中考物理 第一部分 基礎(chǔ)夯實(shí) 第八單元 力與簡(jiǎn)單機(jī)械 第3講 杠桿 簡(jiǎn)單機(jī)械課件.ppt

第3講杠桿簡(jiǎn)單機(jī)械 續(xù)表 1 2012年廣東 如圖8 3 1所示 杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) 在力F的作用下在水平位置平衡 畫出力F的力臂l 圖8 3 1 答案 如圖D46所示 圖D46 2 2013年廣東 如圖8 3 2所示 用滑輪組將物塊從位置A勻速拉到位置B 請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繞線方法 物塊移動(dòng)的距離為 cm 若此時(shí)繩自由端所用拉力為10N 物塊受到的摩擦力為18N 滑輪組的機(jī)械效率為 圖8 3 2 答案 如圖D47所示 60 3 10圖D47 3 2015年廣東 如圖8 3 3所示 已知物體A和動(dòng)滑輪的總重為200N 當(dāng)物體A勻速上升高度為1m時(shí) 繩子自由端移動(dòng)的距離為 m 人對(duì)繩子的拉力為 N 拉力所做的功為 J 繩子與滑輪的摩擦力 空氣阻力均忽略不計(jì) 圖8 3 3 答案 2100 200 4 2014年廣東 如圖8 3 4所示 利用鐵架臺(tái) 帶有刻度的杠桿 細(xì)線 數(shù)量足夠的鉤碼等實(shí)驗(yàn)器材探究杠桿的平衡條件 圖8 3 4 1 實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖所示 為使杠桿處在 平衡狀態(tài) 應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母B向 填 左 或 右 調(diào) 2 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下表 請(qǐng)將表頭欄目 實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整 答案 1 水平 右 2 動(dòng)力F1 N 阻力臂l2 m 0 2 0 3 考點(diǎn)一 杠桿 固定點(diǎn) 支點(diǎn) 動(dòng)力 阻力 1 定義 在力的作用下繞著 轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒 2 杠桿作用的五要素 使杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn) 使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1 阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2 從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離l1 從支點(diǎn)到阻力作用線的距離l2 3 杠桿的平衡條件 動(dòng)力臂 阻力臂 靜止 1 杠桿平衡 杠桿處于 或 的狀態(tài) 2 平衡條件 即F1l1 F2l2 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 動(dòng)力 動(dòng)力臂 阻力 阻力臂 省力杠桿 費(fèi)力杠桿 等臂杠桿 4 三種杠桿 1 當(dāng)l1 l2時(shí) F1F2 即動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí) 動(dòng)力大于阻力 這種杠桿叫 3 當(dāng)l1 l2時(shí) F1 F2 即動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí) 動(dòng)力等于阻力 這種杠桿叫 考點(diǎn)二 其他簡(jiǎn)單機(jī)械 1 定滑輪 1 定義 軸 的滑輪 2 實(shí)質(zhì) 是一個(gè) 杠桿 3 特點(diǎn) 使用定滑輪 力 也 距離 但能改變動(dòng)力的 固定不動(dòng) 等臂 不省 不省 方向 隨物體一起移動(dòng) 動(dòng)力臂為阻力臂兩倍 2 動(dòng)滑輪 1 定義 軸 的滑輪 2 實(shí)質(zhì) 是一個(gè) 的杠桿 3 特點(diǎn) 使用動(dòng)滑輪 但 改變動(dòng)力的方向 且 距離 s 2h 省一半的力 不能 費(fèi) 3 滑輪組 省力 方向 承重繩子的段數(shù) 1 定義 由定滑輪和動(dòng)滑輪組合起來的裝置 2 使用滑輪組的好處 既 又可改變動(dòng)力的 G物 n G物 G輪 n 3 滑輪組的省力情況由 決定 若承重的繩子段數(shù)為n 物體的重力為G物 在不考慮摩擦 繩子和滑輪重力時(shí) 繩子末端的拉力F 若只考慮動(dòng)滑輪的重力 則F 4 輪軸 由一個(gè)軸和一個(gè)大輪組成能繞共同的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械 使用輪軸可以省力 5 斜面 是一種 的簡(jiǎn)單機(jī)械 高度相同 斜面越 長(zhǎng)越 力 省力 省 題型一 杠桿 例1 2015年福建 下列所示的四種情景中 所使用的 杠桿屬于省力杠桿的是 A 筷子 