第17课时 简单机械

第17课时简单机械《中考说明》P1564、5考点1认识杠杆分类一杠杆1.杠杆定义：在力的作用下绕着

转动的硬棒叫杠杆。（提示：杠杆可直可曲，形状任意；有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如钓鱼竿、铁锹等。）固定点2.杠杆五要素——杠杆示意图。（如图所示）①支点杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力：使杠杆转动的力。用字母F1

表示。③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2

表示。④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。提示：动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点在杠杆上；动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反。3.下列测量工具没有利用杠杆的是（

）

D考点2研究杠杆的平衡条件1.杠杆平衡状态指：杠杆保持静止或匀速转动状态。2.实验前：应调节

杠杆两端的螺母，使杠杆在

水平位置静止平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上读出力臂大小。3.结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：

F1l1=F2l24.我们做过“探究杠杆平衡条件”的实验。用图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式(

)A．一个人无法独立操作B．需要使用太多的钩码

C．力臂与杠杆不重合

D．力和力臂数目过多D考点3杠杆的分类名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂

阻力臂省力、费距离铡刀、撬棒、动滑轮、道钉撬、钢丝钳、花枝剪刀费力杠杆动力臂

阻力臂费力、省距离理发剪刀、起重臂、缝纫机踏板、钓鱼杆等臂杠杆动力臂

阻力臂不省力、不费力定滑轮、天平><=考点4应用杠杆的平衡条件解决简单的

问题1．两小孩坐在跷跷板上恰好水平平衡，此时(

)A．两小孩的重力一定相等

B．两小孩到支点的距离一定相等

C．两小孩的力臂一定相等

D．两小孩的重力与各自到支点的距离的乘积相等D

2．如图所示，当高速公路收费站的栏杆升起时，它相当于（

）A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．无法确定B考点5定滑轮分类二滑轮1.实质是：等臂杠杆2.用途：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。3.对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G考点6动滑轮1.实质是：

的省力杠杆。（如图所示）2.用途：使用动滑轮能

。3.不考虑摩擦F=.动力臂为阻力臂2倍省力，但不能改变动力的方向(G+G动)/24.如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有

个，此装置

(填“能”或“不能”)改变动力的方向。2能考点7滑轮组1.实质：定滑轮、动滑轮的组合体。2.用途：使用滑轮组既可以省力还可以改变拉力的方向。3.不考虑摩擦F=(G+G动)/n4.组装滑轮组口诀:“奇动偶定”5.如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是(

)C考点8

斜面分类三斜面1.使用斜面可以省力，高度一定时，斜面越长越省力，如盘山公路、螺丝。2.如图所示是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，则：（

）A.FA＝FB

B.FA＜FB

C.FA＜FB

D.FA＞FB，B考点9

机械效率分类四机械效率1.有用功定义：对人们有用的功。滑轮：W有用＝

（提升重物）斜面：W有用=.额外功定义：并非我们需要但又不得不做的功滑轮：W额=.

斜面：W额=.总功：定义：有用功加额外功或动力所做的滑轮：W总=FS=W有用＋W额斜面：W总=FL=fL+GhGh

GhG动hFL2.机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。②公式：

3.机械效率总是＜1（填“＜”、“＞”、“＝”），原因是使用任何机械都要做额外功，有用功总是小于总功。焦点1认识杠杆例1．下列仪器或工具在使用过程中，利用了杠杆原理的一组是 (

)①剪刀；②托盘天平；③量筒④烧杯；⑤弹簧秤；⑥试管夹

A．①②⑥ B．①③⑤

C．①②③ D．①⑤⑥A【对点训练】

1.（2014温州）某品牌胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用前将棉头浸泡于水中吸水，再向后拉动“拉手”，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余的水分挤出。（1）该拖把中的“拉手”属于简单机械中的

。（2）使用这种拖把拖地时，若棉头水分含量太少，会导致棉头与地面的

增大，容易造成棉头损坏。杠杆摩擦2.

如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是（

）

A．以B为支点的费力杠杆

B．以B为支点的省力杠杆

C．以A为支点的费力杠杆

D．以A为支点的省力杠杆D3.如图所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是（

）

A．苹果的重力B．桔子的重力C．杆对桔子的支持力D．苹果对杆的压力D4.如图甲是果农修剪树枝的情景,图乙是图甲明亮部分的简化图，F1是剪刀受到的动力,B是阻力的作用点。请在图乙中标出支点O的位置，并作出阻力F2和动力臂L1。（提示：动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点在杠杆上；动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反。）焦点2杠杆平衡条件的应用例2．（2013金华）如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图。杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等，杆AB的重力不计，柱形物体较重。（1）若作用在A点的动力F方向始终竖直向下，则杆从水平位置缓慢转动100角的过程中，动力F大小的变化是

