《中考物理总复习：第12章《简单机械 》课件（175页）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理总复习：第12章《简单机械 》课件（175页）（175页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十二章 简单机械,【知识互联】,【答案速填】 支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 F1l1=F2l2 省力费距离 费力省距离 既不省力也不费力 不省力可改变力的方向,省一半力,不可改变力的方向 可以省力也可以改变力的方向 有用功、额外功、总功 有用功与总功的比值 = 一是尽量减轻机械自重和减小摩擦,二是尽可能增大 物重,一、杠杆 1.定义:在_的作用下能绕着_转动的一根硬 棒。 2.五要素:(如图所示),固定点,力,(1)支点:杠杆可以绕其转动的点O。 (2)动力:使杠杆_的力F1。 (3)阻力:_杠杆转动的力F2。 (4)动力臂:从支点到_的距离l1。 (5)阻力臂:从支点到_的距离l2。,
2、转动,阻碍,动力作用线,阻力作用线,3.平衡状态:杠杆_或_转动。 4.杠杆的平衡条件:_。,静止,匀速,F1l1=F2l2,5.生活中的三类杠杆:,=,=,距离,费力,二、滑轮,等臂,动力臂是阻力,臂2倍的,改变力的,方向,省力,省力,改变力,的方向,省力,力的,方向,s=h,s=2h,s=nh,三、机械效率 1.三类功: (1)有用功:为了达到目的必须要做的功,用W有表示。 (2)额外功:对达到某一目的没有用但又不得不做的功, 用W额表示。 (3)总功:_和_的总和,用W总表示。,有用功,额外功,2.机械效率: (1)定义:_跟_的比值。 (2)公式: 。 (3)规律:机械效率总_1。 (
3、4)影响:滑轮组机械效率的因素(忽略绳重和摩擦): _。 _。,有用功,总功,小于,提升的物重,动滑轮重,【读图认知】 1.如图所示A装置是_滑轮,使用它的目的是改变_ _。B装置是_滑轮,使用它的目的是可以 _。_装置的机械效率高。,定,用,力的方向,动,省力,A,2.如图所示,用撬棒撬石头,撬棒是_杠杆。在力的 方向不变的情况下,要用更小的力撬起石头,他的手应 该向_(选填“远离”或“靠近”)支点O的方向移 动。图中O为支点,F1的力臂为l1,F2的力臂为l2,当杠杆 平衡时,F1与F2的定量关系式为_。,F1l1=F2l2,省力,远离,考点1 杠杆力臂作图 1.画杠杆力臂的方法:,2.根
4、据力臂找“最小动力”:,【规避失分点】 (1)力臂要用大括号或箭头表示出来,并标注符号,不能有遗漏。 (2)画力时,不要漏画力的方向。,【典例1】(2015南京中考)如图甲所示,小华用笤帚在扫地,O为支点,作用在A点的动力为F1。在图乙中画出作用在B点的阻力F2的示意图及其力臂l2。,【解题探究】解答本题时思考以下三个问题: (1)如何画力的作用线? (2)力臂是哪一点到哪一条线的距离? (3)力臂是线段还是射线?,提示:(1)沿力的方向将作用线延长或反向延长,沿力的方向的直线即为力的作用线。 (2)力臂是支点到力的作用线的距离。 (3)力臂用线段表示。,【解析】本题考查力的示意图和杠杆力臂的
5、画法。动力F1的作用是使杠杆沿顺时针方向转动,而阻力F2的作用是阻碍其转动,它是地面对笤帚的摩擦力,其方向水平向右;从支点O向阻力作用线作垂线,标上字母符号l2即可。 答案:如图所示:,【典例2】(2016凉山州中考)如图所示中杠杆上B点挂着重物G,若在A点施加一个最小的力F使杠杆在图中的位置平衡,请画出此力的示意图和力臂。,【解析】 关键点1:明确使杠杆保持平衡的最小力F,其力臂最长,即支点到F作用点的线段为力臂。 关键点2:明确由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,越省力。 答案:如图所示,【备选例题】 1.(2014来宾中考)如图所示,请画
