中考物理 基礎(chǔ)過關(guān)復(fù)習(xí)集訓(xùn) 第十二章 簡單機械 第1節(jié) 杠桿 滑輪課件 新人教版

第十二章簡單機械 第第1 1節(jié)杠桿滑輪節(jié)杠桿滑輪(5分分) 考點清單杠桿杠桿 考點考點 1通過實驗探究，知道杠桿的平衡條件；了解杠桿的應(yīng)用通過實驗探究，知道杠桿的平衡條件；了解杠桿的應(yīng)用1. 杠桿的基本知識杠桿的基本知識 定義定義在力的作用下能繞在力的作用下能繞_轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動的 一根硬棒一根硬棒 圖示圖示固定點固定點 五五要要素素_ 杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點(如圖中的如圖中的 O點點) _ 使杠桿轉(zhuǎn)動的力使杠桿轉(zhuǎn)動的力(如圖中的如圖中的F 1) _ _杠桿轉(zhuǎn)動的力杠桿轉(zhuǎn)動的力(如圖中如圖中 的的F2 ) 動力臂動力臂從支點從支點O到到_的距離的距離(如如圖圖中的中的l1 ) 阻力臂阻力臂從支點從支點O到到_的距離的距離(如如圖圖中的中的l2 )支點支點 動力動力 阻力阻力 障礙障礙 動力動力F1作用線作用線 阻力阻力F2作用線作用線 2. 杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件四市四市2017.30（4）(1)杠桿平衡：杠桿平衡：當杠桿在動力和阻力作用下當杠桿在動力和阻力作用下_時，時，我們就認為杠桿平衡了我們就認為杠桿平衡了(2)杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件：_，即即F1l1F2l2.靜止靜止 動力動力動力臂阻力動力臂阻力阻力臂阻力臂 3. 杠桿分類及應(yīng)用杠桿分類及應(yīng)用 四市四市2017.4AB2017.4AB 名稱名稱力臂力臂力力特點特點應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例省力省力杠桿杠桿l1_ l2F1F2 省力，省力， _撬棒，鍘刀、動滑輪撬棒，鍘刀、動滑輪、羊角錘、鋼絲鉗、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀等手推車、花枝剪刀等 費力費力杠桿杠桿l1_ l2F1_ F2費力，費力， _船槳，起重臂、理發(fā)船槳，起重臂、理發(fā)的剪刀、釣魚竿、筷的剪刀、釣魚竿、筷子、鑷子等子、鑷子等 11111414 費距離費距離 省距離省距離 名稱名稱力臂力臂力力特點特點應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例等臂杠桿等臂杠桿l1_ l2F1_ F2不省力不省力， _ _ 天平、定天平、定滑輪、蹺滑輪、蹺蹺板等蹺板等 1717注：注：既省力又省距離的杠桿是不存在的既省力又省距離的杠桿是不存在的 不省不省距離距離 考點考點 2滑輪滑輪通過實驗探究，會使用簡單機械改變用力的大小和方向通過實驗探究，會使用簡單機械改變用力的大小和方向.定滑輪定滑輪定滑輪定滑輪滑輪組滑輪組圖示圖示定義定義 軸固定不軸固定不動的滑輪動的滑輪 軸可以隨被吊物體軸可以隨被吊物體一起運動的滑輪一起運動的滑輪由定滑輪和動滑輪由定滑輪和動滑輪組合而成的裝置組合而成的裝置實質(zhì)實質(zhì)等臂杠桿等臂杠桿動力臂是阻力臂動力臂是阻力臂2倍的省力杠桿倍的省力杠桿 動力動力F和阻力和阻力G的關(guān)系的關(guān)系F_ F_ F_ 特點特點改變力的方改變力的方向，但不省向，但不省力力 省力，但省力，但 _改變力的方向改變力的方向 既可以省力既可以省力，又可以改，又可以改變力的方向變力的方向 拉力移動距離拉力移動距離s與阻力移動距與阻力移動距離離h的關(guān)系的關(guān)系s _ s _ s _ 2121222223232424G 12G12G不能不能 h 2h 2h 考點考點 3斜面和輪軸斜面和輪軸1. 斜面：斜面：斜面是一種省力、斜面是一種省力、 _的簡單機械如的簡單機械如盤山公路盤山公路2. 輪軸：輪軸：由具有共同轉(zhuǎn)動軸的大輪和小輪組成如門由具有共同轉(zhuǎn)動軸的大輪和小輪組成如門軸、水龍頭、汽車方向盤等軸、水龍頭、汽車方向盤等2525費距離費距離 教材圖片解讀(人教八人教八下下P76) 命題點：命題點：杠桿類型的判斷、大或減小杠桿類型的判斷、大或減小摩擦力的方法摩擦力的方法 1.