【中考复习课件】第十二章 简单机械 %28共46张PPT%29

(8)实验中小华发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在
探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由：_不__会__，__因__为__该__力__的__力__臂__为__零__．
(9)接着，小华提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件
(RJ八下P80图12.1－8)
重点突破 一、杠杆作图
例1 (2019赤峰)工人沿台阶向上滚动圆柱形塑料桶如所示．他在A点施加 力F使塑料桶绕O点向上滚动，请画出F的力臂．
l
例1题图
例2 如图甲，小红开暖壶盖的过程相当于使用杠杆．图乙为这个杠杆简化 的示意图，图中O点为支点，F2为杠杆所受阻力．请在乙图中画出手指作用 在A点的最小动力F1、动力臂l1和阻力臂l2.
第3题图
实验突破
实验1 探究杠杆的平衡条件
命题点
【设计和进行实验】 1. 平衡螺母的作用(调节杠杆在水平位置平衡) 2. 实验前杠杆平衡螺母的调节(左高向左调，右高向右调) 注：平衡后的杠杆，在实验过程中不能再调节
3. 让支点处于杠杆中央的目的(消除杠杆自重对实验的影响) 4. 实验开始需调节杠杆在水平位置平衡的目的(便于测量力臂) 5. 弹簧测力计的使用和读数 6. 绘制记录实验数据的表格(至少进行3次实验，表格中要有单位) 【分析数据和现象，总结结论】 7. 分析异常数据找出原因(杠杆自重对实验结果产生影响) 8. 分析数据总结杠杆平衡条件
拉力 F与重力 G 的关系 (忽略滑
轮重及摩擦)
F移动距离(s)和 G 移动距离(h)
的关系
定滑轮
___F_＝__G_____
____s_＝__h____
动滑轮
滑轮组
__F_＝_____G___ __F_＝____G__ __F_＝____G____
___s_＝__2_h____ __s_＝__2_h___ ___s_＝__3_h____
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三、其他简单机械：轮轴和斜面也属于简单机械，并且都是__省____力机械，该类 机械在使用时一定会___费___距离
四、机械效率
1.有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用Ｗ有表示． 2.额外功：使用机械时，并非我们需要但又不得不做的功，用Ｗ额表示． 3.总功：有用功与额外功之和是总共做的功，用Ｗ总表示，Ｗ总＝Ｗ有＋Ｗ额．
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二、滑轮、滑轮组的相关计算
例3 (1)如图甲所示重为50 N的动滑轮，把450 N的重物提 升了2 m，则拉力为__2_5_0____N，绳子自由端移动的距离为 ___4_____m，做的有用功是___9_0_0___J，总功是__1_0_0_0___J， 动滑轮的机械效率为___9_0_%___．
⑤拉力F的功率为__4_5_0____W.
⑥滑轮组做的有用功为___8_0_0___J，额外功为__1_0_0____J.
⑦滑轮组的机械效率约为__8_8_.9_%___．
⑧增大物重、减小动滑轮的重力__能______(选填“能”或“不
能”)提高滑轮组的机械效率．
第3题图乙
⑨若将滑轮组的绕线改为如图丙所示的情形，同种情况下，滑轮组的机械效率 __不__变____．(选填“变大”“变小”或“不变”) (3)如图丁所示，用F＝50 N的力通过滑轮组水平拉重力为300 N的物体，使其向 左匀速运动，在这过程中拉力F做功为 40 J，已知物体受到水平地面的摩擦力 为60 N，则物体运动的距离为__0_.4__m， 该滑轮组的机械效率为__6_0_%____． (忽略绳子和动滑轮的重力)
件：动__力__×__动__力__臂__＝__阻__力__×_阻__力__臂__(_或__F_1_l1_＝__F_2_l2_)____．
(4)此实验多次改变挂在支点O两侧钩码的数量和悬挂位置，收集杠杆平衡时 多组动力、动力臂和阻力、阻力臂的数据，其目的是__寻__找__普__遍__规__律___(选填 “减小误差”或“寻找普遍规律”)．
(RJ八下P80图12.1－6)
命题点：杠杆类型的判断、杠杆平衡条件的应用 3. 如图所示，车和砖头的总重力G＝1 000 N，推车时，独 轮车属于__省__力____(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆．图 中轮轴到独轮车重力作用线的距离是0.3 m，转轴到手竖 直向上的力F的作用线的距离是1 m．要能推动独轮车， 手竖直向上的力至少应为___3_0_0___N．在不改变总重力的 情况下，为了更省力，手应该向__远__离____(选填“靠近”或 “远离”)车斗的一端移动.
