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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第十二章简单机械,第1页,知识点一,杠杆,定义：在_作用下绕 _转动硬棒叫作杠杆。,力,固定点,第2页,杠杆五要素(如图),五要素,物理含义,支点,杠杆绕着转动点，用“_”表示,动力,使杠杆 转动 力，用“_”表示,阻力,妨碍 杠杆转动力，用“_”表示,动力臂,从支点到动力作用线距离，用“_”表示,阻力臂,从支点到阻力作用线距离，用“_”表示,O,F,1,F,2,l,1,l,2,第3页,杠杆平衡条件,(1)杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下_。,(2)平衡条件：_。公式,为,_,。,静止,动力动力臂阻力阻力臂,F,1,l,1,F,2,l,2,第4页,生活中杠杆,杠杆类型,力臂关系,平衡时力,关系,优、缺点,应用,省力杠杆,l,1,_,l,2,F,1,_,F,2,省力费距离,_,费劲杠杆,l,1,_,l,2,F,1,_,F,2,_,_,等臂杠杆,l,1,_,l,2,F,1,_,F,2,不省力也,不省距离,_,撬棒,费劲省距离,船桨,天平,第5页,生活中杠杆应用举例,省力杠杆：撬棒、铡刀、瓶盖起子、手推车、钢丝钳,等。,费劲杠杆：钓鱼竿、镊子、筷子、剪发剪子、缝纫机,脚踏板等。,等臂杠杆：天平、定滑轮等。,第6页,知识点二,滑轮,类型,定滑轮,动滑轮,滑轮组,图示,实质,_杠杆,_杠杆,等臂,省力,第7页,类型,定滑轮,动滑轮,滑轮组,特点,不_，,但能够_,_,能_，,但不能改变,_,既能_，也能够改变力,方向,s与h,关系,s,h,s,2,h,s,nh,F与G关,系(不计绳,重及摩擦),F,G,F,(,G,G,轮,),F,(,G,G,轮,),滑轮组组装(奇动偶定),n为奇数时，绳子固定端在动滑轮上；n为偶数时，绳子固定端在定滑轮上,省力,改变,力方向,省力,力方向,省力,第8页,知识点三,机械效率,三种功及其关系,(1)有用功：为了到达目标_要做功。,公式：,_,。,必须,W,有,Gh,第9页,(2)额外功：为了到达目标做一些 _、但又不得,不做功。用滑轮组提升钩码，我们不得不克服动滑轮所,受重力以及摩擦力等原因影响而多做功。,(3)总功：有用功和额外功_。,(4)关系公式：,_,。,不需要,和,W,总,W,有,W,额,第10页,机械效率,(1)定义：_和 _比值。,(2)公式：_。机械效率没有单位。,(3)注意：任何机械效率都_1。,有用功,总功,小于,第11页,提升机械效率方法,(1)在额外功不变时，增大有用功。例：提升重物时，机械装置一定，在机械强度允许范围内，增加提升重物质量。,(2)在有用功不变时，减小额外功。例：提升重物时，在所提升重物重力一定时，减小机械摩擦或减小动滑轮重力。,第12页,图片,命题角度,命题内容,P79图12.14,杠杆类型判断,1.如图是我国运动健儿进行赛艇比,赛情景，她们手中使用船桨是,_(选填“省力”或“费劲”),杠杆；为省力，队员们可将用力划,桨手_(选填“远离”或,“靠近”)支点,费劲,远离,第13页,图片,命题角度,命题内容,P80图12.18,杠杆平衡条件应用,2.(教材改编题)如图所表示是工人师,傅用独轮车搬运砖块情景，独轮,车相当于 _杠杆，若车和砖块,所受重力G1 000 N，相关尺寸,如图所表示，工人师傅推车时，人手,向上力F大小是_N,省力,300,第14页,图片,命题角度,命题内容,P83图12.24,滑轮组相关计算,3.(南京中考改编)如图所表示，,物体重180 N，动滑轮重10 N。小明用,100 N拉力(方向不变)将物体匀速提,升2 m，用了10 s，则此过程中有用功,是_J，额外功是_J，拉力功率是_W，滑轮组机械效率是 _。