第12章--简单机械总复习课件

点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上
的力F拉着，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位
置保持静止，在此过程中，拉力F( )
A. 变小
B. 变大
C. 不变
D. 先变大后变小
【答案】A
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重难点2 滑 轮
例2〔2021·广东〕如以下图所示用滑轮组将物块从位置A 匀速拉到位置B, 请在以下图中画出最省力的绕线方法； 假设此时绳自由端所用拉力为10 N，物块受到的摩擦力为 18 N，滑轮组的机械效率为.
轮轴及其他常见的简单 2 机械、斜面机械效率
较难 较难 较易
较难
3
根底归纳梳理
◆ 知识点1 杠 杆 ◆ 知识点2 其他简单机械 ◆ 知识点3 有用功、额外功、总功 ◆ 知识点4 机械效率
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知识点1 杠 杆
1.杠杆
(1)杠杆的定义：在力的作用下如果能绕着 硬棒叫杠杆.
转动的
(2)影响力对杠杆作用的五要素：
的末端，其中最小的力是( )
A. F1
B. F2
C. F3
D. F4
【解析】 此题考查杠杆的平衡条件.由杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂最大时， 动力最小，即最省力.先确定不同施力方向的支点，画出 相应的力臂，通过比较力臂大小得出结论.施加F1、F2、 F3时，支点在O，如图1;由图可知，F2的力臂最长，施加 F4时，支点在P，如图2;由图可知，
第十二章 简单机械
●本章知识网络 ●考纲考情分析 ●根底归纳梳理 ●重点难点导学
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本章知识网络
杠杆的五要素
杠杆 杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2 三种杠杆
定滑轮
简单机械
滑轮
动滑轮 滑轮组
有用功
机械效率
额外功 总功：有用功和额外功之和
机械效率：η=W有／W总
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考纲考情分析
了解 了解杠杆的应用.
考 纲
【解法小窍门】功分为有用功、额外功和总功，力在做功时，除了完 成必要的功以外，不得不做不需要的功，这两者之间的联系我们用机 械效率来描述，机械效率的高低也反映了机械的优劣.
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【变式1】(2021·郴州)起重机在20 s内把重物匀速提到楼
顶，起重机所做的总功是4×104 J，额外功是1.6×104 J，
【解析】 滑轮组最省力的绕线方法应使拉动滑轮的绳子 段数最多，绕线方法如以下图所示；物体从位置A匀速拉 到位置B动距离为s，那么绳子自由端移动距离为L=3s.该 滑轮组的机械效率η=fs／FL=60%. 【答案】 60%
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【解法小窍门】解决此类题的关键是熟记杠杆的平衡条件，利用杠杆 平衡公式分析和处理相关问题，杠杆在生活中的应用是该类题的考查 重点.
那么起重机的总功率是
，机械效率
是
.
【答案】 2 000W 60%
【变式2】 (2021·扬州)水平地面上的圆桶装有体积为
0.01 m3的水，圆桶与地面接触面积为0.2 m2，g取10 N/kg，
ρ水=1.0×103 kg/m3，桶自重忽略不计，求：
(1)这桶水的质量；
(2)这桶水对地面的压强；
(3)如图，假设用动滑轮将此桶水匀速提升
【答案】 B
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重难点3 机械效率
例3 效率是30%，水平叉臂面积为1 m2的电动叉车〔如图 甲〕，托着重量为 6 000 N，底面积为6 m2的货物〔如图 乙〕，5 s内从A点匀速水平移动到B点，再从B点匀速竖直 提升10 s到达C点，所用时间及各点间距离如丙图所示， 求：
〔1〕A到B过程，货物对叉臂的压强；
为
，机械效率是一个比值，能反映机械性能的好坏，
机械效率越高，做功性能越好.
【答案】知识点4: 比值η=W有／W总
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重点难点导学
◆ 重难点1 杠 杆 ◆ 重难点2 滑 轮 ◆ 重难点3 机械效率
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重难点1 杠 杆
例1〔2021·南宁〕如图是用羊角锤撬起钉子的示意图.为
了撬起钉子，分别用四个力作用在锤柄
〔2〕A到C过程，叉车对货物的支持力做的功；
〔3〕B到C过程，叉车对货物做功的功率；
〔4〕B到C过程，叉车消耗的电能.