(7)小华在完成规定实验后，他们想进一步研究，
如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通
过实验，他们得到了如图丁所示的结果，根据这
个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平
衡条件为：F1l1＝__F_2_l2_＋__F_3_l_3 _．(F1、F2、F3的力
例1题图丁
臂分别为l1、l2、l3)
(2019张家界15改编)
(RJ八下P79图12.1－4)
命题点：杠杆类型的判断、物质的导电性、增大或减小摩擦的 2. 如图是用来截断电线的工具——老虎钳，它属于_省__力___(选填“省力”“费力”或 “等臂”)杠杆，手把上的橡胶套是__绝__缘__体__(选填“导体”或“绝缘体”)，橡胶套上 的花纹是为了__增__大____摩擦．
例1题图甲
(3)在杠杆两端挂上不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，得到的数据如 下表：
实验次数 动力F1／N
1
0.5
2
1
3
2
4
1.5
动力臂 l1／cm 0.5 3 15 10
阻力F2／Ｎ 1 5 1.5 3
阻力臂l2／cm 5 15 20 5
这四次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是_2___，错误的原 因可能是_动__力__臂__和__阻__力__臂__记__反__了__，由正确的实验数据总结得出杠杆平衡条
示实验．
①这样做的好处是_能__直__接__读__出__力__的__大__小____，
为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数
最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是
_垂__直__杠__杆__向__下____．
例1题图丙
②借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物．若弹簧测 力计的量程是0～2.5 N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物 最重可达___1_2_.5___N. ③杠杆平衡后，小华将弹簧测力计向右转过一定角度，如图丙所示沿虚线方向 拉动，杠杆重新平衡后，弹簧测力计的示数__变__大____(选填“变大”“变小”或 “不变”)．
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教材图片
命题点：力的相互作用、杠杆类型的判断 1. 如图所示是岩泊渡龙舟赛的情景，运动员向 后划水，龙舟向前运动，这说明了力的作用是 _相__互__的___．龙舟的船桨在使用时可看成一个杠 杆，它属于__费__力____(选填“省力”“费力”或“等 臂”)杠杆，使用时手移动的距离_小__于___(选填“大 于”“小于”或“等于”)桨在水中移动的距离．
知识精讲
考点清单 教材图片 重点突破
实验突破
实验1
实验2
随堂训练
定义
五要素 平衡条件：F1L1=F2L2
杠杆分类
杠杆
等臂杠杆 特点 定滑轮
省力杠杆 动滑轮 滑轮
特点 特点 滑轮组
简单机械
定义
机械 效率
公式
机械效率总小于1 提高机械效 率的方法
知识精讲
考点清单
一、杠杆 1.如右图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕着 __固__定__点__O___转动，这根硬棒就是杠杆． 2.五要素 (如图) (1)___支__点________：杠杆可以绕其转动的点 O． (2)___动__力________：使杠杆转动的力 F1．
能力提升
(5)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩 码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂___6___个 相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的 钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格，则杠杆 ___不__能___(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡.