B 釣魚竿 C 羊角錘 D 古代搗谷用具 答案 C 題型二 力臂作圖 畫力臂就是畫 點(diǎn) 支點(diǎn) 到 直線 力所在的直線 的距離 即作 點(diǎn) 到 直線 的垂線 跟杠桿的形狀無關(guān) 杠桿力臂具體的畫法可以歸納為 一找支點(diǎn) 二畫線 三連距離 四標(biāo)記 1 首先確定支點(diǎn)O 2 畫動(dòng)力及阻力的作用線 力所在的直線 3 從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線 畫出垂足 則支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂 4 用大括號(hào) 或雙箭頭 表示力臂的范圍 并在旁邊標(biāo)上字母l1或l2 例2 2015年襄陽(yáng) 如圖8 3 5 在B端加一最小的力FB 使杠桿平衡 畫出此力的方向 并畫出FA的力臂 圖8 3 5 思路點(diǎn)撥 由F1l1 F2l2可知 在阻力和阻力臂一定的情況下 要使所用的動(dòng)力最小 必須使動(dòng)力臂最大 最大的力臂是 作用點(diǎn)跟支點(diǎn)的連線 則B與O的連線是最大的力臂 過B點(diǎn)作OB的垂線就是最小的力 答案 如圖D48所示 圖D48 題型三 杠桿的平衡條件 例3 某同學(xué)用圖8 3 6所示裝置做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn) 圖中杠桿勻質(zhì)且刻度均勻 圖8 3 6 1 實(shí)驗(yàn)前要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置上平衡 目的是 2 當(dāng)杠桿水平平衡后 在左側(cè)第2格上掛3個(gè)相同的鉤碼 則應(yīng)在右側(cè)第3格上掛 個(gè)相同的鉤碼才能使杠桿水平平衡 3 若在右側(cè)改用彈簧測(cè)力計(jì)向下拉 彈簧測(cè)力計(jì)由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動(dòng) 杠桿始終保持水平平衡 則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將逐漸 填 增大 減小 或 不變 思路點(diǎn)撥 1 根據(jù)杠桿平衡條件 判斷在右側(cè)第3格上應(yīng)掛的鉤碼數(shù) 2 彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿時(shí) 力臂在杠桿上 當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿時(shí) 力臂變短 阻力 阻力臂不變 動(dòng)力臂變短 動(dòng)力變大 答案 1 便于測(cè)量力臂 2 2 3 增大 例4 2015年連云港 在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中 甲 乙 圖8 3 7 1 如圖8 3 7甲所示 要使杠桿在水平位置平衡 可將杠桿左端的平衡螺母向 調(diào)節(jié) 2 如圖乙所示 調(diào)節(jié)平衡后 左側(cè)掛上鉤碼 在右側(cè)用彈簧測(cè)力計(jì) 圖中未畫出 拉杠桿 使其在水平位置平衡 為便于測(cè)量力臂 應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向 3 操作過程中 當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程仍不能使杠桿水平平衡 你認(rèn)為接下來合理的操作是 寫出一條即可 4 甲同學(xué)測(cè)出了一組數(shù)據(jù)后就得出了 動(dòng)力 動(dòng)力臂 阻力 阻力臂 的結(jié)論 乙同學(xué)認(rèn)為他的做法不合理 理由是 答案 1 左 2 豎直向下 3 測(cè)力計(jì)拉力的位置向右移 換用較大量程的測(cè)力計(jì) 減少左側(cè)鉤碼的數(shù)量 左側(cè)鉤碼的位置向右移 不使用測(cè)力計(jì)而在右端直接掛鉤碼等 答出其中一點(diǎn)即可 4 一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太少 具有偶然性 不便找出普遍規(guī)律 題型四 滑輪組的組裝和使用 1 滑輪組中繩子自由端拉力的計(jì)算 例5 小明用如圖8 3 8所示的裝置將重為15N的物體勻速提升了3m 則繩子自由端伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度s m 如果不計(jì)摩擦 繩重和滑輪重 則繩子自由端的拉力F N 假若小明實(shí)際所用的拉力為6N 則動(dòng)滑輪的重為G輪 N 不計(jì)摩擦 繩重 圖8 3 8 答案 95 3 例6 某同學(xué)的最大拉力是250N 他想站在地上提起重 900N的物體 下列哪種設(shè)計(jì)是正確的 A B C D 思路點(diǎn)撥 要解決此題 首先要知道滑輪組的省力特點(diǎn) 滑輪組由幾段繩子承擔(dān)物重 提起物體的力就是物重的幾分之一 根據(jù)某同學(xué)的最大拉力和物體的重來判斷承擔(dān)物重的繩子的段數(shù) 答案 D