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1、第一部分第一部分 简单机械简单机械第十章第十章 机械与人机械与人 要点聚焦要点聚焦 本课时涉及的本课时涉及的知识知识点有：认识杠杆并会画力臂，点有：认识杠杆并会画力臂，杠杆的平衡条件，杠杆的应用，定滑轮、动滑轮和杠杆的平衡条件，杠杆的应用，定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用滑轮组的作用。 从中考命题看，上述考点常以填空、选择、作从中考命题看，上述考点常以填空、选择、作图、实验和计算题型出现图、实验和计算题型出现。 本课知识与浮力、压强、运动和力、本课知识与浮力、压强、运动和力、功与能等功与能等都有密切的联系，考查学生综合分析能力都有密切的联系，考查学生综合分析能力。课前热身课前热身1.在图在图6-1
2、-1所示的杠杆中，所示的杠杆中，O是是_，若设，若设F1是动力，则是动力，则F 2是是_，OA是是_，OB是是_.2.旗杆顶端的小轮是旗杆顶端的小轮是_，起重机吊钩上的铁轮是，起重机吊钩上的铁轮是_ ，缝纫机脚踏板是缝纫机脚踏板是_.(填填“杠杆杠杆”、“定滑轮定滑轮”或或“动滑轮动滑轮”)支点支点动力臂动力臂阻力阻力阻力臂阻力臂动滑轮动滑轮图图6-1-1定滑轮定滑轮杠杆杠杆课前热身课前热身3.如图如图6-1-2所示杠杆，在杠杆所示杠杆，在杠杆B点挂上一个重为点挂上一个重为8 N的物体，的物体，要使杠杆平衡，在要使杠杆平衡，在A 端至少要加端至少要加_N的力，力的方向是的力，力的方向是_. 4
3、.使用定滑轮时，沿不同方向拉绳子的自由端，所用拉力使用定滑轮时，沿不同方向拉绳子的自由端，所用拉力大小大小_，这，这 是因为它的力臂是因为它的力臂_.由此可见定滑轮特点由此可见定滑轮特点是是_，实质是，实质是_.4竖直向下竖直向下 相等相等相等相等不改变力的大小但可改变力的方向不改变力的大小但可改变力的方向等臂杠杆等臂杠杆图图6-1-2课前热身课前热身5.如图如图6-1-3所示，若人手拉力所示，若人手拉力F=50 N，则货物重则货物重_ N(不考虑动滑不考虑动滑 轮和摩擦轮和摩擦)，A钩所受的拉力为钩所受的拉力为_ N，B钩所钩所受的拉力为受的拉力为_N.10050100图图6-1-3课前热身
4、课前热身6.某个动滑轮重某个动滑轮重20N，用它提着一个重为用它提着一个重为180N的物体匀的物体匀速上升，则绳子自由端的拉力为速上升，则绳子自由端的拉力为_ N.(不考虑摩擦不考虑摩擦)7.如图如图6-1-4所示，物重为所示，物重为250 N，每个滑轮重每个滑轮重50 N，当物当物体被匀速提起时，加在绳子自由端的拉力体被匀速提起时，加在绳子自由端的拉力F为为_ N，当当物体上升物体上升2 m，则绳子自由端在竖直方向移动了则绳子自由端在竖直方向移动了 _m.图图6-1-41001006课前热身课前热身8.下列关于杠杆说法中，正确的是下列关于杠杆说法中，正确的是( )A.杠杆只可以是直的杠杆只可
5、以是直的B.杠杆的支点可以不在杠杆上杠杆的支点可以不在杠杆上C.杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和D.以上答案都不对以上答案都不对9.关于滑轮组的叙述，较全面的是关于滑轮组的叙述，较全面的是( )A.一定省力，又能改变力的方向一定省力，又能改变力的方向B.一定省力，但不能改变力的方向一定省力，但不能改变力的方向C.有时既能省力，又能改变力的方向，有时可以省力，但有时既能省力，又能改变力的方向，有时可以省力，但不能改变力的方向不能改变力的方向D.肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析D C课前热身课前热身10.在在“研究杠杆
6、的平衡条件研究杠杆的平衡条件”实验中：实验中：实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在_位置位置平衡，这样做是平衡，这样做是 为了为了_.若发现杠杆左端低、右端高，这若发现杠杆左端低、右端高，这 时应将两端的螺母都向时应将两端的螺母都向_移移.杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是_。实验中，我们是根据测得的数据，通过计算实验中，我们是根据测得的数据，通过计算_才归纳出杠杆的平衡条件才归纳出杠杆的平衡条件是是_。从杠杆上方便地读出或测量出力臂从杠杆上方便地读出或测量出力臂 右右水平水平使重力作用线通过支点，力臂为
