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1、,第十二章 简单机械,中考导航,知识网络,考点梳理,一、杠杆 1.杠杆 (1)杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着_转动，这根硬棒就叫杠杆. (2)影响力对杠杆作用的五要素： _ (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 _ 或 _状态. (2)杠杆的平衡条件： _ ，即F1L1=F2L2,支点,固定点,阻力,动力臂,静止不动,动力动力臂=阻力阻力臂,匀速转动,动力,阻力臂,考点梳理,3.三种杠杆 (1)当L1
2、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L1L2时，F1F2，即动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力，这种杠杆叫_. 二、其他简单机械 1.定滑轮 (1)定义：轴 _的滑轮. (2)实质：是一个 _杠杆. (3)特点：使用定滑轮 力，也 距离，但 _改变动力的方向.,省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆,固定不动,等臂,不省,不省,可以,考点梳理,2.动滑轮 (1)定义：轴 _的滑轮. (2)实质：是一个 _的杠杆. (3)特点：使用动滑轮 _，但 _改变动力的方向，且 _距离( s=2L ). 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
3、好处：既省力，又可改变动力的方向. (3)滑轮组动力公式： _(GG物+G轮，n为承担重物绳子的段数). (4)使用滑轮组费距离： _(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转动的简单机械，实质上是一个_.使用轮轴可以省力，F1R=F2. 5.斜面：是一种 _距离但能 _的简单机械.FsGh.,随物体一起移动,动力臂为阻力臂二倍,省一半的力,不能,多费,FGn,s=,可以连续转动的杠杆,费,省力,考点梳理,三、机械效率 1.有用功、额外功、总功. 对人们_叫有用功；对人们无用但又_叫额外功；有用功和额外功之和叫_. 2.机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率.通常
4、用机械效率来表示有用功占总功的百分比，用表示，其表达式为_，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. 3.理解机械效率时应注意： (1)机械效率反映的是利用机械工作时，有用功在总功中所占百分比例的大小，机械效率的高低与使用机械是否省力或省力的多少_. (2)由于有用功总小于总功，所以机械效率总_1. .,有用的功,不得不做的功,总功,=W有用/W总,无关,小于,知识网络,(3)同一机械在不同情况下机械效率 _相同.例如用动滑轮提升重物，由于被提升重物的重力不同，动滑轮的机械效率也不同，当额外功基本不变时，在提升重物不同的情况下，同一机械的机械效率也是不同的，随着有
5、用功数值的增大，机械效率也增大 4.提高机械效率的方法 要提高机械效率，就要尽量采取措施来 _额外功.主要方法有：改进机械结构，使它更合理，更轻巧(减小机械重力)；使用时要经常保养、定时润滑(减小机械间的摩擦).必须注意，“提高机械效率”与生活中说的“提高工作效率”的含义不同的，“提高工作效率”含有把工作做快一点的意思，而“提高机械效率”指的是提高有用功占总功的比例.,不一定,减小,课前检测,1、（2015桂林）如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ）,A.自行车的脚踏板 B.旗杆顶的定滑轮 C,水管上的水龙头 D.大门上的门把手,【解答】A、自行车的脚踏板是轮轴，轮半径大于轴半径，
6、在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故A不符合题意； B、旗杆顶的定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省力也不费力，故B符合题意； C、水管上的水龙头是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故C不符合题意；D、大门上的门把手是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂小于阻力臂，是省力机械，故D不符合题意；,B,课前检测,2、（2015常德）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ） A B C D,【解答】A、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、图中的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆
7、；D、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆,D,课前检测,3、（2015聊城）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重6N沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为 N，滑轮组的机械效率是_ ,2.4,83.3%,【解答】由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N；由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数n=3，滑轮组效率：,考点突破,4、（2015无锡）按要求作图：如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力，请在图中画出力F2的力臂l2；,答案：如图所示,考点突破,【解答】通过
