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1、一轮一轮-12-12-简单机械简单机械天津中考考点1天津中考考点2定义：如图所示，一根硬棒，在力的作定义：如图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕用下能绕_转动，这根硬棒就是转动，这根硬棒就是杠杆杠杆. 五要素（如图）五要素（如图）_：杠杆可以绕其转动的点：杠杆可以绕其转动的点O_：使杠杆转动的力：使杠杆转动的力F1_：阻碍杠杆转动的力：阻碍杠杆转动的力F2动力臂：从支点动力臂：从支点O到到_的的距离距离l1阻力臂：从支点阻力臂：从支点O到到_的的距离距离l2固定点固定点O支点支点动力动力阻力阻力动力动力F1作用线作用线阻力阻力F2作用线作用线杠杠杆杆3.3.平衡状平衡状态：杠杆：杠杆_或或_转动
2、。4.4.杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：_。静止静止匀速匀速F F1 1l1 1=F=F2 2l2 25.5.其他简单机械：轮轴和斜面也属于简单机械，并且都其他简单机械：轮轴和斜面也属于简单机械，并且都是是_力机械，若使用轮轴或斜面能力机械，若使用轮轴或斜面能_力，则一定要力，则一定要_距离距离. .省省省省费费 不费不费不省不省省力省力费距离距离费力省距离力省距离等臂等臂改变力的方向改变力的方向不省力也不省力也不省距离不省距离sh省力省力省力但不能改省力但不能改变力的方向变力的方向s2h既省力又可既省力又可以改变力的以改变力的方向方向snh三、机械效率三、机械效率1.1.三三类功：功：(1
3、)(1)有用功有用功W W有有：为了达到目的必了达到目的必须要做的功。要做的功。(2)(2)额外功外功W W额额：对达到某一目的没有用又不得不做的功。达到某一目的没有用又不得不做的功。(3)(3)总功功W总总：_和和_的的总和。和。有用功有用功额外功外功2.2.机械效率：机械效率：(1)(1)公式：公式： 。(2)(2)规律：机械效率律：机械效率总_1_1。(3)(3)提高滑提高滑轮组机械效率的主要方法：机械效率的主要方法：改改进_,_,使它更合理、更使它更合理、更轻巧。巧。同一机械同一机械, ,增大增大_。经常常_,_,使机械使机械处于良好的状于良好的状态。小于小于结构结构载重载重保养保养方
4、法指导方法指导：机械效率的计算：机械效率的计算.物重物重G、动滑滑轮重重G动、物体升高、物体升高h、速度速度Vo;拉力拉力F、绳子伸子伸长长度度S,速度速度V.方法指导方法指导 杠杆作图杠杆作图： 重难点突破杠杆作图杠杆作图(难点难点)(10年年4考考)(1)口口诀诀：“一一找找点点，二二画画线线，三三作作垂垂线线段段，四四标标长长和短和短”具体如下所示：具体如下所示：(2)力臂作图规范力臂作图规范作图必须用直尺、铅笔，所作线要直；作图必须用直尺、铅笔，所作线要直；在作力或力臂时，要画出垂足直角符号；在作力或力臂时，要画出垂足直角符号；力力臂臂用用实实线线，并并在在两两端端加加箭箭头头表表示示
5、，在在旁旁边边标标上上字母字母. 类型一画指定力的力臂类型一画指定力的力臂(10(10年年3 3考考) )例例 1 1(2016(2016重重庆庆B B卷卷) )如如图图所所示示，杠杠杆杆OAOA在在动动力力F F的的作用下可绕作用下可绕O O点转动，请画出动力点转动，请画出动力F F的力臂的力臂l l. .l例例 2(2015莱莱芜芜)如如图图所所示示，杠杠杆杆在在力力F1、F2的的作作用用下下(F2未未画画出出)处处于于平平衡衡状状态态O为为支支点点，l2是是力力F2的的力臂，请在图中画出力臂，请在图中画出F1的力臂的力臂l1和力和力F2的示意图的示意图F2l1类型二画最小力及其力臂类型二