6、出力F对支点O的力臂l。,【解析】本题考查力臂的画法。沿力F的方向画出力的作用线,从支点O向力F的作用线作垂线段,在垂线段与力F的作用线相交处标上垂直符号,垂线段即是力臂。 答案:如图所示,2.(2014扬州中考)如图所示,杠杆OA在图示位置静止,画出阻力臂l2及最小动力F1。,【解题关键】解答本题抓住以下关键: 关键1:明确力臂为OA。 关键2:明确力臂越长,对应的力越小。,【解析】本题考查杠杆平衡条件的应用及力臂的画法。O为支点,点O到绳子拉力F2的垂线段就是F2的力臂(F2=G);OA就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向应垂直于杠杆向上,据此可画出最小的动力。 答
7、案:如图所示,3.(2015日照中考)如图所示,轻质杠杆可绕O点在竖直面内旋转,画出使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图和对应的力臂l1。,【解析】关键点1:明确使杠杆保持平衡的最小力F1,其力臂最长,即支点到F1作用点的线段为力臂。 关键点2:由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。 答案:如图所示,【知识拓展】找最长力臂的三种情况 求最小动力,就是转化为找最长力臂问题。找最长力臂,一般分三种情况: (1)在动力的作用点明确的情况下,就是以支点到力的作用点的连线作为力臂,这个力臂最长,过力的作用点作力臂的垂线,正确确定力的方向从而作最小的力。,(2
8、)在动力作用点未明确规定时,首先应找出距支点最远的点作为动力作用点,然后再按(1)的步骤完成。 (3)在支点不明确的情况下,首先要通过比较找出合适的支点,进而找到动力作用点,再按(1)的步骤完成。,考点2 杠杆平衡条件的应用 1.判断杠杆的类型:根据力臂大小, (1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力。 (2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。 (3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力。,2.计算动力或阻力:根据F1l1=F2l2,已知其中的三个量,计算第四个物理量。 3.判断杠杆是否平衡:若F1l1=F2l2,杠杆平衡; 若F1l1F2l2,杠杆向力与力臂乘积大的方向偏转
9、。,【典例3】(2016株洲中考)园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时 ( ) A.尽量让树枝靠近O点,手握剪刀的位置远离O点 B.尽量让树枝远离O点,手握剪刀的位置靠近O点 C.树枝和手离O点的距离无论远近,修剪树枝时都费力 D.树枝和手离O点的距离无论远近,修剪树枝时都省力,【解析】选A。解答本题需要注意以下关键: 关键1:明确在运用题中剪刀修剪时,该剪刀可以看作是省力杠杆。 关键2:明确根据杠杆平衡条件可知,要想省力尽可能减小阻力臂(即树枝向支点O靠近),增大动力臂(即手远离支点O)。,【典例4】(2016遂宁中考)如图所示,作用在杠杆一 端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉
10、至 B,在这个过程中,力F的大小将 ( ) A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小,【解析】选C。解答本题需要注意以下关键: 关键1:明确杠杆在转动过程中,动力臂(即棒长)不变;阻力(棒的重力)不变。 关键2:明确杠杆由A位置拉至B位置时,阻力臂逐渐变大。 关键3:明确根据杠杆平衡条件:FOA=GL阻可知,G不变,L阻变大,动力臂OA始终不变,所以动力F逐渐变大。,【典例5】(2015泰州中考)有一杠杆经过调节,处于水平平衡状态,如图所示。在A点悬挂三个钩码(每个钩码重均为0.5 N),要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂_个钩码,取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆
