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1、第十二章簡單機械第十二章簡單機械知識網(wǎng)絡(luò)知識網(wǎng)絡(luò)重點梳理與歸納重點梳理與歸納考點考點1杠桿杠桿1. 杠桿的定義：在力的作用下能繞某一固定點轉(zhuǎn)動繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒（可直可曲，形狀任意）叫做杠桿. 2. 杠桿五要素（如圖1-12-1）：(1)支點（O）：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點. (2)動力（F1）：使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做動力.(3)阻力（F2）：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做阻力.(4)動力臂（l1）：從支點到動力作用線的距離.(5)阻力臂（l2）：從支點到阻力作用線的距離. 3. 杠桿示意圖的畫法：(1)確定支點標記“O”，把杠桿想象成會轉(zhuǎn)動，再去找不動的點就是支點. (2)確定動力和阻力,標記為F1、F2.
2、有時沒有必要分清動力和阻力，只要找到作用在杠桿上的兩個力就行了. 動力和阻力是杠桿受到的力，作用點要畫在杠桿上. (3)畫動力臂和阻力臂，標記為l1、l2. 即過支點作支點到力的作用線的垂線段，支點不能移動，力的作用線不夠長可以延長. 4. 探究杠桿的平衡條件實驗:(1)實驗調(diào)節(jié)：實驗前要調(diào)節(jié)平衡螺母平衡螺母，讓杠桿在水平位置平水平位置平衡衡，目的是便于測量力臂便于測量力臂；實驗過程中只能通過移動鉤碼的位置使杠桿恢復(fù)平衡，而不能再旋動平衡螺母. (2)實驗要進行多次的目的是為了避免實驗的偶然性，尋找一避免實驗的偶然性，尋找一個普遍規(guī)律個普遍規(guī)律. (3)實驗結(jié)論：動力動力動力臂動力臂= =阻力
3、阻力阻力臂阻力臂 ，用代數(shù)式表示為F F1 1l l1 1= =F F2 2l l2 2.5. 杠桿的分類：考點考點2 2滑輪滑輪1. 定滑輪、動滑輪、滑輪組：2. 滑輪組的省力規(guī)律：(1)若不計摩擦和動滑輪的重力：F= G物.(2)若不計摩擦但要計動滑輪的重力：F= (G物+G動). 3. 滑輪組的費距離規(guī)律：s s= =nhnh.F：繩子自由端的拉力；G：物體或動滑輪的重力；h：物體移動的距離；s：繩子自由端移動的距離；n：與動滑輪相連的繩子的段數(shù). 4. 組裝滑輪組的方法：(1)確定繩頭固定端. 一般情況下，若n為奇數(shù)，固定端位于動滑輪的掛鉤上，若n為偶數(shù)，固定端位于定滑輪的掛鉤上，簡稱
4、“奇動偶定奇動偶定”.(2)穿繞繩子. 從固定端出發(fā)，由里向外逐個繞過滑輪，每個滑輪上只能穿繞一次繩子，不能交叉重復(fù). 考點考點3機械效率機械效率1. 有用功、額外功、總功：對人們有用的功叫做有用功；并非我們需要但又不得不做的功叫做額外功；有用功和額外功之和叫做總功. 2. 機械效率：(1)定義：有用功跟總功的比值叫做機械效率. (2)公式：= =W W有用有用/ /W W總總100%100%.(3)有用功總小于總功，所以機械效率總小于1，通常用百分數(shù)表示. 某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60% . (4)提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦. 3. 滑輪組機械效率的測