6、画最小力及其力臂(10年年1考考)例例 3(2016玉玉林林)如如图图所所示示，小小明明用用羊羊角角锤锤拔拔铁铁钉钉，请画出在请画出在A点施加最小动力的示意图及其力臂点施加最小动力的示意图及其力臂l.lF例例 4(2016枣枣庄庄)一一重重为为G的的均均匀匀杠杠杆杆，可可绕绕O点点上上下下转转动动，若若让让杠杠杆杆静静止止在在如如图图所所示示的的位位置置，请请画画出出作用在作用在A点的最小作用力和点的最小作用力和F的力臂的力臂L.LF命题点：命题点：1. 1. 实实验验前前杠杠杆杆平平衡衡螺螺母母的的调调节节( (左左高高向向_调调，右右高高向向_调调注注意意：平平衡衡后后的的实实验验过过程程
7、中中不不能能再再调调节节)2014.18(1)2014.18(1)2. 2. 实实验验开开始始需需调调节节杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡的的目目的的(使使杠杠杆杆重重心心落落在在支支点点上上，排排除除杠杠杆杆自自重重对对杠杠杆杆平平衡衡的影响的影响方便读出杠杆的力臂方便读出杠杆的力臂) )3. 3. 将将砝砝码码换换成成弹弹簧簧测测力力计计的的好好处处( (能能直直接接测测出出拉拉力力的大小，实验操作更方便的大小，实验操作更方便) ) 实验突破实验突破左左右右探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件(2014.18)实验一实验一4. 4. 弹弹 簧簧 测测 力力 计计 的的 使使 用用 和和
8、 读读 数数 ( (拉拉 动动 方方 向向 ：_)_)5. 5. 测量多组数据的目的测量多组数据的目的(_)(_)6. 6. 测测力力计计从从竖竖直直拉拉杠杠杆杆变变成成倾倾斜斜拉拉杠杠杆杆，测测力力计计示示数数的的变变化化及及原原因因( (示示数数将将变变大大，因因为为拉拉力力的的力力臂臂变变小小) )7. 7. 绘制记录实验数据的表格绘制记录实验数据的表格2014.18(2)2014.18(2)避免偶然性，使得出的结论具有普遍性避免偶然性，使得出的结论具有普遍性沿竖直方向沿竖直方向8. 8. 分析数据总结杠杆平衡条件分析数据总结杠杆平衡条件( (F F1 1l l1 1F F2 2l l2
9、 2) ) 9. 9. 杠杠杆杆平平衡衡时时，两两边边同同时时增增减减砝砝码码后后杠杠杆杆是是否否平平衡衡的的判判断断( (若若F F1 1l l1 1F F2 2l l2 2，则则哪哪边边乘乘积积大大，杠杠杆杆就就向向哪哪边边倾倾斜斜) )10. 10. 实验评估与评价实验评估与评价11. 11. 生活中的杠杆的应用以及杠杆类型的判断生活中的杠杆的应用以及杠杆类型的判断例例 (2016河河源源)甲甲、乙乙两两位位同同学学一一起起做做探探究究杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件的的实实验验，以以杠杠杆杆中中点点为为支支点点，如如图图甲甲、乙乙所所示示(1)若若杠杠杆杆右右端端低低左左端端高高，为为使使
10、其其在在水水平平位位置置上上静静止止，应应将将左左端端的的平平衡衡螺螺母向母向_调节调节(2)如如图图甲甲所所示示，杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡，记记录录数数据据根根据据这这一一次次实实验验数数据据，甲甲同同学学立立即即分分析析得得出出杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件，这这种种做做法的不足是：法的不足是：_左左实验次数太少，具有偶然性实验次数太少，具有偶然性3)3)如如图图乙乙所所示示，乙乙同同学学设设计计了了两两种种实实验验方方案案：第第一一种种弹弹簧簧测测力力计计沿沿竖竖直直方方向向拉拉，其其读读数数为为F F1 1；第第二二种种弹弹簧簧测测力力计计倾倾斜斜拉拉，其其读读数数为为F F