甲
乙
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丙
【解析】 〔1〕A到B过程中，货物对叉臂的压力为货物的重6 000 N，受力面积为 叉臂面积1 m2. 由固体压强公式： p=F／S=6 000 N ／ 1 m2=6 000 Pa. 〔2〕A到C过程中，叉车对货物支持力只在B到C过程做功，支持力做得 功： W=Fs=6 000 N×1 m=6 000 J. 〔3〕B到C过程中叉车对货物做功功率： P=W ／ t=6 000 J ／ 10 s=600 W. 〔4〕由〔2〕知，叉车对货物做的有用功W=6 000 J，其效率为30%，故 叉车消耗的电能： W电=W ／ η=6 000 J ／ 30%=2×104 J. 【答案】 〔1〕6 000 Pa〔2〕6 000 J 〔3〕600 W〔4〕2×104 J
F4的力臂比F2的力臂短，可见F2的力臂最长，
因为阻力和阻力臂一定，由杠杆平衡条件可
知，此时动力最小.所以F2最小.
【答案】 B
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【解法小窍门】解决此类题的关键是熟记杠杆的平衡条件，利用杠杆 平衡公式分析和处理相关问题，杠杆在生活中的应用是该类题的考查 重点.
【变式1】如下图，有一质量不计的长木板，左端可绕O
【变式1】(2021·来宾)如图，用甲、乙两种方式在相同 时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率 为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙(不计绳重与摩 擦).以下判断正确的选项是( )
A. P甲= P乙,η甲=η乙 B. P甲＜P乙,η甲＞η乙 C. P甲＜P乙,η甲=η乙 D. P甲＞P乙,η甲＞η乙
臂两倍
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3. 滑轮组：
(1)定义：定滑轮和动滑轮组合在一起.
(2)使用滑轮组的好处：既省力，又可改变力的方向.
(3)滑轮组动力公式： 子的段数).
(G=G物+G动，n为承担重物绳
(4)使用滑轮组费距离:s=nh(h是物体被移动的距离).
4. 轮轴：由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单 机械，实质上是一个可以连续转动的杠杆.使用轮轴可以省 力.F1s=F2r.
×动力臂=阻力×阻力臂
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3.三种杠杆
(1)当l1>l2时，F1＜F2，即动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，
这种杠杆叫
；
(2)当l1＜l2时，F1＞F2，即动力臂小于阻力臂时，动力大于阻
力，这种杠杆叫
；
(3)当l1=l2时，F1=F2,即动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力，
这种杠杆叫
.
【答案】 (1)省力杠杆 (2)费力杠杆 (3)等臂杠杆
理解
1.通过实验探究，知道杠杆的平衡条件；
在
2.理解机械效率.
线 应用 1.通过实验探究，会使用简单机械改变用力的大小和方向；
2.设计实验测定简单机械的功率.
年份 题型 题号 分值
涉考点
难易度
考 2014 选择题 15
情 2013 填空题 21
分
选择题 14
析 2012 填空题 22
2 杠杆的平衡条件 3 斜面的机械效率的计算 2 杠杆的分类
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知识点2 其他简单机械
1.定滑轮：
(1)定义：轴固定不动的滑轮.
(2)实质：一个
的杠杆.
(3)特点：使用定滑轮
，也不 ，但可以改变动
力的
.
2. 动滑轮：
(1)定义：轴随物体一起移动的滑轮.
(2)实质：一个
的杠杆.
(3)特点：使用动滑轮省一半的力，不能改变动力的方向 且多费距离(s=2l).
【答案】1. (2) 等臂 (3) 不省力 省距离 方向 2. (2) 动力臂为阻力
(杠杆绕着转动
的固定点O)；
(使杠杆转动的力F1)；
(阻碍杠杆转动的力F2)；
(从支点到动力作用
线的距离l1)；
(从支点到阻力作用线的距离l2).
2.杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡的定义：杠杆处于静止不动或匀速转动状态.
(2)杠杆的平衡条件：
，即F1l1=F2l2.
【答案】1. (1) 固定点 (2) 支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂 2. 动力
1 m，所用拉力60 N，求动滑轮的机械效率.
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【解析】 (1)一桶水的体积V=0.01 m3，由ρ=m／V可得，水的质量： m=ρV=1×103 kg/m3×0.01 m3=10 kg； (2)这桶水所受的重力G=mg =10 kg×10 N/kg=100 N,桶自重忽略不计， 水桶 对地面的压力：F=G=100 N，对地面的压强： p=F／S=100N／0.2 m2=500 Pa； (3)由图知，承担物重的绳子股数n=2，那么： η=W有用／W总×100%
=Gh／Fs×100% =Gh／F2h×100% =G／2F×100% =100 N／2×60 N×100%≈83.3%．
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5. 斜面：一种费距离但能省力的简单机械，Fs=Gh.
【答案】3. (3)F=Gn8Biblioteka 知识点3 有用功、额外功、总功
知识点3 有用功、额外功、总功
对人们有用的功叫有用功；对人们无用但不得不做的功叫 额外功；有用功和额外功之和叫总功.
知识点4 机械效率
有用功跟总功的
叫机械效率，通常用机械效率
来表示有用功占总功的百分比，用η表示，其表达式