,360,40,40,90%,第15页,图片,命题角度,命题内容,P88图12.33,斜面机械效率,4.(教材改编题)如图，在斜面上将一,个重4.5 N物体匀速拉到高处。沿斜,面向上拉力为1.8 N，斜面长1.2 m、,高0.3 m，则人对物体做有用功是,_J，斜面机械效率为_。,在高度相同时，斜面越长越_(选,填“省力”或“费劲”),1.35,62.5%,省力,第16页,考点一,杠杆类型判断 5年1考,例1,(海南中考)如图所表示，以下工具在使用中属于省力杠杆是(),第17页,【思绪点拨】,(1)找支点：首先要明确每个杠杆模型支点位置。(2)比力臂：大致画出动力臂和阻力臂，再比较其大小。(3)定类型：由力臂大小关系确定杠杆类型。,【自主解答】,C,第18页,1(烟台中考)如图所表示杠杆，属于费劲杠杆,是(),C,第19页,考点二,杠杆平衡条件及其应用 5年4考,命题角度杠杆是否再平衡判断,例2,(临沂中考)图甲所表示杠杆是水平平衡。假如在支点两侧物体下方分别加挂一个等重物体，如图乙所表示，则杠杆(),第20页,A右端下沉,B左端下沉,C要保持平衡应将左端物体向右移动,D要保持平衡应在右端再加挂一个物体,第21页,【思绪点拨】,图甲两侧分别加挂一个等重物体后，分析两边力和力臂乘积是否还相等，据此判断图乙杠杆是否还平衡。,【自主解答】,A,第22页,【解题技巧】,第23页,2(潍坊中考)如图所表示，杠杆处于平衡状态。,假如杠杆两侧钩码各降低一个，杠杆将(),A左端下降,B右端下降,C依然平衡,D无法判断,B,第24页,例3,(枣庄中考)如图所表示是小明探究“杠杆平衡条,件”试验装置，试验中杠杆一直处于水平平衡状态。若,在,C,处逐步改变弹簧测力计拉力方向，使其从,，则拉力改变情况是(),A先变小后变大,B先变大后变小,C逐步变大,D逐步变小,第25页,【思绪点拨】,阻力和阻力臂不变，动力臂先增大后减小，依据杠杆平衡条件可知动力改变。,【自主解答】,A,第26页,【解题技巧】,第27页,3(遂宁中考)如图所表示，作用在杠杆一端且一直与,杠杆垂直力,F,，将杠杆迟缓地由位置,A,拉至位置,B,，在这个,过程中，力,F,大小将(),A不变,B变小,C变大,D先变大后变小,C,第28页,考点三,滑轮(组)特点及其应用 5年1考,例4,(绥化中考改编)如图所表示，利用滑轮组,将200 N重物匀速向上提升到2 m高平台上，,绳子自由端向下移动距离为,m；若不计绳重、,动滑轮重及摩擦，则他所用拉力为,N，若实际拉力为110 N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重为,N。,第29页,【思绪点拨】,由图可知，负担物重绳子段数,n,2。(1)拉,力端移动距离,s,2,h,。(2)不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉,力,F,G,。(3)不计绳重及摩擦，依据,F,求动滑轮,重。,【自主解答】,410020,第30页,滑轮(组)相关计算方法总结,第31页,4(黑龙江中考改编)利用如图所表示滑轮组将一个,重200 N物体，匀速提升5 m。若动滑轮重为10 N，不计绳,重及摩擦，绳子自由端施加拉力,F,为 _N，绳子自由端移,动距离为 _m。,70,15,第32页,考点四,简单机械作图 5年1考,命题角度杠杆力臂作图,例5,(莱芜中考)如图所表示是一个杠杆,式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可,以改变拉绳方向，杠杆,OB,可绕,O,点转动。,经过此装置把重物,G,拉起，请在图上画出动力臂,l,1,和阻力,F,2,示意图。,第33页,【思绪点拨】,(1)明确动力和阻力。