7、使重力作用线通过支点，力臂为0 ，不影响杠杆平衡条件，不影响杠杆平衡条件动力动力动力臂和阻力动力臂和阻力阻力臂阻力臂 动力动力 动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂(F1L1=F2L2 )课前热身课前热身11.在图在图6-1-5中画出各力的力臂中画出各力的力臂. 课前热身课前热身12.使用一滑轮组吊起重物，若拉绳子的力为使用一滑轮组吊起重物，若拉绳子的力为200 N，重物重物提起提起1 m，绳子的自由绳子的自由 端移动端移动5 m，那么物重为那么物重为_ N。请画出该滑轮组的装配图。要求拉力方向向上。请画出该滑轮组的装配图。要求拉力方向向上。(滑轮重、滑轮重、绳重和摩擦均不计绳重和摩擦均不计)1
8、000 1nFG实验表明，使用滑轮组实验表明，使用滑轮组吊重物吊重物时，时，若动滑轮重和磨擦不计，若动滑轮重和磨擦不计，动滑动滑轮轮被几股绳子吊起被几股绳子吊起，所用力就是，所用力就是物重物重的几分之一即的几分之一即思考题：思考题： 在左图所示的滑轮组中，在左图所示的滑轮组中，(a)(a)若若动滑轮重动滑轮重G G/ /不计不计，拉力，拉力F F是多少？是多少？(b)若若动滑轮重动滑轮重G/不能忽略不能忽略，那么图中的拉，那么图中的拉力力F应等于多少？应等于多少？G/GF15FG15F(G+G/)分析：图中分析：图中吊吊起起动滑轮动滑轮的绳子股数为的绳子股数为5典型例题解析典型例题解析【例例1
9、】如图如图6-1-6所示，前后两人抬一个大而均匀的重木箱上所示，前后两人抬一个大而均匀的重木箱上楼楼.作出木箱的受力示意图作出木箱的受力示意图以木箱重心为支点，画出每个力的力臂以木箱重心为支点，画出每个力的力臂.比较两人用力比较两人用力F前前 F后后.要使两人用力相等，应怎样抬要使两人用力相等，应怎样抬?图图6-1-6【答案答案】见图见图6-1-7 见图见图6-1-7，F前前F后后 抬成水平状抬成水平状 态态图图6-1-7典型例题解析典型例题解析【例例2】如图如图6-1-11所示，一个直杠杆可绕轴所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的转动，在直杆的中点挂中点挂 一重物，在杆的另一端施加一个方向
10、始终保持水平的力一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起将直杆从竖直位置慢慢抬起 到水平位置过程中，力到水平位置过程中，力F大小的大小的变化情况是变化情况是( ) A.一直增大一直增大 B.一直减小一直减小 C.先增大后减小先增大后减小 D.先减小后增大先减小后增大A图图6-1-11*【例例3】如图如图6-1-12所示，所示，O 为杠杆为杠杆AB的的支点，支点，OA:OB=2:3.物块甲和乙分别挂在物块甲和乙分别挂在杠杆杠杆AB两端，杠杆平衡。已知物块甲、乙两端，杠杆平衡。已知物块甲、乙体积之比为体积之比为:， 物块甲的密度物块甲的密度甲甲=6.0103kg
11、/m3 . 则物块乙的密度则物块乙的密度乙乙= kg/m3 .答案答案： 8.0103kg/m3 .乙乙甲甲OAB6-1-12方法小结方法小结 在认识杠杆的基础上，重点理解力臂的概念，会画杠杆在认识杠杆的基础上，重点理解力臂的概念，会画杠杆的力臂的力臂。 作力臂的一般程序是：确定支点、动力和阻力；画两个作力臂的一般程序是：确定支点、动力和阻力；画两个力的作用线力的作用线(必要时作用线可用虚线延长必要时作用线可用虚线延长)；从支点向两力的；从支点向两力的作用作用 线作垂线线作垂线(标明垂足标明垂足)，用大括号标注出相应的力臂，用大括号标注出相应的力臂。 力臂可在杠杆上，也可不在杠杆上，通力臂可在
