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1、第十二章 简单机械复习课 义务教育教科书 物理 八年级 下册 第十二章 简单机械 思维感悟成体系 杠杆 定义 简单机械 杠杆平衡条件 动滑轮及实质 五要素 分类 滑轮 机械效率 定滑轮及实质 滑轮组 定义 实质 特点 一、简单简单 机械 1杠杆的五要素 支点O、动力F1 、阻力F2 、动力臂 l1 、阻力臂 l2 图示杠杆的力臂 杠 杆 例：画出图中力F对 支点O的力臂l 。 F O l 例 一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重 2 000 N，它的长宽之比为4:3，将它置于水平地 面上如图所示，若在A点用力F抬起金属块的一 端，则力F至少为 N。 AB DC G l2 F l1 800 2
2、探究杠杆的平衡条件 调节杠杆在水平位置平衡 ； 获取实验数据； 归纳结论。 实实 验验次 数 阻力 F2/ N 阻力臂 l2/ m 阻力阻力 臂F2l2/Nm 动动力 F1/N 动动力臂 l1/m 动动力动动力 臂F1l1/Nm 110.150.1510.150.15 21.50.100.15 330. 050.15 41.50.20.310.30.3 520.150.3 630.10.3 3杠杆的平衡条件 动力动力臂=阻力 阻力臂 F1l1=F2l2 两个力与它们的力臂成反比。 例 右图所示杠杆平衡吗？ 作如下变化，杠杆能平衡吗？ 若左侧加一个相同钩码； 若右侧减一个钩码； 支点右移一格；
3、左侧钩码组左移一格。 4杠杆分类 省力杠杆：动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。 费力杠杆：动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。 例：开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子 例：钓鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地 例：天平 一、简单简单 机械 2动动滑轮轮 1定滑轮轮 F1F2 l2 l1 O F1 F2 l2 l1 O 定滑轮轮杠杆示意图图 动动滑轮轮的杠杆示意图图； (1)定义：轴固定不动的滑轮 (2)实质：是一个等臂杠杆 (3)特点：使用定滑轮不能省力，也不能省 距离，但可以改变动力的方向 (1)定义：轴随重物一起运动的滑轮 (2)实质：动滑轮是一个动
4、力臂为阻力臂两倍的杠杆 (3)特点：使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向， 且要多移动一倍距离 (4) 拉力与重物移动动距离的关系： 绳绳子自由端移动动的距离是重物移动动距离的n 倍。 s = nh 3滑轮组轮组 (1)定义：定滑轮和动滑轮组合在一起的机械 (2)特点：既能省力，又可以改变动力的方向 (3)滑轮组中动力的计算公式： (忽略滑轮重及摩擦)； (忽略摩擦，考虑动滑轮重) 例1 小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物， 请在图中画出绕线的方法。 解： n 应为应为 整数 n = 4 应应用两“动动”两“定”滑轮组轮组 ，绳绳子固定端 在定滑轮轮下最多能提起： 例 一根绳绳子最多能
5、承受300 N的拉力，要 提起1 000 N的重物，应应用什么样样的滑轮组轮组 ？ (动动滑轮轮重力不计计要求向下拉且滑轮轮个数最 少)用这这个滑轮组轮组 最多能提起多重的物体？ F 二、机械效率 1机械效率的概念 有用功跟总功的比值。 公式： 用百分数表示。总小于1。 2测滑轮组的机械效率： 实验原理 滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、物 重有关。 动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。 物 重一定，动滑轮越重，机械效率低。 直接测量量为G、F、h、s ， 用公式计算中间量W有= Fs ， W总= Gh 。 计算机械效率 1农村用来舂米的工具是一个杠杆，下图是它的结 构示意图。O为固定
6、转轴，在A端连接着石球，脚踏B 端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下击打稻谷。 若石球重50 N，要将石球 抬起，脚至少用多大竖直 向下的力？(摩擦和杠杆 自重均忽略不计) F2 l1=1m l2=0.4m F1 O B A 练一练 解杠杆的平衡条件 动力动力臂=阻力 阻力臂 F1l1=F2l2 F1=50N0.4m/1m=20N 2质量是6 kg的物体A放在水平桌面上，利用下图 装置使物体以0.2 m/s的速度做匀速直线运动，弹簧 测力计始终保持水平，其示数为2 N，不计绳子的伸 长和滑轮组内部的摩擦，则（g取10 N/kg） （1）作用在绳端的拉力F为N （2）水平桌面对物体A的摩擦力是N
7、 （3）在10 s内拉力作用点移动m A F 2 6 4 3如图所示的滑轮组将重G12 N的物体匀速提 升20 cm。所用的拉力F5 N，所做的有用功为 J，机械效率为 ，当改为提升 18 N的重物时，该滑轮组的机械效率为 。（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦） 2.480% 85.7% F G 4如图129所示，在竖直向上大小 为10 N的力F的作用下，重物A沿竖直方向 匀速上升。已知重物A上升速度为0.2 m/s ，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦 ，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分 别为( ) A20 N 0.4 m/s B20 N 0.1 m/s C5 N 0.4 m/s D5 N 0.1