(2)依据力臂概念从支点向动(或阻)力作用线作垂线并标注对应力臂符号。,【自主解答】,如图所表示,第34页,杠杆力臂作图步骤,第35页,5(白银中考)如图所表示为钓鱼竿钓鱼示意图，,O,为支点，请画出,F,1,、,F,2,力臂,l,1,和,l,2,。,第36页,命题角度杠杆最小动力作图,例6,(德阳中考)如图,OAB,轻质杠杆，,O,为支点，请在图中,B,点处画出能使杠杆保持平衡最小力,F,示意图。,第37页,【思绪点拨】,依据杠杆平衡条件可知，在杠杆中阻,力、阻力臂一定情况下，要使所用动力最小，必须使,动力臂最长。在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点,这两点所得到线段最长，以此为动力臂，最省力。,【自主解答】,如图所表示,第38页,杠杆最小动力作图,第39页,6(眉山中考)如图所表示，轻质杠杆,OA,能绕,O,点转动，请在杠杆中,A,端画出使轻质杠杆保持平衡最小力,F,示意图(要求保留作图痕迹)。,第40页,命题角度滑轮组作图,例7,如图所表示，用滑轮组沿水平地面拉动物体,A,，请画出最省力绕绳方法。,第41页,【思绪点拨】,滑轮组绳子绕法有两种：(1)绳子先系在定滑轮固定挂钩上，再依次绕过动滑轮和定滑轮，这种绕法有偶数段绳子负担物重。(2)绳子先系在动滑轮固定挂钩上，再依次绕过定滑轮和动滑轮，这种绕法有奇数段绳子负担物重。,【自主解答】,如图所表示,第42页,【解题技巧】,对于滑轮组绕线作图，依据省力公式是,F,(不计摩擦及滑轮重)。首先确定绳子段数,n,(,n,为绕在,动滑轮上绳子段数)，然后依据省力公式进行绕线。,注意：绳子段数与绳子起点关系是“奇动偶定”，即,偶数段绳子起点在定滑轮挂钩上，而奇数段绳子起,点在动滑轮挂钩上。,第43页,滑轮(组)绕线方法总结,第44页,7(凉山州中考)用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物，请在图中画出最省力绕法。,第45页,考点五,机械效率 5年6考,命题角度机械效率了解,例8,(宜昌中考)以下相关起重机提升货物时机械效率说法，正确是(),第46页,A有用功越多，机械效率越高,B同一起重机提起货物越重，机械效率越高,C额外功越少，机械效率越高,D同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高,第47页,【思绪点拨】,机械效率是有用功与总功比值；增加物,重，其它条件不变，有用功增多，有用功在总功中所占,百分比增大，机械效率升高；机械效率高机械，说明所做,有用功占总功比值大，额外功所占总功比值小，不是,做额外功越少；机械做功快慢是指功率，机械效率大,小与功率大小没相关系。,【自主解答】,B,第48页,【解题技巧】,第49页,8(宾客中考)以下关于机械效率说法正确,是(),A越省力机械，机械效率越高,B做功越少机械，机械效率越低,C做功越慢机械，机械效率越低,D总功相同，有用功越大机械，机械效率越高,D,第50页,命题角度滑轮组机械效率大小比较,例9,(通辽中考)某试验小组分别用如图所表示甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同重物，所用拉力分别为,F,1,和,F,2,，机械效率分别为,1,和,2,，不计绳重及摩擦，以下说法正确是(),第51页,A,F,1,F,2,，,1,2,B,F,1,F,2,，,1,2,C,F,1,F,2,，,1,2,D,F,1,F,2,，,1,2,第52页,【思绪点拨】,不计绳重及摩擦，则绳端拉力为,F,(,G,物,G,动,)，滑轮组机械效率为,注意：同一滑轮组机械效率随所提物重增,加而增大。