【正文】 第十二章 簡單機械 一、杠桿 :在 ___的作用下能繞著 _______轉(zhuǎn)動的一根硬棒。 力 固定點 :(如圖所示 ) (1)支點 :杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點 O。 (2)動力 :使杠桿 _____的力 F1。 (3)阻力 :_____杠桿轉(zhuǎn)動的力 F2。 (4)動力臂 :從支點到 ___________的距離 l1。 (5)阻力臂 :從支點到 ___________的距離 l2。 轉(zhuǎn)動 阻礙 動力作用線 阻力作用線 :杠桿 _____或 _____轉(zhuǎn)動。 :_______。 靜止 勻速 F1l1=F2l2 : 類型 項目 省力杠桿 費力杠桿 等臂杠桿 圖示 力臂的關(guān)系 l1__l2 l1__l2 l1__l2 力的關(guān)系 F1__F2 F1__F2 F1__F2 = = 類型 項目 省力杠桿 費力杠桿 等臂杠桿 特點 省力費 _____ _____省距離 不省力也不費力 ,不省距離也不費距離 應(yīng)用 手推車、核桃鉗、鋼絲鉗 賽艇的船槳、釣魚竿、理發(fā)剪刀、鑷子、筷子 天平、定滑輪 距離 費力 二、滑輪 種類 定滑輪 動滑輪 滑輪組 定義 軸固定不動 軸隨物體一起運動 動滑輪和定滑輪的組合 實質(zhì) _____杠桿 _____________________杠桿 特點 可以 _______ _______,但 不可以 _____ 可以 _____,但 不可以 _______ _______ 可 _____和改 變 _________ 等臂 動力臂是阻力 臂 2倍的 改變力 的方向 省力 省力 改變力 的方向 省力 力的方向 種類 定滑輪 動滑輪 滑輪組 s與 h 的關(guān)系 ____ _____ _____ F與 G的 關(guān)系 F=G F= G F= G s=h s=2h s=nh 12 1n三、機械效率 : (1)有用功 :為了達到目的必須要做的功 ,用 W有 表示。 (2)額外功 :對達到某一目的沒有用但又不得不做的功 ,用 W額 表示。 (3)總功 :_______和 _______的總和 ,用 W總 表示。 有用功 額外功 : (1)定義 :_______跟 _____的比值。 (2)公式 :_______。 (3)規(guī)律 :機械效率總 _____1。 (4)影響滑輪組機械效率的因素 (忽略繩重和摩擦 ): ① ___________。② _________。 有用功 總功 WW??有總小于 提升的物重 動滑輪重 【 教材圖解 診斷自測 】 ,賽艇的船槳是 _____杠桿 ,使用這種杠桿 可以省 _____。 費力 距離 ,A裝置是 ___滑輪 ,使用它的目的是改變 ___________。 B裝置是 ___滑輪 ,使用它的目的是可 以 _____。 __裝置的機械效率高。 定 用力的方向 動 省力 A ,手閘是一個 _____杠 桿 ,當(dāng)圖中手對車閘的作用力 F=10N時 ,剎車?yán)€受到 力的大小為 ___N。 省力 40 考點 1 杠桿力臂作圖 : “ 最小動力 ” : 【 規(guī)避失分點 】 (1)力臂要用帶雙箭頭的實線或虛線加大括號并加上垂直符號表示 ,標(biāo)注符號 l,不能有遺漏。 (2)畫力時 ,不要漏畫力的方向。 【 典例 1】 (2022西寧中考 )如圖所示 ,請在圖中畫出力 F的力臂 l及物體所受重力的示意圖。 【 精講精析 】 由題圖可知支點是 O點 ,從 O點向動力 F的作用線作垂線 ,支點到垂足的距離就是力臂 l。物體所受重力的作用點在物體的重心 ,重力的方向是豎直向下的。 答案 :如圖所示 【 典例 2】 (2022廣東中考 )如圖所示 ,利用羊角錘撬起釘子 ,請你在羊角錘 A點處畫出所能施加的最小動力F1,并畫出阻力 F2的阻力臂 L2。 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號59944149 【 精講精析 】 解答本題應(yīng)明確以下關(guān)鍵點 : 關(guān)鍵點 1:明確力臂越長越省力 ,最長的力臂即支點與作用點的連線 ,并畫出最長的動力臂 。 