11、2 2. .第第_(_(选选填填“一一”或或“二二”)”)种种实实验验方方案案更更方方便便在在同同等等条条件件下下，两两次次弹弹簧簧测测力力计计读读数数F F1 1_(_(选选填填“”、“”或或“”)”)F F2 2. .(4)(4)乙乙同同学学用用图图丙丙装装置置进进行行探探究究，发发现现当当杠杠杆杆水水平平平平衡衡时时，与与甲甲同同学学得得出出的的杠杠杆杆平平衡衡条条件件不不相相符符，其其可可能的原因是：能的原因是：_一一杠杆自重的影响杠杆自重的影响【解解析析】(1)(1)杠杠杆杆右右端端低低，左左端端高高，此此时时应应将将平平衡衡螺螺母母向左移动来调节平衡；向左移动来调节平衡；(2)(2
12、)应应该该多多测测量量几几组组数数据据来来避避免免偶偶然然性性的的出出现现，因因此此甲甲同学的做法是存在不足的；同学的做法是存在不足的；(3)(3)竖竖直直向向下下拉拉动动弹弹簧簧测测力力计计时时，力力臂臂刚刚好好在在水水平平方方向向上上，便便于于力力臂臂的的测测量量，第第一一种种实实验验方方案案更更方方便便，倾倾斜斜拉拉动动力力臂臂时时，力力臂臂没没有有在在水水平平方方向向上上且且变变小小，因因为为杠杠杆杆左左端的力与力臂没有发生变化，右端力臂变小时，端的力与力臂没有发生变化，右端力臂变小时，F2F2变大；变大；(4)(4)丙丙装装置置中中由由于于受受到到杠杠杆杆自自身身重重力力的的影影响响
13、，所所测测的的结结果和甲装置有区别果和甲装置有区别补充设问补充设问(1)(1)测测量量多多组组数数据据的的目目的的是是：_(_(选选填填“减减小实验误差小实验误差”或或“便于得到普遍规律便于得到普遍规律”)”)便于得到普遍规律便于得到普遍规律(2)小小红红调调节节杠杠杆杆水水平平平平衡衡后后，在在杠杠杆杆的的两两端端挂挂上上钩钩码码，杠杠杆杆的的状状态态如如图图1所所示示，为为此此，小小红红又又通通过过调调节节杠杠杆杆两两端端的的平平衡衡螺螺母母，使使杠杠杆杆重重新新回回到到水水平平位位置置平平衡衡然然后后正正确确记记录录下下钩钩码码重重、动动力力臂臂OA和和阻阻力力臂臂OB的的值值分分析析实
14、实验验数数据据后后发发现现，得得不不到到教教材材中中的的“杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件”，小小红红的的哪哪一一步步操操作作存存在在问问题题？_(3)操操作作过过程程中中，当当弹弹簧簧测测力力计计的的示示数数达达到到量量程程仍仍不不能能使使杠杠杆杆水水平平平平衡衡，你你认认为为接接下下来来合合理理的的操操作作是是_(写出一条即可写出一条即可)测力计拉力的位置向右移；换用较大量程的测力计；测力计拉力的位置向右移；换用较大量程的测力计；减少左侧钩码的数量；左侧钩码的位置向右移；不使减少左侧钩码的数量；左侧钩码的位置向右移；不使用测力计在右端直接挂钩码等用测力计在右端直接挂钩码等挂上钩码后，小红又调节
15、了平衡螺母挂上钩码后，小红又调节了平衡螺母(4)(4)若若杠杠杆杆在在例例题题图图甲甲所所示示位位置置平平衡衡后后，向向两两边边各各加加了了一一个个钩钩码码，则则杠杠杆杆将将向向_(_(选选填填“左左侧侧”或或“右侧右侧”)”)下降下降(5)(5)将下表的实验数据补充完整将下表的实验数据补充完整右侧右侧动力动力F1/N10例例 1 1(2016(2016威威海海) )如如图图所所示示，把把重重力力为为600 600 N N的的物物体体匀匀速速推推到到斜斜面面顶顶端端，斜斜面面长长为为3 3 m m，高高为为0.9 0.9 m m，实实际际推推力力为为 300 300 N N，那那么么物物体体与
16、与斜斜面面之之间间的的摩摩擦擦力力是是_N_N，斜面的机械效率是，斜面的机械效率是_12060%机械效率的相关计算机械效率的相关计算(难点难点)(10年年7考考)一一 重难点突破例例 2 2(2016(2016遂遂宁宁) )用用如如图图所所示示的的滑滑轮轮组组，将将重重力力为为16 16 N N的的物物体体以以0.2 0.2 m/sm/s的的速速度度匀匀速速提提升升，滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率为为80%80%，若若不不计计绳绳重重及及摩摩擦擦，拉拉力力F F为为_N_N，拉力的功率为，拉力的功率为_W_W，动滑轮的重力为，动滑轮的重力为_N._N.1044例例 3 3小小明明同同学学利利