,【自主解答】,A,第53页,9(攀枝花中考)某试验小组分别用如图所表示甲、,乙两个滑轮组(每个滑轮等重)，在相同时间内把重物,G,提升,相同高度，,F,1,和,F,2,大小相等，不计绳重及摩擦，以下说法正,确是(),A力,F,1,和,F,2,做功功率相同,B力,F,1,和,F,2,做总功相同,C乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大,D甲滑轮组机械效率比乙滑轮组高,D,第54页,命题角度功、功率和机械效率综累计算,例10,用如图所表示滑轮组，将重为10 N物体以,0.1 m/s速度匀速提升，拉力,F,6 N。求：,(1)拉力功率；,(2)滑轮组机械效率；,(3)若不计绳重及摩擦，求动滑轮重力。,第55页,【思绪点拨】,(1)知道物体提升速度，求出绳子自由端移,动速度，利用,P,Fv,求拉力功率。(2)利用,W,总,Fs,求出总,功，知道提升物体高度和物重大小，利用,W,有,Gh,求出有用,功，再利用,求出该滑轮组机械效率。(3)不计绳重,和摩擦，知道物重和拉力大小，依据,F,(,G,物,G,动,)求动滑,轮重。,第56页,【自主解答】,解：(1)由图可知，,n,2，,s,2,h,，绳子自由端移动速度：,v,2,v,物,20.1 m/s0.2 m/s，,拉力功率：,P,Fv,6 N0.2 m/s1.2 W。,(2)滑轮组机械效率：,第57页,(3)不计绳重和摩擦，由,F,(,G,物,G,动,)可得，动滑轮,重力：,G,动,2,F,G,物,26 N10 N2 N。,答：(1)拉力功率为1.2 W；,(2)滑轮组机械效率为83.3%；,(3)动滑轮重力为2 N。,第58页,10(安顺中考)小华用如图所表示滑轮组拉动货箱，已知货箱质量为60 kg，在,F,50 N拉力作用下，货箱以0.1 m/s速度做匀速直线运动，地面对货箱滑动摩擦力,f,为货箱重0.2倍。求：(,g,取10 N/kg),(1)货箱重力；,(2)拉力,F,功率；,(3)货箱运动了1 min，克服摩擦所做功；,(4)此滑轮组机械效率。,第59页,解：(1)货箱重力：,G,mg,60 kg10 N/kg600 N。,(2)由图可知，,n,3，绳子自由端移动速度：,v,绳,3,v,30.1 m/s0.3 m/s，,拉力功率：,P,Fv,绳,50 N0.3 m/s15 W。,第60页,(3)地面对货箱滑动摩擦力：,f,0.2,G,0.2600 N120 N，,由,v,可得，货箱移动距离：,s,vt,0.1 m/s60 s6 m，,克服摩擦力做功：,W,有,fs,120 N6 m,720 J,。,第61页,(4)1 min内绳子自由端移动距离：,s,绳,3,s,36 m18 m，,拉力所做总功：,W,总,Fs,绳,50 N18 m900 J，,滑轮组机械效率：,第62页,答：(1)货箱重力是600 N；,(2)拉力,F,功率是15 W；,(3)克服摩擦所做功是720 J；,(4)滑轮组机械效率是80%。,第63页,试验十六,探究杠杆平衡条件 5年0考,1让支点处于杠杆中央目标：减小杠杆_对试验造成影响。,2杠杆平衡螺母调整：左高_调、右高_调。,注意：平衡后试验过程中不能再调整平衡螺母。,自重,左,右,第64页,3试验时应调整钩码悬挂位置使杠杆在水平位置静止，,目标是 _。,4将砝码换成弹簧测力计好处：_，,试验操作更方便。,5本试验屡次测量目标：_,_。,便于测量力臂,能直接测出拉力大小,防止试验偶然性，得出普遍,规律,第65页,6用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码，当弹簧测力计由,竖直方向拉变成倾斜拉，要使杠杆仍保持平衡，弹簧测力计,示数会变 _，是因为拉力力臂变_。,大,小,第66页,7利用杠杆平衡条件分析、计算：,(1)在杠杆平衡时，两边增减砝码后杠杆是否平衡以及杠,杆再平衡条件；,(2)计算力或力臂大小。,8生活中杠杆类型判断。