12、杠杆上，也可不在杠杆上，通 过支点的过支点的力的力的力力臂为臂为0。 杠杆平衡是指杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动状杠杆平衡是指杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动状态，杠杆平态，杠杆平 衡时需满足的条件是衡时需满足的条件是：F1L1=F2L2。 L1、L2分别是动力臂和阻分别是动力臂和阻 力臂，找准力臂是解决杠杆平力臂，找准力臂是解决杠杆平衡条件的关键衡条件的关键。 根据杠杆平衡条件可将杠杆进行分类根据杠杆平衡条件可将杠杆进行分类：省力杠杆、费力：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。杠杆、等臂杠杆。方法小结方法小结 滑轮滑轮 可分为定滑轮和动滑轮，它们都是变形杠杆可分为定滑轮和动滑轮，它们都是变形
13、杠杆。 定滑轮实质是等臂杠杆，特点是不省力但可改变力的方定滑轮实质是等臂杠杆，特点是不省力但可改变力的方向；动滑轮实质是动力臂是阻力臂向；动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，特点是可倍的省力杠杆，特点是可省一半力，但不能改省一半力，但不能改 变力的方向变力的方向。 将定滑轮和动滑轮组合起滑轮组既可省力又可改变力的将定滑轮和动滑轮组合起滑轮组既可省力又可改变力的方向方向。 省力的特点是：省力的特点是： F动动= ，距离特点是：，距离特点是：S绳绳=nS物物。 在在 解决杠杆和滑轮问题时，经常会与压强、浮力、运动解决杠杆和滑轮问题时，经常会与压强、浮力、运动、功和能等功和能等知识来联系，要求
14、学生平时训练中加强知识来联系，要求学生平时训练中加强 综合分析能综合分析能力的培养力的培养。课时训练课时训练1.动滑轮实质上是动滑轮实质上是_，使，使用动滑轮的优点是用动滑轮的优点是 _，缺点是，缺点是_.2.起重机吊物体上升所用的滑轮中，既有起重机吊物体上升所用的滑轮中，既有_又有又有_，统称为，统称为_.3.如果使用杠杆是为了省力，那么如果使用杠杆是为了省力，那么l1_l2；如果为了省如果为了省 距距离，则离，则F1_F2.由此可见，不论使用哪种杠杆都不能既由此可见，不论使用哪种杠杆都不能既_又又_.可以省一半力可以省一半力不可改变施力方向不可改变施力方向定滑轮定滑轮动力臂是阻力臂动力臂是
15、阻力臂2倍的省力杠杆倍的省力杠杆 动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组省力省力省距离省距离 课时训练课时训练4.在下列机械中，在下列机械中，羊角锤羊角锤钓鱼竿钓鱼竿天平天平钢丝钳钢丝钳筷筷子子理发剪刀理发剪刀普通剪刀普通剪刀铁匠剪刀铁匠剪刀缝纫机的脚踏板缝纫机的脚踏板铡草用的铡刀铡草用的铡刀 镊子镊子铁锹铁锹道钉撬道钉撬定滑轮定滑轮动滑轮，动滑轮，它们中属于省力杠杆的是它们中属于省力杠杆的是 属于费力杠杆属于费力杠杆的是的是 属于等臂杠杆的是属于等臂杠杆的是 .5.如图如图6-1-13所示，轻质杠杆所示，轻质杠杆OA可绕可绕O点转动，点转动，OA=0.3 m，OB=0.2 m， 在在A点处挂一个质量为点处
16、挂一个质量为2 kg的物体的物体G，在，在B点点处加一个竖直向上的力处加一个竖直向上的力F，杠杆杠杆 在水平位置平衡，则物体在水平位置平衡，则物体G的重力大小为的重力大小为_ N，F大小为大小为_ N.图图6-1-13 19.629.4 课时训练课时训练6.如图如图6-1-14所示是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，所示是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是则下列分析正确的是( )A.B点是支点，液压杆施加的力是动力，货物重力是阻力点是支点，液压杆施加的力是动力，货物重力是阻力B.B点是支点，物体点是支点，物体A放在车厢前部可省力放在车厢前部可省力C.C点是支点，物体点是支