如圖所示為我國古代建造宮殿移動大如圖所示為我國古代建造宮殿移動大木料的情景，左邊的人所使用的撬棒相木料的情景，左邊的人所使用的撬棒相當于當于_杠桿；大木料下放置小圓杠桿；大木料下放置小圓木是為了木是為了_摩擦摩擦(2013佛山佛山5題題改編改編) 省力省力 減小減小 (人教八下人教八下P81圖圖12.21) 命題點：命題點：滑輪的特點滑輪的特點 2.如圖所示是小明幫爺爺?shù)踔匚锏那榫?，如圖所示是小明幫爺爺?shù)踔匚锏那榫?，圖中使用的是圖中使用的是_(選填選填“定定”或或“動動”)滑輪，孩子被提起，他的重力勢能滑輪，孩子被提起，他的重力勢能_(選填選填“變大變大”、“變小變小”或或“不不變變”)如果爺爺要小明把重如果爺爺要小明把重200 N的重物的重物拉到三樓，不考慮繩重和摩擦，則小明所拉到三樓，不考慮繩重和摩擦，則小明所用的拉力為用的拉力為_ N(2017沈陽沈陽8題改編題改編) 定定 變大變大 200 (人教八下人教八下P82圖圖12.22) 命題點：命題點：定滑輪與動滑輪的特點定滑輪與動滑輪的特點3.滑輪在生活中有著廣泛的應(yīng)用如圖甲所示滑輪在生活中有著廣泛的應(yīng)用如圖甲所示，升國旗時，旗桿頂端使用的是，升國旗時，旗桿頂端使用的是_(選填選填“定滑輪定滑輪”或或“動滑輪動滑輪”)，它可以改變力的，它可以改變力的 _(選填選填“方向方向”或或“大小大小”)，如圖乙所，如圖乙所示，電動起重機吊鉤處使用的是示，電動起重機吊鉤處使用的是_(選填選填“定滑輪定滑輪”或或“動滑輪動滑輪”)，它可以改變力的，它可以改變力的_(選填選填“方向方向”或或“大小大小”) 定滑輪定滑輪 方向方向 動滑輪動滑輪 大小大小 (人教八下人教八下P84圖圖12.26) 命題點：命題點：斜面及其特點斜面及其特點4.如圖所示，山區(qū)的公路一般都如圖所示，山區(qū)的公路一般都修成盤山公路，這是因為盤山公修成盤山公路，這是因為盤山公路相當于簡單機械中的路相當于簡單機械中的_，使用它可以省使用它可以省_. 斜面斜面 力力 杠桿杠桿 ?？碱愋推饰鲱愋皖愋?一一 考向考向1 1杠桿作圖杠桿作圖例例1(2017大連大連)如圖所示的撬棒，如圖所示的撬棒，O為支點，為支點，P為石頭的為石頭的重心，請畫出動力重心，請畫出動力F的力臂的力臂l和石頭所受重力和石頭所受重力G的示意圖的示意圖例例1題圖題圖 【解析解析】過石頭的重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭過石頭的重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，并標出符號的線段，并標出符號G；過支點作垂直于動力作用線的；過支點作垂直于動力作用線的垂線段，即為動力臂垂線段，即為動力臂l，如答圖所示，如答圖所示例例1題答圖題答圖 Gl例例2(2017黔東南黔東南)如圖所示，硬質(zhì)杠桿如圖所示，硬質(zhì)杠桿AOB上掛一重上掛一重物物G，O為支點，請你在杠桿為支點，請你在杠桿AOB上作出使重物在圖示上作出使重物在圖示位置靜止時的最小力位置靜止時的最小力F及力臂及力臂L.例例2題圖題圖FL1畫已知力的力臂畫已知力的力臂(1)找點：首先在杠桿的示意圖上確定支點找點：首先在杠桿的示意圖上確定支點O；(2)畫線：從支點畫線：從支點O向力的作用線引垂線，作出垂足，則向力的作用線引垂線，作出垂足，則從支點到垂足的距離就是力臂；從支點到垂足的距離就是力臂；(3)最后用箭頭標出力臂長度，在旁邊標上字母最后用箭頭標出力臂長度，在旁邊標上字母l1或或l2，表示動力臂或阻力臂表示動力臂或阻力臂導(dǎo)方 法 指2畫最小力畫最小力(1)動力作用點要選在杠桿上距支點最遠處；動力作用點要選在杠桿上距支點最遠處；(2)連接動力作用點和支點連接動力作用點和支點(用虛線用虛線) ；(3)以動力作用點為垂足，作動力作用點與支點連線的以動力作用點為垂足，作動力作用點與支點連線的垂線；垂線；(4)根據(jù)動力和阻力使杠桿移動的方向相反，確定動力根據(jù)動力和阻力使杠桿移動的方向相反，確定動力的方向即為最小力的方向即為最小力考向考向2 2杠桿平衡條件相關(guān)計算杠桿平衡條件相關(guān)計算 例例3(2017杭州杭州)小金將長為小金將長為0.6米、質(zhì)量可忽略不計的木米、質(zhì)量可忽略不計的木棒擱在肩上，棒的后端棒擱在肩上，棒的后端A掛一個掛一個40牛的物體，肩上支點牛的物體，肩上支點O離離后端后端A為為0.2米，他用手壓住前端米，他用手壓住前端B使木棒保持使木棒保持 水平平衡，如圖所示，小金的質(zhì)量為水平平衡，如圖所示，小金的質(zhì)量為50千克，千克， 則此時手壓木棒的力大小為則此時手壓木棒的力大小為_牛，肩對牛，肩對 木棒的支持力大小為木棒的支持力大小為_牛，人對地面的牛，人對地面的 壓力大小為壓力大小為_牛牛(g10牛牛/千克千克)例例3題圖題圖 【解析解析】 根據(jù)題意可知杠桿支點在人的肩膀上，杠桿受根據(jù)題意可知杠桿支點在人的肩膀上，杠桿受到的阻力到的阻力F240 N，阻力臂長，阻力臂長L20.2 m，動力臂，動力臂L1LL20.6 m0.2 m0.4 m根據(jù)杠桿平衡條件根據(jù)杠桿平衡條件F1L1F2L2，可得手壓木棒的力，可得手壓木棒的力F120 N；木棒受到物體和人的總壓；木棒受到物體和人的總壓力為力為F壓壓F1F240 N20 N60 N，肩膀?qū)δ景舻闹?