,9试验结论：_。,动力动力臂阻力阻力臂(或,F,1,l,1,F,2,l,2,),第67页,例11,(衡阳中考改编)小张在探究“杠杆平衡条件”试验中，给他提供试验器材有杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个。,第68页,(1)试验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如图,甲所表示，此时应把杠杆左端平衡螺母向_(选填“左”,或“右”)调整，使杠杆在水平位置平衡，这么做好处是,_。,右,便于测量力臂,第69页,(2)小张利用如图乙所表示装置试验数据统计如表所表示：,次数,动力,F,1,/N,动力臂,l,1,/cm,阻力,F,2,/N,阻力臂,l,2,/cm,1,1,10,2,5,2,1.5,5,0.5,15,3,2,15,1.5,表格中空缺试验数据“”是_。,20,第70页,(3)小张在试验中屡次改变力和力臂大小主要是为了_,(只有一个正确答案，选填答案序号)。,减小摩擦,屡次测量取平均值减小误差,使每组数据更准确,获取多组试验数据归纳出物理规律,第71页,(4)以下四个原因中，不会带来试验误差是_。,A支架本身重力足够大,B单个钩码重力不完全相等,C悬挂钩码绳套重力偏大,D杠杆与转轴之间摩擦偏大,A,第72页,【拓展设问】,(5)在图乙杠杆平衡基础上，将,A,、,B,两处钩码同时减去1,个，那么杠杆 _(选填“能”或“不能”)在水平位置,保持平衡。,不能,第73页,(6)小张在完成试验后，想深入探究“假如杠杆受到,F,2,、,F,3,两个阻力，结果会怎样？”经过试验，他得到了如图丙所表示,结果。依据这个结果，能够初步得出，在这种情况下杠杆,平衡条件为,_,(,F,1,、,F,2,、,F,3,力臂分别用,l,1,、,l,2,、,l,3,表示)。,F,1,l,1,F,2,l,2,F,3,l,3,第74页,(7)小张在完成试验后，还想探究“若支点不在杠杆中点,时，杠杆平衡条件是否依然成立？”于是他利用如图丁所,示装置进行探究，发觉在杠杆左端不一样位置，用弹簧测,力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出拉力大小都,与杠杆平衡条件不相符，其原因是_。,杠杆自重影响,第75页,11(滨州中考)小明在“探究杠杆平衡条件”试验,中所用试验器材有：刻度均匀杠杆、支架、弹簧测力计、,刻度尺、细线和质量相同0.5 N重钩码若干个。,第76页,(1)如图A所表示，试验前，杠杆左端下沉，则应将左端平衡,螺母向_(选填“左”或“右”)调整，直到杠杆在_,位置平衡，目标是便于测量_，支点选在杠杆中点是,为了消除杠杆 _对平衡影响。,右,水平,力臂,本身重力,第77页,(2)小明同学所在试验小组完成某次操作后，试验现象如图B,所表示，他们统计数据为动力,F,1,1.5 N，动力臂,l,1,0.1 m，,阻力,F,2,1 N，则阻力臂,l,2,_m。,(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力动力臂阻力,阻力臂”结论，乙同学认为他做法不合理，理由是,_。,0.15,只做一次试验含有很大偶然性,第78页,(4)丙同学经过对数据分析后得出结论是动力支点到动力,作用点距离阻力支点到阻力作用点距离。与小组同学,交流后，乙同学为了证实丙同学结论是错误，他做了如图,C试验，此试验 能(选填“能”或“不能”)说明该结论是,错误，图C试验中，已知杠杆上每个小格长度为5 cm，每个,钩码重0.5 N，当弹簧测力计在,A,点斜向上拉(与水平方向成30,角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力动力臂_(选,填“等于”或“不等于”)阻力阻力臂。