17、点，物体A放在车厢后部可省力放在车厢后部可省力D.C点是支点，物体点是支点，物体A放在车厢前部可省力放在车厢前部可省力C 图图6-1-14课时训练课时训练7.如图如图6-1-15所示，水平桌面上放一重所示，水平桌面上放一重100 N的物体的物体A，A与桌面与桌面的摩擦力为的摩擦力为40 N， 当用力当用力F拉绳子的自由端使拉绳子的自由端使A匀速运动时，拉匀速运动时，拉力力F的大小为的大小为(不计滑轮摩不计滑轮摩 擦及重力擦及重力)( )A. 20 N B. 50 N C. 60 N D. 70 N图图6-1-15A课时训练课时训练8.如图如图6-1-16所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，利
18、用所示，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，利用两个滑轮提升同一重物，哪种组合最省力两个滑轮提升同一重物，哪种组合最省力( )图图6-1-16C课时训练课时训练9.如图如图6-1-17所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下面，所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下面，再各挂一个同样的钩码，再各挂一个同样的钩码， 则则( )A.杠杆仍保持平衡杠杆仍保持平衡 B.杠杆杠杆B端下降端下降C.杠杆杠杆A端下降端下降 D.无法判断无法判断图图6-1-17B课时训练课时训练10.一杠杆在阻力一杠杆在阻力F1与动力与动力F2作用下平衡作用下平衡.如图如图6-1-18所示，若所示，若F1和和 F2大小及方向均
19、保持不变，大小及方向均保持不变，将它们的作用点向支点移动相同的距离，则将它们的作用点向支点移动相同的距离，则( ) A.杠杆仍保持平衡杠杆仍保持平衡 B.杠杆向右倾斜杠杆向右倾斜C.杠杆向左倾斜杠杆向左倾斜 D.不能确定不能确定图图6-1-18B课时训练课时训练11.一根直杆可绕轴一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终一端施加一个方向始终 杠杆垂直的力杠杆垂直的力F，如图如图6-1-19所示，当所示，当直杆从竖直位置慢慢抬到水平位置的过程中，力直杆从竖直位置慢慢抬到水平位置的过程中，力 F的大小变化的大小变化情况应是情况应是
20、( )A.一直增大一直增大 B.一直减小一直减小C.先增大后减小先增大后减小 D.不变不变图图6-1-19A课时训练课时训练12.如图如图6-1-20所示，杠杆所示，杠杆OA可绕支点可绕支点O转动，转动，B处挂一重物处挂一重物G，A处用处用 一一 竖直力竖直力F.当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则为了使杠杆平衡，则( )A. F大小不变，但大小不变，但FGB. F大小不变，但大小不变，但FGC. F逐渐减小，但逐渐减小，但FGD. F逐渐增大，但逐渐增大，但FG图图6-1-20D课时训练课时训练13.请画出图请画出图6-1-21和图和图6-1
21、-22中杠杆所受力的力臂中杠杆所受力的力臂.图图6-1-2115.下列杠杆中，属于省力杠杆的是下列杠杆中，属于省力杠杆的是 （ ）A 天平天平 B 镊子镊子 C 钓鱼竿钓鱼竿 D 铡刀铡刀D课时训练课时训练15.做做“研究杠杆平衡条件研究杠杆平衡条件”实验前，发现杠杆左端低于右端，实验前，发现杠杆左端低于右端，应将杠杆左端的螺母向应将杠杆左端的螺母向_移动，右端的螺母向移动，右端的螺母向_移动，才能移动，才能使杠杆在水平位使杠杆在水平位 置平衡，当在置平衡，当在A处挂处挂2个钩码后个钩码后(见图见图6-1-22)，欲使杠杆平衡，应在欲使杠杆平衡，应在B处挂处挂 _个钩码；若拿掉个钩码；若拿掉B
22、处钩码，改在处钩码，改在C处用弹簧测力计沿处用弹簧测力计沿_ 方向拉，当弹簧测力计示数为方向拉，当弹簧测力计示数为_N才能使杠杆平衡才能使杠杆平衡.(所有钩码所有钩码 质量均匀质量均匀50 g)图图6-1-22右右右右4竖直向上竖直向上2.94课时训练课时训练*16.有一根有一根1 m长的均匀木棍，左端挂长的均匀木棍，左端挂6 kg的物体，右端挂的物体，右端挂8 kg的物体的物体要使木棍平衡，支点应选在什么位置要使木棍平衡，支点应选在什么位置?如果两端如果两端再各加再各加2 kg的物体，应怎样移动支点的位置的物体，应怎样移动支点的位置?【答案答案】距左端距左端0.57 m向左移动约向左移动约0.014 m
