中考物理第一轮复习 第16课时 简单机械教案 新人教版

1、第16课简易机械【试验点焦点】1 .理解杠杆臂的概念。2 .理解杠杆的平衡条件。3 .了解定滑轮、动滑轮、滑轮系的作用。4 .组装简单的滑轮系。【演示形式】上述试验点多以填空、选择、作图、实验、补正题型出现。 例如，绘制杠杆臂时以作图问题的形式出现，组装滑动轮系时以实验问题的形式出现。【知识构造】一、杠杆当一根硬棒在力的作用下围绕固定点旋转时，这根硬棒叫做杠杆1 .控制杆的五个要素：(1)支点：在杠杆围绕其旋转这一点上，一般用文字o来表示这一点。(2)动力：使杆旋转的力一般用字母F1表示。(3)阻力：阻碍杠杆转动的力一般用文字F2表示。(4)动力臂：从支点到动力作用线的距离一般用L1表示。(5

2、)电阻臂：从支点到电阻作用线的距离一般用文字L2表示2 .杠杆臂：从支点到力作用线的距离。3 .杠杆平衡条件(1)杠杆平衡是指杠杆静止或等速旋转的状态。(2)杆的平衡条件：动力臂=阻力臂，即F1L1=F2L2二、滑轮1 .固定滑轮：固定滑轮实质上是等臂杆，因此使用固定滑轮不费工夫，但可改变动力方向，多数情况下，改变力的方向对工作很方便。2 .固定滑轮：可动滑轮实质上是动力臂为阻力臂2倍的杆，可动滑轮节省一半的力，但距离大，可动滑轮不能改变力的方向。3 .滑动轮系：滑动轮系由定滑轮和动滑轮组合而成，可节省劳力，达到改变力作用方向的目的。 在忽略滑轮系与轴之间的摩擦和绳的重量的情况下，使用滑轮系时

3、，重物和动滑轮的总重量由几级绳承担，提起重物的力等于总重量的几分之一。【方法提示】一、正确画手臂绘制力臂时，首先要找到有杠杆支点和力的直线，即力的作用线，然后从支点向力的作用线(或逆延长线)作垂线，从支点到垂足的距离就是其力的臂。图1【例题1】如图1甲所示，轻量杆OA可以围绕o点旋转，在b处悬挂重物，a端用绳子用顶部的固定滑轮牵拉时(固定滑轮的质量和摩擦无法纠正)，系统整体静止，因此请在图中描绘杆OA受到的各力的手臂。【解析】力的作用线是通过力的作用点在力的方向上描绘的直线，是通过力的作用点在力的方向上描绘的直线，但是应根据状况决定是否需要沿着力的作用线及力的方向的另一个是物体相对于杆的向下的

4、拉伸力F2，其大小等于g，方向是从b点垂直向下如图1b所示。二、杠杆平衡条件的适用利用杠杆平衡条件求解，首先分析作用于杠杆的各力的大小和方向，确立分支点和各力的力臂，明确各力如何旋转杆，区别动力和阻力，适用平衡条件。利用平衡条件解决问题的步骤：(1)确立杠杆支点的位置(2)分析杠杆受到的各个力，排除作用在支点上的力，明确各个力的大小和方向，制作力的形象。(3)确定各个力量的手臂，正确使用几何知识判断手臂的长度。(4)根据力把杠杆的转动分为动力和阻力。(5)适用杠杆平衡条件，代入相应的力和力臂，求解方程式，进行适当的探讨。【例题2】一位同学从市场买了6公斤的鱼。 他想粗略地验证鱼的质量。 他的手

5、只有与微波炉为20N的弹簧测力传感器一样的尺子。 如果要保证鱼的完整性，请设定、修改验证方法。【解析】图2利用杆平衡条件，如图2所示，把尺子作为杆，把尺子的一端作为工作台的边缘作为支点，把弹簧负荷元件挂在尺子的另一端，把鱼挂在尺子的适当位置，调节鱼的位置来取得杆平衡，可以用杆的平衡条件来验证。读出此时鱼的施力臂L1和弹簧负载传感器拉伸力f的施力臂L2根据控制杆平衡条件： mgL1=FL2m=FL2/GL1三、浮力和杠杆平衡条件的综合运用图例3是将相同体积的铜块和铁块分别挂在杆的两端，如图3所示调节杆以使杆成为平衡状态，将两金属块同时浸在水中时杆成为 图3a .保持平衡，b .失去平衡，a侧下降

6、c .失去平衡，b方无法判断【解析】铜块和铁块的体积相同，铜的密度大，铜块的重力比铁块的重力大，从图中可知FAFB，从杠杆的平衡条件可知LALB，但同时浸渍在水中时，从阿基米德的原理来看浮力相等，(FA-F浮起) LA比()大四、定滑轮和动滑轮的判断使用滑轮时，滑轮的轴是否与物体一起移动是根据识别固定滑轮和可动滑轮的根据来判别时，决定滑轮轴的位置，分析其是与某固定不动的物体相连还是与物体一起移动，如果滑轮与固定物体相连，而不与重物移动的话如图4所示，无论滑轮和绳的重量及滑轮和绳的摩擦，水平拉伸力均为f物体的重力为g，在水平面上等速向右滑动，物体受到的摩擦力的大小等于 图4阿富汗国家足球队【解析