,等于,第79页,试验十七,测量滑轮组机械效率 5年0考,1试验原理：_。,第80页,2试验器材：_、_、滑轮(组)、细线、,钩码、铁架台等。,3试验中应测量物理量有_、_、,_、绳自由端移动距离,s,。,4弹簧测力计拉动方式：_向上运动，使拉力等,于测力计示数。,弹簧测力计,刻度尺,物重,G,重物上升高度,h,绳末端拉力,F,匀速竖直,第81页,5试验中分别记下钩码和测力计起始位置，目标是便于,测量钩码和测力计 _。,6绳子自由端移动距离,s,与物体上升高度,h,关系：,s,_。,移动距离,nh,第82页,7控制变量法应用：,(1)同一滑轮组吊起数量不一样钩码，探究,与,G,物关系；,(2)用重力或数量不一样动滑轮吊起数量相同钩码，探究,与,G,动关系。,8影响滑轮组机械效率原因：绳重和摩擦、_、,_。,9试验数据分析及处理。,动滑轮重,提起物重,第83页,10试验中，滑轮组克服物重所做有用功为,W,有,_，,绳自由端拉力所做总功为,W,总,_。,11机械效率计算：,(1)已知物重和拉力：_。,(2)已知物重和动滑轮重(不计摩擦)：_。,Gh,Fs,第84页,12滑轮组机械效率大小与物体提升高度、滑轮组绕线方式及物体提升速度无关。,第85页,例12,(德州中考改编)如图所表示为测量某滑轮组机械效率试验装置，得到试验数据如表所表示。,试验,序号,钩码重,量,G,/N,钩码上升,高度,h,/m,绳端拉,力,F,/N,绳端移动,距离,s,/m,机械效,率,1,4,0.1,1.8,0.3,74%,2,8,0.1,3.1,0.3,86%,3,8,0.1,2.5,0.4,第86页,(1)试验时应沿竖直方向_迟缓拉动弹簧测力计。,(2)分析表中数据可知：试验2是用图_做试验。,(3)试验序号3中机械效率,_。,(4)经过比较 _(填试验序号)两次试验数据得出结论：,同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组机械效率越,高。,匀速,乙,80%,1、2,第87页,(5)经过比较2、3两次试验数据可得出结论：不一样滑轮组提,升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率 _。,(6)试验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有,同学认为应静止时读数。你认为他想法 _(选填,“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到 _对滑,轮组机械效率影响。,越低,不正确,摩擦力,第88页,【拓展设问】,(7)第1次试验和第2次试验中，第2次试验机械效率较,_，这是因为两次试验中所做额外功_，而第2次,试验所做有用功较_。,(8)经过试验，请你提出提升滑轮组机械效率两种方法：,_；_。,高,相同,多,增加被提升重物重力,减轻动滑轮重力,第89页,12(泰安中考)图甲是某学习小组“测量滑轮组机,械效率”示意图。用弹簧测力计竖直向上 _拉,动绳子自由端，将重为4.5 N物体从,A,位置提升到,A,位,置，同时弹簧测力计从图中,B,位置上升到,B,位置，在这个,过程中，弹簧测力计示数如图乙所表示。请你依据他们做,试验完成以下问题：,匀速(迟缓),第90页,第91页,(1)物体提升高度是_cm，拉力是_N，该滑轮组,机械效率,_。,(2)若在图甲装置基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所,示装置，提升同一物体，则滑轮组机械效率_(选,填“变大”“变小”或“不变”)。,5.0,2,75%,变小,第92页,
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