，肩膀?qū)δ景舻闹С至εc木棒對肩膀的壓力為相互作用力，即支持力持力與木棒對肩膀的壓力為相互作用力，即支持力F支支F壓壓60 N；人的總重力；人的總重力Gmg50 kg10 N/kg500 N，人對地面的壓力為人對地面的壓力為F人人GF物物500 N40 N540 N.【答案答案】2060540 考向考向3 3動態(tài)杠桿分析動態(tài)杠桿分析例例4如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻，各鉤碼如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻，各鉤碼的質(zhì)量相等，如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個質(zhì)量相的質(zhì)量相等，如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個質(zhì)量相等的鉤碼，杠桿會等的鉤碼，杠桿會( () )A. 右端下沉右端下沉B. 左端下沉左端下沉 C. 處于平衡狀態(tài)處于平衡狀態(tài) D. 無法判斷無法判斷例例4題圖題圖 B 變式題變式題1(移動距離問題移動距離問題)如例如例4題圖所示，杠桿處于題圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻，各鉤碼的質(zhì)量相等，若使杠桿兩平衡狀態(tài)且刻度均勻，各鉤碼的質(zhì)量相等，若使杠桿兩邊鉤碼同時向遠離杠桿支點的方向移動相同距離，杠桿邊鉤碼同時向遠離杠桿支點的方向移動相同距離，杠桿會會 ()A. 右端下沉右端下沉 B. 左端下沉左端下沉 C. 處于平衡狀態(tài)處于平衡狀態(tài) D. 無法判斷無法判斷A例例5 5如圖所示，用方向不變的力如圖所示，用方向不變的力F F，將杠桿從，將杠桿從A A位置勻速位置勻速提升到提升到B B位置的過程中，位置的過程中，F(xiàn) F的大小變化情況是的大小變化情況是( () )A. 逐漸變大逐漸變大B. 逐漸變小逐漸變小 C. 保持不變保持不變 D. 無法判定無法判定例例5題圖題圖C 1支點在中間的杠桿支點在中間的杠桿當支點兩邊的力臂與力的乘積發(fā)生變化后，乘積大的當支點兩邊的力臂與力的乘積發(fā)生變化后，乘積大的那邊下沉那邊下沉2支點在一側(cè)的動態(tài)杠桿支點在一側(cè)的動態(tài)杠桿用杠桿提升重物時，利用杠桿平衡條件用杠桿提升重物時，利用杠桿平衡條件F G 和控制和控制變量法，抓住不變的量，分析變量之間的關(guān)系變量法，抓住不變的量，分析變量之間的關(guān)系21l l導(dǎo)方 法 指滑輪組相關(guān)計算滑輪組相關(guān)計算 類型類型 二二 例例6 6如圖所示，用甲、乙兩滑輪勻速向上提升兩重物，如圖所示，用甲、乙兩滑輪勻速向上提升兩重物，物重均重為物重均重為600 N600 N，不計動滑輪重及摩擦，繩子的拉力，不計動滑輪重及摩擦，繩子的拉力F F甲甲為為_N_N；F F乙乙為為_N_N若將重物提高若將重物提高1 m1 m，則甲，則甲滑輪繩子的自由端移動的距滑輪繩子的自由端移動的距離為離為_m_m；乙滑輪繩子的；乙滑輪繩子的自由端移動的距離為自由端移動的距離為_m._m.