：解析：

n

应为整数n=4应用两“动”两“定”滑轮组，绳子固定端在定滑轮下最多能提起：例

一根绳子最多能承受300

N的拉力，要提起1

000

N的重物，应用什么样的滑轮组？(动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少)用这个滑轮组最多能提起多重的物体？F

人提沙子做功1、对砂子做功2、对桶做功3、克服自重做功人拉滑轮做功1、对砂子做功2、对桶做功3、对动滑轮做功人拉滑轮做功1、对砂子做功2、对口袋做功3、对动滑轮做功有用功：使用机械时对人们有用必须做的功额外功

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、总功二、机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率

额外功不可避免，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1

思考机械效率会大于１吗？为什么？公式：机械效率一般用百分数表示，没有单位

机械效率公式：某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，使用的拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米。（1）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？FG3、如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。F2m2、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功“议一议”：1、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么机械效率会相同吗？为什么？

机械对外所做的有用功一定时，机械本身的重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。探究一：测滑轮组的机械效率三、实验探究：讨论：为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。实验器材：拉力F钩码重G钩码上升的高度h拉力通过的距离s实验步骤：照图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G的值，并记录表中。匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值，从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表格中。分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。钩码重G/N224钩码上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J0.20.20.4拉力F/N0.80.61绳端移动距离S/m0.30.50.5总功W总/J0.240.30.5机械效率83.3%66.7%80%1、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？2、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？影响滑轮组机械效率的因素1、滑轮组轮与轴之间的摩擦2、动滑轮的自重3、所提升的物重4、机械效率与省力多少无关、与功率大小无关、与承担力的绳子股数无关、与重物被提升的高度无关！提高机械效率

的方法2、改进机械的结构，减小机械自重

1、减小机械间的摩擦力。

例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑.3、增加物重。探究二：斜面的机械效率1、提出猜想：斜的机械效率可能和

有关2：器材长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程：⑴组装器材⑵进行实验

斜面倾斜程度和粗糙程度⑶分析数据，得到结论⑴实验装置：FSh⑵实验过程：①测量小木块的重量，记录数据；

③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。

②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。⑶注意事项：①要匀速拉动物体。②拉力要与斜面平行。③及时记录数据。（4）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。当斜面的粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高，斜面越陡拉力越大。当斜面的倾斜程度一定时，斜面越光滑机械效率越高实验前请猜想:1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?斜面的倾斜程度小车重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J

总功W总/J机械效率较缓较陡最陡1、请你判断：下面说法中是否正确？1．有用功越多，机械效率越高（）2．额外功越少，机械效率越高（）3．物体做功越慢，机械效率越低（）4．做总功越多，机械效率越高（）5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（）6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（）7．机械效率越高，越省力（）√√×××××堂堂清练习巩固如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。F.13

＝ffNGT如图所示,物体A重G＝80N,在F＝60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N.（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）AF.fNTG1:竖直