11、水平平衡,测力计的拉力为_N;如改变测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平平衡,测力计的读数将_。,【解题关键】解答本题抓住以下关键: 关键1:明确各力的力臂。 关键2:根据杠杆平衡条件求拉力。,【解析】本题考查杠杆平衡条件的应用。根据杠杆的 平衡条件:FAOA=FBOB可知,需在B点悬挂2个钩码; 如果改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,则拉力为如果改变测力计的方向斜向右 上方拉,则拉力的力臂变小,因此拉力将变大。 答案:2 3 变大,【备选例题】 1.(2014南宁中考)如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着。当物块向左匀
12、速运动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F ( ) A.变小 B.变大 C.不变 D.先变大后变小,【解题关键】解答本题抓住以下关键: 关键1:确定阻力和阻力臂,判断阻力和阻力臂是否变化。 关键2:确定动力的方向和动力臂。,【解析】选A。本题考查杠杆平衡条件的应用。由题图及题意可知,随着物块向左匀速运动且木板始终在水平位置保持静止,则阻力不变,阻力臂变小,动力臂不变(木板的长度),由杠杆平衡条件F1l1=F2l2得,动力即拉力F减小,故选A。,2.(2014新疆中考)一辆搬运砖头的独轮车,车厢和砖头所受总重力G=1200N,独轮车的有关尺寸如图所示,它是一个_杠杆。推车时,人手向
13、上的力F应为_N,生活中应用这个特点的杠杆还有_(请举出一例)。,【解析】本题考查杠杆的分类、计算及应用。图中独 轮车的动力臂大于阻力臂,所以它是一个省力杠杆;根 据杠杆的平衡条件,知F1m=G0.3m可得生活中的省力杠杆 还有很多,如开瓶器、钢丝钳等。 答案:省力 360 开瓶器、钢丝钳等,考点3 滑轮组的判断及特点 1.判断滑轮组的股数: (1)切线法:在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线,数出与 动滑轮相接触的绳子段数n。 (2)根据F和G的关系: 若n计算结果不是整数,采取 “进一法”,使n取整数。,2.省力情况: (1)不计摩擦和机械本身重力:F= G物。 (2)不计摩擦和绳重:F= (G
14、物+G动)。 3.组装滑轮组:按“奇动偶定”的原则 (1)n为奇数,绳子的固定端在动滑轮的挂钩上。 (2)n为偶数,绳子的固定端在定滑轮的挂钩上。,【规避失分点】 (1)绕线时,按从内到外的顺序且所有滑轮都有绕线。 (2)所画的线要直,与滑轮的边缘相切。,【知识拓展】滑轮组的设计 (1)n为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上(即“偶定”),如果不需要改变用力的方向(例如:自由端向上拉),则需要的动滑轮个数为 ,定滑轮的个数比动滑轮少一个,如图甲所示;如果需要改变用力的方向(例如:自由端向下拉),则动滑轮和定滑轮个数都等于 ,如图乙所示。,(2)n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上(即“奇 动
15、”),如果不需要改变用力的方向,则动滑轮和定滑轮 的个数相等,都等于 ,如图丙所示;如果需要改变用 力的方向,则需要加一个定滑轮,即动滑轮的个数 为 ,定滑轮个数为 ,如图丁所示。,综上所述,滑轮组设计原则归纳为:偶定奇动,一动配一定,偶数减一定,变向加一定。 滑轮组在绕绳时如果动滑轮少,那么绳的起始端就固定在动滑轮上向定滑轮绕起,反之定滑轮少,则绳的起始端就固定在定滑轮上向动滑轮绕起;绕绳时,绳不可相交。,【典例6】(2015汕尾中考)如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是( ),【解析】选C。解答本题明确关键点: 关键点1:明确使用动滑轮时省一半的力,即F= G。 关键点2:明确使用定滑轮时不省力,即F=G。 关键点3:提取题图C信息:动滑轮上有3段绳子, 则F= G。 关键点4:提取题图D信息:动滑轮上有2段绳子, 则F= G。,【典例7】(2015苏州中考)一名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。画出滑轮组的绕线方式。,【解题关键】解答本题应明确绳子的自由端向下,绳子的始端在定滑轮上。 【解析】本题考查滑轮组的组装。因为人要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定滑轮上。 答案:如图所示,