例例6題圖題圖 200 300 3 2變式題變式題2 2如圖所示，用如圖所示，用F F10 N10 N水平拉力，使重為水平拉力，使重為100 N100 N的物體的物體A A向左移動向左移動4 m4 m，已知物體受地面的摩擦力為物重的，已知物體受地面的摩擦力為物重的0.20.2倍，則物體所受摩擦力的大小為倍，則物體所受摩擦力的大小為_N_N，拉力做功，拉力做功為為_J_J變式題變式題2圖圖 2080 1滑輪組中繩子股數(shù)滑輪組中繩子股數(shù)n n的確定的確定：n可以通過可以通過“隔離法隔離法”來確定，如下圖所示，在動滑輪和定滑輪之間畫一條虛來確定，如下圖所示，在動滑輪和定滑輪之間畫一條虛線，有幾段繩子通過動滑輪線，有幾段繩子通過動滑輪(或者有幾段繩子與動滑輪或者有幾段繩子與動滑輪相連相連)，n就等于幾就等于幾導(dǎo)方 法 指2豎直方向拉力與物重的關(guān)系豎直方向拉力與物重的關(guān)系：不計摩擦及機械不計摩擦及機械自重時自重時F G；忽略繩重及摩擦?xí)r忽略繩重及摩擦?xí)rF (GG動動)3水平方向拉力與摩擦力的關(guān)系水平方向拉力與摩擦力的關(guān)系：F f. 1n1n1n 實驗突破實 驗探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件 1. 杠桿平衡狀態(tài)的判斷杠桿平衡狀態(tài)的判斷(杠桿處于靜止狀態(tài)就說其平衡，杠桿處于靜止狀態(tài)就說其平衡，與力臂是否水平無關(guān)與力臂是否水平無關(guān))2. 實驗前杠桿平衡的調(diào)節(jié)實驗前杠桿平衡的調(diào)節(jié) (左高左調(diào)，右高右調(diào)左高左調(diào)，右高右調(diào). 注意：注意：實驗過程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母實驗過程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母)點命 題3. 實驗開始需調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的實驗開始需調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的 (1)使杠桿重心落在支點上，排除杠桿自重對杠桿平衡產(chǎn)使杠桿重心落在支點上，排除杠桿自重對杠桿平衡產(chǎn)生的影響生的影響 (2)方便讀出力臂方便讀出力臂4. 彈簧測力計的使用和讀數(shù)彈簧測力計的使用和讀數(shù)5. 彈簧測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計示數(shù)彈簧測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計示數(shù)的變化的變化( (拉力力臂變小拉力力臂變小，彈簧測力計示數(shù)變大彈簧測力計示數(shù)變大) )6. 實驗數(shù)據(jù)分析實驗數(shù)據(jù)分析7. 根據(jù)杠桿平衡條件分析計算根據(jù)杠桿平衡條件分析計算 (1)在杠桿平衡時，兩邊增減鉤碼后杠桿是否平衡以及在杠桿平衡時，兩邊增減鉤碼后杠桿是否平衡以及杠桿再平衡的條件杠桿再平衡的條件 (2)計算力或力臂的大小計算力或力臂的大小8. 多次實驗的目的多次實驗的目的( (使實驗結(jié)論具有普遍適用性使實驗結(jié)論具有普遍適用性) )9. 生活中杠桿的應(yīng)用以及杠桿類型的判斷生活中杠桿的應(yīng)用以及杠桿類型的判斷實驗結(jié)論：實驗結(jié)論： 杠桿平衡的條件，動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力杠桿平衡的條件，動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，用公式表示為：臂，用公式表示為：F1l1F2l2.例例(2017萊蕪萊蕪)在探究在探究“杠桿平衡條件杠桿平衡條件”的實驗中，采的實驗中，采用了如圖甲所示的實驗裝置：用了如圖甲所示的實驗裝置：例題圖例題圖(1)實驗前，小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗裝置處于如圖甲所示的實驗前，小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗裝置處于如圖甲所示的狀態(tài)，使用時，首先應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向狀態(tài)，使用時，首先應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向_(選填選填“左左”或或“右右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是這樣做的好處是_；【解析解析】(1)如圖甲，杠桿的右端上翹，無論左端或右端如圖甲，杠桿的右端上翹，無論左端或右端的平衡螺母都要向上翹的右端移動；實驗時調(diào)節(jié)杠桿使的平衡螺母都要向上翹的右端移動；實驗時調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡的好處是便于測量力臂；其在水平位置平衡的好處是便于測量力臂； 