關(guān)鍵點 2:明確過點 A作出動力 ,根據(jù)動力與阻力使杠桿轉(zhuǎn)動的方向相反 ,確定動力的方向 。 關(guān)鍵點 3:過 O點作垂直于 F2的垂線即為阻力 F2的力臂 L2。 答案 :如圖所示 : 【 知識拓展 】 找最長力臂的三種情況 求最小動力 ,就是轉(zhuǎn)化為找最長力臂問題。找最長力臂 ,一般分三種情況 : (1)在動力的作用點明確的情況下 ,就是以支點到力的作用點的連線作為力臂 ,這個力臂最長 ,過力的作用點作力臂的垂線 ,正確確定力的方向從而作最小的力。 (2)在動力作用點未明確規(guī)定時 ,首先應(yīng)找出距支點最遠的點作為動力作用點 ,然后再按 (1)的步驟完成。 (3)在支點不明確的情況下 ,首先要通過比較找出合適的支點 ,進而找到動力作用點 ,再按 (1)的步驟完成。 考點 2 杠桿平衡條件的應(yīng)用 :根據(jù)力臂大小 , (1)省力杠桿 :動力臂大于阻力臂 ,動力小于阻力。 (2)費力杠桿 :動力臂小于阻力臂 ,動力大于阻力。 (3)等臂杠桿 :動力臂等于阻力臂 ,動力等于阻力。 :根據(jù) F1l1=F2l2,已知其中的三個量 ,計算第四個物理量。 :若 F1l1=F2l2,杠桿平衡 。 若 F1l1≠F 2l2,杠桿向力與力臂乘積大的方向偏轉(zhuǎn)。 【 典例 3】 (2022宜賓中考 )指甲刀是生活中常用的小工具 ,如圖所示 ,它包含三個杠桿 ,關(guān)于這三個杠桿的說法正確的是 ( ) ,兩個費力杠桿 ,兩個省力杠桿 【 精講精析 】 選 A。本題考查杠桿的分類。按照題圖 ,指甲刀中包含三個杠桿 :ABC、 OBD和 OED。分析杠桿ABC的受力 ,并畫出示意圖。從圖中可以看出 :動力臂大于阻力臂 ,因此 ,杠桿 ABC為省力杠桿。 使用指甲刀剪指甲時 ,杠桿 OBD在 B點受到向下的壓力F1,在 D點受到阻力 F2,其支點為 O點。分析杠桿 OBD的受力 ,并畫出示意圖。從圖中可以看出 :動力臂小于阻力臂 ,因此 ,杠桿 OBD為費力杠桿。 使用指甲刀剪指甲時 ,杠桿 OED在 E點受到活動柱對其向上的拉力 F1,在 D點受到阻力 F2,其支點為 O點。分析杠桿 OED的受力 ,并畫出示意圖。從圖中可以看出 :動力臂小于阻力臂 ,因此 ,杠桿 OED也為費力杠桿。 綜上所述 ,指甲刀中含有一個省力杠桿 ,兩個費力杠桿 ,只有選項 A正確。 【 典例 4】 (2022棗莊中考 )如圖是 小明探究 “ 杠桿平衡條件 ” 的實驗 裝置 ,實驗中杠桿始終處于水平平衡 狀態(tài) ,若在 C處逐漸改變彈簧測力計 拉力的方向 ,使其從① → ② → ③ ,則拉力的變化情況是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號 59944150( ) 【 精講精析 】 選 A。本題考查杠桿的平衡條件。解答本題應(yīng)明確以下關(guān)鍵 : 關(guān)鍵 1:明確測力計在②位置時 ,其動力臂等于 OC,此時動力臂最長 。 關(guān)鍵 2:明確測力計從① → ②的過程中 ,動力臂從小變大 ,根據(jù)杠桿平衡條件 ,可知此過程測力計示數(shù)變小 。 關(guān)鍵 3:明確測力計從② → ③的過程中動力臂變短 ,根據(jù)杠桿平衡條件 ,可知此過程測力計示數(shù)變大 。 關(guān)鍵 4:綜上所述 :測力計由① → ② → ③的過程中動力臂先變長后變短 ,根據(jù)杠桿平衡條件可知 ,測力計的示數(shù)先變小后變大。 【 典例 5】 (2022哈爾濱中考 )如圖所示 ,杠桿水平放置且自重忽略不計 ,O是支點 ,左側(cè)掛一重物 ,動力 F1大小為 3 N,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài) ,則物體的重力為________N。此時杠桿屬于 ________(選填 “ 省力 ” 或“ 費力 ” )杠桿。 【 精講精析 】 本題考查杠桿的平衡條件和省力杠桿的特點。 F1 L1=F2 L2,代入 3 N 4=F2 2,F2=6 N。由于