8、 m/s 图129 D 考点 1杠杆 【例 1】(2012 年重庆)下列所使用的杠杆属于费力杠杆的 是() 思维点拨：杠杆类型的判断主要是根据杠杆的使用情况， 找到支点、动力和阻力的位置，以确定动力臂和阻力臂的大小 关系若动力臂大于阻力臂，则为省力杠杆；若动力臂小于阻 力臂，则为费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆 答案：A A (2012 年济宁)衣服夹是一种常用物品， 图 B22 给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况下列说法正 确的是() 图 B22 A当用手将其捏开时，它是费力杠杆 B当用其夹住物品时，它是费力杠杆 C无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力杠杆 D无论用手将其捏
9、开还是夹住物品时，它都是省力杠杆 答案：B 考点 2 力臂作图 【例 2】(2012 年大连)图 1421 是 活塞式抽水机的示意图，其手柄相当于一 个杠杆，O 是支点请画出阻力 F2 对支点 O 的力臂 l2；并画出在 a 点施加的最小动力 F1 的示意图 图 1421 思维点拨：力臂的画法：(1)首先确定支点 O；(2)画动力及 阻力的作用线；(3)从支点 O 向力的作用线作垂线，画出垂足， 则支点到垂足的距离就是力臂；(4)力臂用大括号表示范围并在 旁边标上字母 l1 或 l2.可以归纳为：一找支点，二画作用线，三 连距离，四标记 答案：如图 24 所示 (2011 年衢州)图 B23
10、所示的是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，请完成下列问 题： (1)在图中画出鱼线对钓鱼竿的拉力 F2 的 图 B23 力臂 l2. (2)钓鱼竿属于_(填“省力”、“费力”或“等臂”) 杠杆 (2)费力图 B24 答案：(1)如图 B24 所示 考点 3 杠杆的平衡条件 【例 3】(2012 年福州)小明在“探究杠杆的平衡条件”的 实验中： (1) 实验前他先调节杠杆在水平位置上平衡，其目的是 _ (2)杠杆平衡后，小明在图 1422 甲所示的 A 位置挂上 2 个钩码当在 B 位置再挂上_个钩码时，才能使杠杆重 新平衡 图 1422 便于在杠杆上直接读出力臂大
11、小 4 (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 1 N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数 将_(填“大于”、“等于”或“小于”)1 N. 思维点拨：弹簧测力计在 C 位置斜向下拉时，力臂变小， 拉力变大 (2)4答案：(1)便于在杠杆上直接读出力臂大小 (3)大于 大于 考点 4 滑轮 【例 4】观察图 1423 中人们利用简单机械的情景其 中，甲的目的是_，乙的目的是_ 图 1423 思维点拨：使用动滑轮不能改变力的方向，但可以省力； 使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向如果既想省力， 又想改变力的方向，可以使用滑轮组 答案：省力 改变力的方向 省力
12、改变力的方向 使用下列所示的装置来提升物体时(滑轮相 同)，最省力的装置是( ) 答案：D 考点 5 滑轮组的组合和使用 【例 5】如图 1424 所示为一种手摇升降晾衣架的示 意图，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一 个固定在墙壁上的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降，在升 降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题： 图 1424图 1425 (1)假设衣服、晾衣架和横梁(含动滑轮)的总重是 50 N，则 静止时绳子的拉力是_N(绳重及各种摩擦力忽略不计)； (2)要使衣架横梁上升 1 m ，则应绕进旋轮的绳子长度是 _m； (3)通过增加滑轮，可以使此装置更省力，请你在图 14
13、2 5 上画出正确的绕线方法 12.5 4 思维点拨：结合晾衣架的示意图，可以看出与两个动滑轮 相连的绳子股数为 4 股，由于绳重及各种摩擦力忽略不计，根 据 F G物G动 n 可以求出绳子的拉力，根据 snh 可以求出应 答案：(1)12.5 (2)4 (3)如图 25 所示 图 25 绕进旋轮的绳子长度 如图 1426 所示，用滑轮组匀速提升物体 A 时，弹簧测 力计的示数为_N，如果不计摩擦，滑轮重为 1.2 N，则 物体 A 的重力为_N若与弹簧测力计相连的绳子移动 1.5 m，则物体上升的高度为_m. 答案：5.4150.5 图 1426 1(2012 年广东)下列的四个实例中，目的
14、是为了减小摩擦 的是() 答案：C 2(2012 年广东)画出图 1427 中静止在水平桌面上的 物体 A 所受的重力及支持力的示意图 图 1427 答案：如图 26 所示. 图 26 3(2012 年梅州)如图 1428 所示，粗细均匀的铁棒一 端搁在地上，另一端与支点 O 连接试作出地面对棒的支持力 的力臂和棒所受重力 G 的示意图 图 1428 答案：如图 27 所示. 图 27 4. (2012 年广州)质量忽略不计的杠杆以 O 为支点挂上 10 N 的重物 A，杠杆同时还受另一个大小与 F1 不等、竖直向上的力 F2 作用，处于平衡在图 1429 中画出： (1)F1 的力臂 l1； (2)F2 的示意图并标示它的大小 图 1429 答案： 5(2012 年广东)如图 14210 所示，杠杆 OB 可绕 O 点 转动，在力 F 的作用下在水平位置平衡，画出力 F 的力臂 L. 图 14210 答案： 6(2011