17、用用如如图图所所示示滑滑轮轮组组拉拉动动物物块块A A运运动动，已已知知拉拉力力F F的的大大小小为为8 8 N N，物物块块A A在在1010秒秒内内向向右右匀匀速速运运动动了了5 5 cmcm，物物块块在在运运动动过过程程中中受受到到摩摩擦擦力力为为18 18 N N，则则绳绳子子自自由由端端移移动动的的距距离离为为_cm_cm，滑滑轮轮组组的的机机械械效率为效率为_1575%例例 4 4如如图图所所示示，在在测测定定杠杠杆杆机机械械效效率率的的实实验验中中，竖竖直直向向上上匀匀速速拉拉动动弹弹簧簧测测力力计计，使使挂挂在在杠杠杆杆OBOB下下面面的的物物块块缓缓慢慢上上升升至至虚虚线线位
18、位置置，测测力力计计的的示示数数F F为为_N_N，测测力力计计上上升升的的高高度度s s为为0.2 0.2 m m物物块块重重G G为为1.5 1.5 N N，物物块块上上升升的的高高度度h h为为0.3 0.3 m m，则则杠杠杆杆的的机机械械效效率率为为_%._%.在在竖竖直直向向上上匀匀速速拉拉动动弹弹簧簧测测力力计计的的过过程程中中，力力F F对对O O点的力臂点的力臂_变小变小2.590命题点：命题点：1. 测量器材测量器材(弹簧测力计和弹簧测力计和_)2. 弹簧测力计的使用和读数弹簧测力计的使用和读数3. 滑滑轮轮组组绕绕线线a. 确确定定承承担担动动滑滑轮轮及及重重物物的的绳绳
19、子子股股数数n：ns/hb. 滑滑轮轮组组绳绳子子绕绕线线法法则则：奇奇动动偶偶定定(当当n为为奇奇数数时时，绳绳子子以以动动滑滑轮轮上上的的钩钩为为起起点点；当当n为为偶偶数数时时，绳绳子子以以定滑轮上的钩为起点定滑轮上的钩为起点) 实验突破实验突破刻度尺刻度尺实验一实验一测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率(近近10年未考年未考)4. 4. 弹弹 簧簧 测测 力力 计计 匀匀 速速 竖竖 直直 拉拉 动动 的的 目目 的的(_)(_)5. 5. 机械效率的计算机械效率的计算6. 6. 控制变量法的应用控制变量法的应用a. a. 探探究究滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率与与_大大小小的的
20、关关系系( (控控制制滑滑轮轮组组的的绕绕线线方方式式相相同同，改改变变滑滑轮轮组组所所吊吊钩码的数量钩码的数量) )b. b. 探探究究滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率与与动动滑滑轮轮重重力力大大小小的的关关系系( (控控制制滑滑轮轮组组_相相同同，改改变变动动滑滑轮轮的的数数量或换重力不同的动滑轮量或换重力不同的动滑轮) )所吊重物重力所吊重物重力保证拉力等于弹簧测力计的示数保证拉力等于弹簧测力计的示数所吊钩码的数量所吊钩码的数量7. 7. 表格内容的补充或错误判断表格内容的补充或错误判断8. 8. 数据的分析与处理数据的分析与处理9. 9. 提高机械效率的方法提高机械效率的方法(使使用用
21、同同一一滑滑轮轮组组，吊吊起起数数量量不不同同的的钩钩码码，数数量量越越多，滑轮组的机械效率越高；多，滑轮组的机械效率越高；钩钩码码的的数数量量相相同同，用用重重力力或或数数量量不不同同的的动动滑滑轮轮将将钩码吊起，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高钩码吊起，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高) )例例 (2016(2016西西宁宁) )某某同同学学用用如如图图所所示示的的实实验验装装置置测测量量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中(1)(1)实实验验中中，使使用用滑滑轮轮组组提提升升重重物物时时，应应竖竖直直向向上上_拉动弹簧测力计拉动弹簧测力计(2)(2