5、量： (1)原理：= =(2)應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離s. (3)器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧刻度尺、彈簧測力計測力計. (4)步驟：必須勻速勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證保證測力計示數(shù)大小不變測力計示數(shù)大小不變. . (5)影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多； 提升重物越重，做的有用功相對就多;若各種摩擦越大做的額外功就多;繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率.4. 常見幾種簡單機械的機械效率:中考真題再現(xiàn)與預(yù)測中考真題再現(xiàn)與預(yù)測考點考點1杠桿杠桿考題再現(xiàn)考題再現(xiàn)1. (2
6、015廣東)請在圖1-12-2杠桿A處畫出把物體拉起時的最小拉力F1，并畫出拉力F1的力臂L1. 如答圖如答圖1-12-1所示所示.2. (2014廣東)如圖1-12-3所示，利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、數(shù)量足夠的鉤碼等實驗器材探究杠桿的平衡條件. (1)實驗前杠桿如圖1-12-3所示，為使杠桿處在_平衡狀態(tài)，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母B向_（填“左”或“右”）調(diào). 水平水平右右(2)記錄實驗數(shù)據(jù)的表格如下表，請將表頭欄目、實驗所記錄的數(shù)據(jù)補充完整. 動力動力F1/N阻力臂阻力臂L2/m0.30.23. (2013廣東)如圖1-12-4是某裝置利用浮力進行自動控制的原理圖.AOB為一杠桿（質(zhì)
7、量忽略不計）， OAOB=12.A端用細線掛一空心鋁球，質(zhì)量為2.7 kg.當鋁球一半體積浸在水中，在B端施加3.5 N的豎直向下的拉力F時，杠桿恰好在水平位置平衡.則鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積為_m3，鋁球受到的浮力為_N，鋁球空心部分體積為_m3. （鋁2.7103 kg/m3 , g=10 N/kg )10-320310-3考題預(yù)測考題預(yù)測4. 如圖1-12-5所示，要使杠桿處于平衡狀態(tài)，在A點分別作用的四個力中，最小的是( )A. F1B. F2C. F3D. F4C5. 如圖1-12-6所示，AOB為一機械設(shè)備的簡化示意圖，可以把它看成杠桿(自重不計)，已知AO=2OB. 固定O點，使OB處
8、于水平位置，此時B端掛一重為40 N的物體，要使杠桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動，至少需在A端施加F=_N的力，在圖上畫出此時力F的方向.6. 小聰估測書包重量，現(xiàn)有細繩、重量可忽略的長硬棒、刻度尺、一瓶600 mL的水，空瓶的質(zhì)量忽略不計.(1)這瓶水的質(zhì)量m=_kg，重量G=_N. (1 mL1 cm3，水的密度是 1 g/cm3，g=10 N/kg)200.66力的方向如答圖力的方向如答圖1-12-2所示所示.(2)手提細繩，如圖1-12-7所示，若硬棒水平靜止. 在圖中標示需要測量的長度. (3)書包的重量約為_(用上述求得及所測得的物理量符號標示). (4)若測量中硬棒掛書包一端下沉，你有什么辦法讓硬
9、棒恢復(fù)水平平衡？_把書包向右移動一點把書包向右移動一點(或把細繩向左移動一點或把細繩向左移動一點).如答圖如答圖1-12-3所示所示.考點歸納考點歸納1. 杠桿的分類.2. 力臂的作圖：力臂是從支點到力的作用線的距離，由支點向力的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂. 3. 杠桿平衡條件實驗探究.4. 杠桿平衡條件及其應(yīng)用. 考查的重點是杠桿力臂的作圖及其平衡條件：關(guān)于杠桿力臂的作圖要注意.杠桿的平衡條件：動力動力臂=阻力阻力臂，即F1l1=F2l2. 考點考點2滑輪滑輪考題再現(xiàn)考題再現(xiàn)1. (2015廣東) 如圖1-12-8所示，已知物體A和動滑輪的總重為200 N，當物體A勻速上升高度為1