。增大（2）若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中，动力F大小的变化是

。先增大后减小【对点训练】5.筷子是我国特有的用餐工具，在正常使用筷子时，筷子属于（

）A.费力杠杆，但省距离B.省力杠杆，且省距离C.省力杠杆，但费距离D.等臂杠杆，既不省力也不省距离A【对点训练】6.小枫骑变速自行车上坡时，要想省力，后轴的齿轮应该换用较大还是较小的？原因是什么？下列对这两个问题回答正确的是(

)A．较大的，增大动力臂B．较大的，减小阻力臂C．较小的，增大动力臂D．较小的，减小阻力臂A【对点训练】7．（2014丽衢）如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是（

）

A．F1B．F2

C．F3

D．F4C【对点训练】8．如图所示，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拉至位置B，力F在这个过程中(

)A．变大

B．变小

C．不变

D．先变大后变小A【对点训练】9.（2014绍兴-27）安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6厘米2，OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105帕，大气压强为1.01×105帕，则在B处应挂

牛的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向

(选填“左”或“右”）移动。

96右焦点3探究杠杆的平衡条件实验探究过程的深度挖掘例3.如图所示，小明正在探究“杠杆的平衡条件”实验。（1）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：

。他这样得出的结论是否合理？

；为什么？

。（2）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：

。F1L1=F2L2不合理要多进行几次实验，避免偶然性杠杆自身重力对实验结论有影响【对点训练】10.对于杠杆的原理，我国古代也很注意研究，在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。某物理小组探究如图所示的一杆秤，通过观察和测量知道：杆秤上标有刻度，提纽在B点，秤钩在A点，O点为刻度的起点（为零刻度点，在B点左侧）。用刻度尺量出OA=l1，OB=l2。⑴秤钩不挂重物时，秤砣挂在O点时杆秤平衡，则重心C应在B点的

侧（选填“左”、“右”或“不确定”）。设该杆秤秤砣的质量为m，则杆秤自身重力（不含秤砣）和它的力臂的乘积是

。⑵物理小组利用空瓶（空瓶质量比秤砣质量小一些）、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。方法是：用细线系在空瓶上并置于

点，慢慢往瓶中加沙子，如果杆秤恰能平衡，相当于新做了一个秤砣，再把它挂在秤钩上，移动原秤砣位置至杆秤平衡，秤杆上的读数即为原秤砣质量。右mgl2O⑶物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力，杠杆的平衡条件是：F动l动=F阻l阻+F′阻l′阻，如图所示。则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量，方法是：设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙，将甲置于A点，乙置于B点右侧某点，杆秤恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知，量出长度l1、l2后，只须从B点起向右量出长度

，该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。l3焦点4滑轮及滑轮组的应用例4．（2014金义）如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦）。图中F1

、F2

、F3

、F4之间的关系正确的是（

）A.F1=F2

B.F3=F4

C.F1=1/2F3

D.F2=1/2F4B例5．（2014宁波）利用如图所示的装置，工人用力F把重为100N的物体以0.2m／s的速度匀速提升6m。若不计绳重和摩擦，则这一过程中（

）A．拉力F的大小为50NB．绳子自由端的速度为0.4m／sC．拉力F所做的功为600JD．拉力F的功率为lOWC【对点训练】12.（2013上海）如图所示，滑轮

可以看作是等臂杠杆（选填“A”或“B”）；若物体所受重力均20牛且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力的大小为

牛；A10【对点训练】13.如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计．当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（

）A．弹簧测力计的示数为20牛B．弹簧测力计的示数为0牛C．木板仍向右做匀速直线运动D．小木块将保持静止D【对点训练】14.如图所示，用简单机械使重力都为150牛的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，巳知0B=20A。（1）F1、F2、F3从大到小的顺序为

；（2）求图乙中F2的大小

；（3）利用图丙的机械，小科把此物体匀速提高2米，用时10秒，求拉力F3的功率

。F2、F1、F3

300N30W【对点训练】15.（2013江苏盐城）在物理综合实践活动中，小华设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，提升重物G，硬棒CD是

杠杆，滑轮B

（能/不能）改变力的大小。在重物上升的过程中，轴O上增加的绳长

重物上升的高度。省力不能等于焦点5探究影响机械效率的因素及简单计算例6.某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G（如图甲），再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。（1）图甲中弹簧测力计的示数为

.（2）图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是

（选填“A”或“B”）同学的方法。（3）按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F

(选填“＞”“＜”或“＝”)G/3。（4）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了

，从而计算有用功和总功。2.0NB＞测量钩码和弹簧测力计移动的距离【对点训练】16.

如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲

F乙(选填“>”、“<”或“=”,下同)，其机械效率η甲

η乙。>>17．小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢？小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示。下表是他们实验记录得有关数据。(1)在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了改变斜面的倾斜程度。(2)在第2次实验中，斜面的机械效率是59.3％。(3)分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其他条件一定时斜面越粗糙，斜面的机械效率越小。

(4)若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是：没有保证斜面的粗糙程度一定。（5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面