22、)第第二二次次实实验验中中， 2 2 s s内内钩钩码码上上升升的的高高度度为为0.1 0.1 m m，则它运动的速度为，则它运动的速度为_m/s._m/s.(3)(3)第第三三次次实实验验中中，绳绳端端移移动动的的距距离离为为_m_m，滑滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_匀速匀速0.050.4580%(4)(4)分分析析比比较较第第一一、二二两两次次实实验验数数据据，有有用用功功W W1 1有有_W W2 2有有，滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率1 1_2 2 ( (两两空空均均选选填填“”“”“”或或“”)”)由由此此可可知知，可可采采用用_的的方方法法来来提提高高滑滑轮轮组组的的机机械
23、械效率效率增加钩码重增加钩码重(增加物重增加物重)补充设问补充设问(1)(1)实实验验中中需需要要的的测测量量工工具具是是刻刻度度尺尺和和_，若若可可以以去去掉掉一一个个测测量量工工具具便便可可提提高高实实验验的的精精度度，则则可以去掉可以去掉_刻度尺刻度尺弹簧测力计弹簧测力计(2)(2)根根据据第第一一次次实实验验数数据据，计计算算第第一一次次做做的的额额外外功功是是_，若若忽忽略略绳绳与与滑滑轮轮组组之之间间的的摩摩擦擦，则则动动滑滑轮轮重重_0.14 J1.4 N(3)(3)有有同同学学认认为为“机机械械越越省省力力，它它的的机机械械效效率率越越高高”，他他的的结结论论是是否否正正确确_
24、，请请说说明明你你的的判判断断依依据据：_(4)(4)在在测测拉拉力力时时，某某同同学学觉觉得得很很难难使使测测力力计计做做匀匀速速直直线线运运动动，不不便便于于读读数数，就就让让弹弹簧簧测测力力计计处处于于静静止止状状态态时时才才读读数数，该该同同学学的的读读数数与与实实际际相相比比_(_(选选填填“偏偏大大”、“偏偏小小”或或“不不变变”)”)，测测得得机机械械效效率率_(_(选选填填“偏偏高高”、“偏偏低低”或或“不不变变”)”)，说说明明滑滑轮轮组组的的机机械效率还与械效率还与_有关有关影响机械效率的因素有物重、动滑轮重等影响机械效率的因素有物重、动滑轮重等不正确不正确偏小偏小偏高偏高
25、运动状态运动状态(5)(5)如如图图1 1甲甲是是小小强强实实验验中中的的情情景景，小小红红在在小小强强实实验验的的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示小小 红红 多多 使使 用用 一一 个个 滑滑 轮轮 ， 目目 的的 是是 为为 了了 改改 变变_这这两两位位同同学学使使用用各各自自的的滑滑轮轮组组提提升升相相同同的的重重物物时时，若若忽忽略略绳绳重重及及摩摩擦擦，它它们们的的机机械械效效率率_(_(选选填填“相相 同同 ”或或 “不不 相相 同同 ”)”)， 理理 由由 是是 ：_如如果果这这两两位位同同学学用用弹弹簧簧测测力力计计拉拉着着
26、物物体体加加速速上上升升，测测得得滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率将将会会_(_(选选填填“偏偏高高”“”“偏低偏低”或或“不变不变”)”)动滑轮重力相同，提升重物也相同动滑轮重力相同，提升重物也相同 由由拉力的方向拉力的方向相同相同可知机械效率相同可知机械效率相同偏低偏低若若小小红红多多使使用用一一个个滑滑轮轮进进行行了了如如图图丙丙的的实实验验，若若提提升升相相同同的的重重物物它它的的机机械械效效率率将将_(_(选选填填“大大于于”“”“小小于于”或或“等等于于”)”)图图乙乙实实验验的的机机械械效效率率，理理由是：由是：_动滑轮重力增大使额外功增大动滑轮重力增大使额外功增大小于小于练习巩固：优化设计结束结束