右右 便于測量力臂便于測量力臂 (2)一實驗小組在正確操作過程中，得出的實驗數(shù)據(jù)如表所一實驗小組在正確操作過程中，得出的實驗數(shù)據(jù)如表所示小明同學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：動示小明同學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：動力動力臂阻力阻力臂；小華同學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)后認力動力臂阻力阻力臂；小華同學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：動力為杠桿平衡的條件是：動力動力臂阻力動力臂阻力阻力臂兩阻力臂兩個同學(xué)都認為自己是對的，對方是錯誤的那么你認為他個同學(xué)都認為自己是對的，對方是錯誤的那么你認為他們中正確的應(yīng)該是們中正確的應(yīng)該是_同學(xué)原因是同學(xué)原因是_；動力動力F1/N動力臂動力臂l1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/cm255236634224342636924428【答案答案】小華后小華后3組實驗數(shù)據(jù)與小明的結(jié)論不符，但組實驗數(shù)據(jù)與小明的結(jié)論不符，但所有數(shù)據(jù)與小華的結(jié)論相符所有數(shù)據(jù)與小華的結(jié)論相符 (3)把圖乙中把圖乙中A點的鉤碼取下，在點的鉤碼取下，在A點用彈簧測力計施加一點用彈簧測力計施加一個豎直向下的拉力個豎直向下的拉力F時，杠桿仍能在水平位置平衡，如圖時，杠桿仍能在水平位置平衡，如圖丙所示當拉力丙所示當拉力F向左傾斜時，要保持杠桿仍在水平位置向左傾斜時，要保持杠桿仍在水平位置平衡，則拉力平衡，則拉力F將將_(選填選填“變大變大”、“變小變小”或或“不變不變”)；【解析解析】(3)如改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向左下如改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向左下方，阻力和阻力臂不變，動力臂減小，動力要增大，所以方，阻力和阻力臂不變，動力臂減小，動力要增大，所以彈簧測力計示數(shù)變大，才能使杠桿仍然在水平位置平衡；彈簧測力計示數(shù)變大，才能使杠桿仍然在水平位置平衡； 變大變大 (4)小紅同學(xué)采用了圖丁所示的裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)當杠小紅同學(xué)采用了圖丁所示的裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)當杠桿水平平衡時，與其他同學(xué)得出的正確的杠桿平衡條件桿水平平衡時，與其他同學(xué)得出的正確的杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是不相符，其可能的原因是_【解析解析】(4)利用如圖丁所示裝置進行探究，杠桿的重利用如圖丁所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的自重對杠桿平衡有影響心沒有通過支點，杠桿的自重對杠桿平衡有影響杠桿的自重對杠桿平衡有影響杠桿的自重對杠桿平衡有影響(1)得到實驗結(jié)論后，利用圖得到實驗結(jié)論后，利用圖1所示的裝置，只借助杠桿上所示的裝置，只借助杠桿上的刻度線，右側(cè)只使用彈簧測力計，左側(cè)只懸掛重物若的刻度線，右側(cè)只使用彈簧測力計，左側(cè)只懸掛重物若彈簧測力計的量程是彈簧測力計的量程是05 N，當杠桿在水平位置平衡時，當杠桿在水平位置平衡時，通過計算可知，懸掛的重物通過計算可知，懸掛的重物最重可達最重可達_N.問拓 展 設(shè)拓展設(shè)問題圖拓展設(shè)問題圖1 25 (2)當彈簧測力計處于圖當彈簧測力計處于圖2中的虛線位置時，若使杠桿中的虛線位置時，若使杠桿在水平位置平衡且彈簧測力計示數(shù)仍等于在水平位置平衡且彈簧測力計示數(shù)仍等于F，應(yīng)將鉤，應(yīng)將鉤碼向碼向_移動適當距離移動適當距離 拓展設(shè)問題圖拓展設(shè)問題圖2右右