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1、第 2 课时 杠杆和其他简单机械一、杠杆1定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒2杠杆的五要素：(1)支点 O：杠杆绕着转动的点(2)动力 F1：使杠杆转动的力(3)阻力 F2：阻碍杠杆转动的力(4)动力臂 l1：从支点到动力作用线的距离(5)阻力臂 l2：从支点到阻力作用线的距离3杠杆平衡的判断：(1)杠杆平衡的状态：处于静止或匀速转动状态(2)杠杆平衡的条件：动力动力臂阻力阻力臂，即 F1l1F2l2.4三种杠杆：(1)省力杠杆：动力臂比阻力臂长，省力但费距离如：起子、羊角锤、老虎钳、铡刀(2)费力杠杆：动力臂比阻力臂短，费力但省距离如：镊子、钓鱼竿、筷子(3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，
2、既不省力也不省距离如：天平力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离既省力又省距离的杠杆是不存在的二、其他简单机械1定滑轮：(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2动滑轮：(1)定义：轴随重物一起运动的滑轮(2)实质：动滑轮是一个动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3滑轮组：(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)(4
3、)绳子自由端移动的距离：s绳nh物(h 是物体被拉动的距离，n 为承担重物的绳子的段数)(5)奇动偶定原理：使用滑轮组时，若 n 为偶数，则绳子的固定端挂在定滑轮上；若 n 为奇数，则绳子的固定端挂在动滑轮上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5斜面：是一种费距离但能省力的简单机械；高度相同时，斜面越长越省力考点 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
4、力臂，则为等臂杠杆答案：A教师参考备选题(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 B22A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
5、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 所示图 24教师参考备选题(2011 年衢州)图 B23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“
6、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(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)大于教师参考 备选题(2011 年河池) 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：(1)小丽把杠杆支在支架上，调
7、节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在_位置平衡(2)如图 B25 甲所示，在杠杆右边 B 处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边 A 处挂_个相同的钩码(3)如图乙所示，用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力 F_(填“变大”、“不变”或“变小”)，原因是_甲乙图 B25答案：(1)水平(2)三(3)变大拉力 F 的力臂变小考点 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
8、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 改变力的方向教师参考备选题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
9、增加滑轮，可以使此装置更省力，请你在图 1425 上画出正确的绕线方法思维点拨：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 FG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.图 1426答案：5.4150.51(2012 年广东)下列的四个实例中，目的是
10、为了减小摩擦的是()答案：C2(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 263(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 274. (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：如图 28 所示图 285(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：如图 29 所示图 296(2011 年清远)关于图 14211 中的滑轮甲和乙，下列说法正确的是()图 14211B甲是等臂杠杆D甲比乙效率高A甲能改变拉力的方向C甲比乙省力答案：C