7、】通常，使用动滑轮时，因为动力作用于绳索的前端，阻力作用于轴，所以使用动滑轮省一半的力量。 在该问题中，动力施加在轴上相当于前面的阻力，但此时作用在绳索上的力与地面朝向物体的摩擦力相等，该力相当于一般的状况因为是以下的动力，所以能得到关系f=F/2。在解决这样的问题时，必须认识可动滑轮的实质和受力的特征，根据物体的运动特征和滑轮状况具体分析哪个力之间有具体的关系，在使用可动滑轮时，施加的力f总是误认为等于物体重量的二分之一，即F=G/2五、组装修订滑动轮系(1)利用F=G总/n。 求出承担总重量的绳索级数n，如果n不是整数，则小数点以下“仅限”“不进”应为整数。(2)确定绳索固定端的位置： n

8、为偶数，“上结法”即绳索固定在固定滑轮上的n为奇数，“下结法”即绳索固定在可动滑轮上，也称作“奇动偶定”。(3)决定可动滑轮的个数不改变力的方向，需要(n-1 )个滑轮。 n为奇数、定、可动滑轮各半、n为偶数时，可动滑轮比定滑轮多一个。改变动力方向需要n个滑轮。 n为偶数时固定，可动滑轮各一半，n为奇数时固定滑轮比可动滑轮多一个。图5图6(4)如果使用的可动滑轮的个数为n，且使用时的动力最小，即最省力的话，绳索应该连接在可动滑轮上，此时承担货物重量的绳索级数n=2N 1【例题4】用滑轮系拉出陷入泥中的汽车，在图5中试着描绘最省力的缠绕绳索的方法。【解析】使用滑轮系时，使施加在绳索末端的力最小，

9、即最省力、阻力一定时，承担总阻力的绳索级数最多，问题中只有一个可动滑轮，绳索应该连接在可动滑轮上，此时承担阻力的绳索级数最多为3级。 答案如图6所示。图5根据图7所示的要求描绘滑动轮系的卷绕方法图7图8(忽略动滑轮的重量和摩擦)【解析】在缠绕滑轮系时，决定承载重物的绳索的股数n的值，对于甲图n=2、乙图n=3、丙图n=4、丁图n=5，按照“奇动偶定”的原则决定绳索的头的位置并缠绕。 各滑动轮系的卷绕方法如图8所示。【对应训练】1 .在应用杠杆原理工作的以下工具中，费力的是 a .推刃b .汽水瓶盖器的使用c .钓杆d .切断铁皮的剪刀2 .在下面关于杠杆的说法中，错误的是 a .控制杆可以是直

10、的也可以是弯的b .动力、阻力使杆的转动方向相反，但他们的方向不一定相反图9c .支点可以在杆的端点，也可以在力的作用线之间d .杆的长度等于动力臂和阻力臂之和3 .如图9所示。 将一个尺标立于o点，在两侧分别挂上4个和2个相同的平衡块，在以下两种情况下均可保持平衡()a .两侧的重物朝向支点移动近一格b .两侧的砝码组分别向支点离开一格c .两侧的挂钩代码组各减少一个挂钩代码图10d .两侧的挂钩代码组分别减少一半挂钩代码4 .如图10所示，在轻量杆OA上以重量g、o为支点，在a端强力平衡杆。 以下记述正确的是()a .这个杠杆一定是省力杠杆b .垂直向上力最小c .这个杆可以是省力杆，也可

11、以是劳力杆d .即使向控制杆OA方向施力也能够使控制杆平衡5 .在图11中，o是一根轻量杆的支点，OA=2m、OB=2.5m，a点挂着重量100N的物体。 如果对b端施加垂直方向的力使杆在水平位置静止，则该力的大小和方向为 图11A.20N、垂直向上B.20N、垂直向下C.80N、垂直向上D.80N、垂直向下6 .如图12所示，用3个力将绳索向不同方向拉时 图12图13A.F1最大B.F2 C.F3最大。 d .一样大小7 .如图13所示的装置处于静止状态，不使用滑轮重量和摩擦时，G1和G2之比()a.1:2 b.1:1 c.2:1 d.4:18 .图14是用滑轮系拉出掉到沟里的汽车的双方法，

12、你觉得哪个方法更省力？ （）a .甲图的方法b .乙图的方法c .两图的方法相同d .不能比较图149 .使用滑轮系时，提起重物的力的大小由() 决定a .定滑轮的个数. b .动滑轮的个数c .固定滑轮和动滑轮的个数. d .连接动滑轮的绳的根数10 .在使用图15所示的装置抬起重物的情况下，能够省力且改变力的方向的装置为 甲乙丙丁丙丁图1511 .依靠力量，使某一边的硬度棍子叫杠杆。 杠杆的五个要素是：从支点到该支点的距离，以及从该支点到该支点的距离。叫动力臂。12 .用某杆等速抬起重物可节省五分之二力，此杠杆阻力臂与动力臂之比l2: l1=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

13、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _13 .在“研究杠杆平衡条件”实验中，进行调节图16控制杆两端的螺母使控制杆处于水平位置保持平衡，这样的目的是为了方便测量。14 .如图16所示，带刻度的均匀杆由中点支撑。 将300N的钩挂在b上时，如果将_N的钩挂在a上，则杆会平衡，在杆平衡之后，如果将100N的钩同时挂在杆两侧的钩下，则a端会朝向_ (输入“顺时针”或“逆时针”)15 .描绘图17的杆模式图中的动力臂和阻力臂。图17图18如果有图18所示的3种单轮车，哪一种最合适？17 .滑轮不能节省劳力，但滑轮能节省一半的力量。 从杆臂长