8、F2的作用点沿其方向作出其力的作用线，从支点向其作用线作垂线，则垂线段的长度为其力臂L2，如图所示；,5、（2015苏州）一名体重为500N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m （1）他站在地面上时对地面的压强多大？ （2）画出滑轮组的绕线方式； （3）若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？拉力的功率多大？,考点突破,【解答】（1）他站在地面上时对地面的压力：F=G=500N，对地面的压强： （2）因为滑轮组要求站在地面上提升重物，所以，最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在动滑轮上，如图所示： （3）由
9、图可知，n=2，则绳端移动的距离：s=nh=21m=2m，拉力做的有用功：W有=Gh=600N1m=600J， 可得，拉力做的总功： 由W=Fs可得，拉力的大小： 拉力的功率：,答案：（1）1.25104Pa；（2）如图所示；（3）40W,考点突破,考点突破 考点1. 杠杆（高频考点） 【例1】（2015东营）如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆会（ ）,A,【解答】设一个钩码重为G，一格为L，原来：2G3L=3G2L，杠杆平衡，现在：3G3L4G2L，所以杠杆不再平衡，杠杆向逆时针方向转动，即左端下沉,考点突破,方法规律：本考点考查的重点是杠杆力臂
10、的作图及其平衡条件的探究。 1、关于杠杆力臂的作图要注意： (1)已知力求作力臂的画法： 确定支点O：假设杠杆转动，找杠杆上相对静止的点即为支点。 确定动力和阻力作用线：从动力、阻力作用点沿力的方向分别作一带箭头的线段，其所在直线为力的作用线。 从支点向力的作用作垂线，支点到垂足间的距离为力臂，力臂用虚线（或实线）表示并用大括号（或带箭头的线段）标明，在旁边标上字母L1或L2，分别表示动力臂或阻力臂。 (2) 已知力臂求作力的画法： 确定支点O：假设杠杆转动，找杠杆上相对静止的点即为支点。 力臂的一端是支点O，另一端是力臂与力的作用线的交点（垂足），过这个交点作力臂的垂线，这条垂线与杠杆的交点
11、是力的作用点。,考点突破,确定力的方向，作出力的示意图，并标出力的符号，若知道力的大小，还要标出力的大小。 (3)求作最小动力的画法： 确定最大动力臂： A、若动力作用点确定，支点到动力作用点的线段即为最大动力臂； B、若动力作用点没有规定时，应看杠杆上哪一点离支点最远，则这一点到支点的距离即为最大动力臂。 确定最大的力臂后，按已知力臂求作力的画法作图。 2、三种杠杆的判断： (1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力。 (2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力。 (3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力。,考点突破,3、探究杠杆平衡条件实验 (1)实验步骤： 先调节平衡
12、螺母使杠杆在水平位置平衡； 分别在杠杆两边悬挂钩码，使杠杆在水平位置平衡，记下动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2. 更换不同数量的钩码及不同的悬挂位置，重做步骤 (2)杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，即F1L1=F2L2. (3)进行实验前“调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡”的目的是为了消除杠杆自重带来的影响。 在实验中“分别在杠杆两边悬挂钩码，使杠杆在水平位置平衡” 的目的是为了方便测量力臂。 (4)若用弹簧测力计代替其中一边的钩码进行实验，弹簧测力计必须沿竖直方向拉杠杆；若弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，动力会增大。,考点突破,变式拓展： 1、（200
13、9广东）如下图所示，用裁纸刀裁纸，加在裁纸刀上的动力为F，支点在0点，请在图中画出其对应的动力臂L,答案如图所示：,【解答】找到支点O；用虚线延长动力作用线；作支点到动力作用线的垂线L，就是动力臂,考点突破,2、（2015黑河）下列四种生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（ ） A 剪铁剪刀 B 钳子 C 镊子 D 剪树枝剪刀,【解答】A、剪铁剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D、剪树枝剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆,C,考点突破,3、小明在探究“杠杆的平衡条件”
14、实验中， （1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是 _ （2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上 个钩码，使杠杆在 位置平衡 （3）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将 （选填“大于”、“等于”或“小于”）1N,便于在杠杆上直接读出力臂大小，并消除杠杆重力对杠杆平衡的影响,大于,4,水平,【解答】解：杠杆只有在水平位置平衡时，杠杆本身才与竖直方向下的重力方向垂直，此时的力臂正好在杠杆上，是杠杆的长度，测量起来非常方便，同时，重力作用线过支点，还可以消除杠杆重力对杠杆平衡的影响；设每只钩码的重力G，杠杆每一格的长度为s，由杠杆的平衡条件可得，2G2s=nGs，解得，n=4，则在杠杆b处应挂的钩码数是4个；斜向下拉，力臂变小，力变大,考点突破,考点2. 其他简单机械（高频考点） 【例1】（2010广东）如下图所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线,答案如图所示：,方法规律：本考点考查的重点是滑轮组的绕制，一般考查最省力的绕法。为了快速处理有关滑轮组绕线的作图问题，应该根据题目的具体条件和要求，灵活采用不同的处理方法。下面将常见的滑轮组绕线问题归类分析如下，以供学习参考. 第一类：自由端绳子拉力方向已知类 对于自由端绳子拉力方向已知的滑轮组绕线问题，一