例1题图乙
(6)得到实验结论后，同组的小华利用弹簧测力计代替钩码，设计了如图丙所
分层训练
例1 小明和他的同学们在探究杠杆的平衡条件实验中所用到的器材有：杠
杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、质量相同的钩码若干个．
基础设问
(1)杠杆两端平衡螺母的作用是_调__节__杠__杆__在__水__平__位__置__平__衡__．
(2)在挂钩码前，小明发现杠杆左端高右端低(如图甲所示)， 接下来应将杠杆左端的平衡螺母向_左___(选填“左”或“右”)调 节，使杠杆在__水__平___位置平衡，这样做的目的是避免 _杠__杆__自__重___对实验的影响和便于测量_力__臂___.
4.机械效率：__有__用___功___跟___总__功_的比值．用_____η_表示． W有
5.公式：_______W_总____.
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6.规律：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是__小__于__总功，所以 机械效率总是_小___于__的． 7.提高机械效率的方法 滑轮组：增加物重、减小动滑轮自重、减小绳子与滑轮间的摩擦等． 斜面：增大斜面倾斜程度、减小摩擦等 ．
l
l
F1
2
1
例2题图
方法指导
1. 杠杆作图注意事项 (1)力臂用带有双箭头的实线表示； (2)力的作用线的延长线用虚线表示； (3)力的作用线与力臂的交点处应画出垂直符号； (4)杠杆的动力、阻力的作用点要画在杠杆上，注意区分物体的重力与杠 杆受到物体的拉力．
2. 作最小力的方法 (1)定点：在杠杆上找到距离支点最远的一点，即力的作用点； (2)连线：连接该点与支点，该线段为最大动力臂； (3)定向：过动力作用点作该方向与其支点连线的垂线，根据动力和阻力 使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向，标上箭头及表示力的符号．
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(3)__阻__力__：阻碍杠杆转动的力 F2
(4)动力臂：从支点 Ｏ到__动__力__F_1_的__作__用__线__的距离l1． (5)阻力臂：从支点 Ｏ到__阻__力__F_2_的__作__用__线___的距离l2 ．
3.杠杆的平衡条件：____F_1_l1_=_F__2l_2_____(用字母表示)，这就是阿基米德发现的杠杆 原理． 4.常考说明：当动力垂直于支点与动力作用点(作用点已知)的连线时，动力最小如 F3，动力臂最大如 l3．
电工钳、瓶盖起子、 独 镊子、筷子、钓鱼 应用举例
轮车、撬棒、羊角锤等 竿等
托盘天平、定滑轮、 跷跷板等
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二、滑轮 注：下表均忽略绳重、动滑轮重及摩擦阻力．
定滑轮
动滑轮
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滑轮组
图示
__等__臂__杠杆
_省__力___杠杆
可以_改__变__力__的__方__向__， 但 可以__省__力__，但 既可以__省__力__又可以 特点 __不__省__力__也__不__省__距__离__ 不__能__改__变__力__的__方__向__ ___改__变__力__的__方__向____
【交流与反思】 9. 测量多组数据的目的(避免偶然性，使得出的结论更具有普遍性) 10. 将一端钩码换成弹簧测力计的好处(能直接测出拉力的大小，实验操作更方便) 11. 弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，观察测力计示数的变化(弹簧测力 计示数变大) 12. 杠杆类型的判断(通过比较动力臂和阻力臂的大小，可判断杠杆的种类) 13. 杠杆力臂作图 14. 杠杆平衡条件在生活中的应用及计算 实验结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，用公式表示为F1l1＝ F2l2.
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5.分类及应用
类型
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
力臂的关系 动力臂__大__于___阻力臂 动力臂_小__于__阻力臂 动力臂__等__于__阻力臂
力的关系
动力__小__于___阻力
动力_大__于__阻力
动力 ＝阻力
特点
___省__力__但__费__距__离____
ຫໍສະໝຸດ Baidu
费力但省距离
力、距离都不省
第3题图甲
(2)如图乙所示滑轮组，每个滑轮重50 N，用这个滑轮组把质量为40 kg的重物在
2 s内匀速提升2 m，不计绳重和摩擦．求：
①重物上升的速度为___1_____m/s. ②绳子自由端移动的距离为___6_____m.
③拉力F的大小为___1_5_0___N. ④拉力做的功为__9_0_0____J.