10、m時，繩子自由端移動的距離為_m,人對繩子的拉力為_N（繩子與滑輪的摩擦力、空氣阻力忽略不計）.2100D2. 如圖1-12-9所示是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡易裝置（不考慮輪重和摩擦）.使用時若瘦子固定不動，胖子用力FA拉繩使貨物G勻速上升h，若胖子固定不動，瘦子用力FB拉繩使貨物G勻速上升h.下列說法中正確的是( )A. FAGB. FAFBC. 胖子做功較大D. 兩人做功相等考題預(yù)測考題預(yù)測3. 如圖1-12-10所示，滑輪下掛重為500 N的物體G，滑輪重40 N，繩和杠桿都是輕質(zhì)的. 要在圖示位置使杠桿平衡，在杠桿的A點所加的豎直向上的力F大小應(yīng)是(杠桿上標度的間距相等)(
11、)A. 270 NB. 360 NC. 540 ND. 720 NB4. 如圖1-12-11所示，某人站在A處通過一根繩和兩個滑輪勻速提起物體B，所用的拉力F=100 N，物體B重300 N(不計滑輪重和繩重，不計摩擦力). 畫出滑輪組的繞線. 如答圖如答圖1-12-4所示所示.考點歸納考點歸納本考點的常考角度有：1. 定滑輪、動滑輪、滑輪組F與G、s與h的大小關(guān)系. 2. 組裝滑輪組：根據(jù)題意求出n=G/F. 若n是偶數(shù)，繩子的起始端應(yīng)系在定滑輪的軸架上，即要從動滑輪繞起；n是奇數(shù)，繩子的起始端應(yīng)系在動滑輪的輪架上，即要從定滑輪繞起，可以概括為“奇動偶定”. 考點考點3機械效率機械效率考題再
12、現(xiàn)考題再現(xiàn)1. (2013廣東)如圖1-12-12，用滑輪組將物塊從位置A勻速拉到位置B ,若此時繩自由端所用拉力為10 N ，物塊受到的摩擦力為18 N，滑輪組的機械效率為_. 60%2. (2012廣東)如圖1-12-13所示，小王站在高3 m、長6 m的斜面上，將重200 N的木箱沿斜面勻速從底端拉上頂端，拉力大小恒為120 N，所花時間是10 s. 求斜面的機械效率. 斜面的機械效率斜面的機械效率= = 100%= 100%= 100%=83.3%.100%=83.3%.考題預(yù)測考題預(yù)測3. 為模擬盤山公路，現(xiàn)將連接了重1 N小球的細線穿入一根長1 m的細管，如圖1-12-14，將細管
13、從豎直放置的圓柱體底部a點開始斜向上纏繞5圈后，恰好繞至頂部b點，相鄰細管間的高度均為12 m，在b點處通過細線用0.8 N的拉力（與管的軸線平行）將管口的小球從a點勻速拉至b點，則纏繞在圓柱體上的細管（模擬的盤山公路）的機械效率為 ( )A. 83.3%B. 80%C. 75%D. 60%C4. 如圖1-12-15所示，用滑輪組提升重物時，重800 N的物體在10 s內(nèi)勻速上升了1 m. 已知拉繩子的力F為500 N，則拉力提升重物的功率和機械效率分別是多大？拉力提升重物的功率拉力提升重物的功率P= = =100 W,P= = =100 W,機械效率機械效率= = 100%= 100%= 100%=100%=80%.80%.考點歸納考點歸納1. 對機械效率的理解：明確機械效率小于1，在機械完成的功里分有用功和額外功兩部分. 為達到人們的目的做的功叫有用功，為完成任務(wù)不可以避免的克服摩擦力等阻力所做的功就是額外功. 因此，對于實際機械，W有用W總，則1，對于實際的機械額外功只能盡量減小，但不可能為零. 2. 測量機械效率的方法和過程.3. 要注意機械效率與功率的區(qū)別：(1)機械效率是指有用功占總功的百分比；功率是指單位時間做功的多少，是描述做功快慢的物理量.(2)它們的單位也不同.(3)機械效率高的不一定功率大，做功快的不一定機械效率高.
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