1、 第第1212章章 简单机械简单机械复习课复习课 杠杆五要素与杠杆示意图的画法杠杆五要素与杠杆示意图的画法 杠杆杠杆 杠杆平衡条件杠杆平衡条件 简单机械简单机械 杠杆分类杠杆分类(省力、费力、等臂杠杆省力、费力、等臂杠杆)定滑轮（特点、实质）定滑轮（特点、实质）滑轮滑轮 动滑轮（特点、实质）动滑轮（特点、实质）滑轮组滑轮组 定义定义 机械效率机械效率 表达式表达式 测滑轮组机械效率（器材、原理、步骤）测滑轮组机械效率（器材、原理、步骤）复习本章知识点，构建知识框架复习本章知识点，构建知识框架一、简单机械一、简单机械1杠杆的五要素杠杆的五要素 支点支点O、动力动力F1、阻力阻力F2、动力臂动力臂
2、 l1、阻力臂阻力臂 l2 杠杆可以是杠杆可以是直直的的，也可以是，也可以是弯弯的的。1、杠杆、杠杆F2L1L2OF1杠杆杠杆平衡平衡螺母螺母（1）杠杆平衡是指：杠杆静止不动或匀速转动。）杠杆平衡是指：杠杆静止不动或匀速转动。（2）杠杆平衡条件：）杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂动力动力臂阻力阻力臂（3）解题指导：）解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力和方向及力臂大小；然后根据具示意图；弄清受力和方向及力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题
3、。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等）沿什么方向施力最小等）知识梳理知识梳理问题讨论：问题讨论：杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用?为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?（作用（作用:实验前调节杠杆在实验前调节杠杆在水平位置平衡水平位置平衡）（因为这样（因为这样便于测量力臂便于测量力臂）为什么要获取多组数据？为什么要获取多组数据？（使结论具有普遍性，避免偶然性）（使结论具有普遍性，避免偶然性）例例1 做做“研究杠杆平衡条件研究杠杆平衡条件”实验前，发现
4、杠杆左端实验前，发现杠杆左端低于右端，应将杠杆左端的螺母向低于右端，应将杠杆左端的螺母向 移动或右端的移动或右端的螺母向螺母向 移动，才能使杠杆在水平位移动，才能使杠杆在水平位 置平衡，当在置平衡，当在A处挂处挂2个钩码后，欲使杠杆平衡，应在个钩码后，欲使杠杆平衡，应在B处挂处挂 个个钩码；若拿掉钩码；若拿掉B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才能使才能使杠杆平衡杠杆平衡.(所有钩码所有钩码 质量均匀质量均匀50 g)右右右右4竖直向上竖直向上34杠杆分类：杠杆分类：根据动力臂和阻力臂的不同根据动力臂和阻力臂的
5、不同 省力杠杆：省力杠杆：费力杠杆：费力杠杆：等臂杠杆：等臂杠杆：例：开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子例：开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子例：钓鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地例：钓鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地例：天平、定滑轮例：天平、定滑轮动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。例例2 2 在下列机械中，羊角锤在下列机械中，羊角锤 钓鱼竿钓鱼竿 天天平平 钢丝钳钢丝钳 筷子筷子 理发剪刀理发剪刀 铁匠剪刀铁匠剪刀 缝纫机的脚踏
6、板缝纫机的脚踏板 铡草用的铡刀铡草用的铡刀 动滑轮动滑轮 镊子镊子 铁锹铁锹 道钉撬道钉撬 定滑轮，它们中属定滑轮，它们中属于省力杠杆的是于省力杠杆的是 ，属于，属于费力杠杆的是费力杠杆的是 ，属于，属于等臂杠杆的是等臂杠杆的是 (1)(4)(7)(9)(10)(13)(2)(5)(6)(8)(11)(12)(3)(14)例例3 3 如图所示，如图所示，轻质杠杆轻质杠杆OA可绕可绕O点转动点转动，AB=0.1 m，OB=0.2 m，在在A点处挂一个质量为点处挂一个质量为2kg的物体的物体G，在，在B点处加一个竖直向上的力点处加一个竖直向上的力F，杠杆，杠杆 在在水平位置平衡，则物体水平位置平衡
7、，则物体G的重力大小为的重力大小为_ N，F大大小为小为_ N.3020练练1 如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是于费力杠杆的是()D练练 习习探究：杠杆在什么条件下平衡？（因为这样便于测量力臂）机械效率 表达式练7 某个动滑轮重20N，用它提着一个重为180N的物体匀速上升，则绳子自由端的拉力为 N.并且注意力的方向（3）画出力的作用线（虚线）定义（4）过最远点作垂直于连线的力，（作用:实验前调节杠杆在水平位置平衡）（1）杠杆平衡是指：杠杆静止不动或匀速转动。滑轮 动滑轮（特点、实质）例3 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，AB=0.定滑
8、轮（特点、实质）例：钓鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地练5 如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60 N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是_保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_(填“变大”“变小”或“不变”)练练2 如图所示是生活中的几种工具，其中属于如图所示是生活中的几种工具，其中属于省力杠杆的是省力杠杆的是()()B BB（1）先找支点）先找支点O；（2）画出动力和阻力（注意动力、阻力的方向）画出动力和阻力（注意动力、阻力的方向)（3）画出力的作用线（虚线）画出力的作用线（虚线）（4）过支点）过支点0作力的作用线的垂线段作力的作用
9、线的垂线段L，即为力，即为力臂臂(标上标签）标上标签）画力臂的方法画力臂的方法例例4 请画出图中杠杆所受力的力臂请画出图中杠杆所受力的力臂.LALBLCL1L2根据力臂作力根据力臂作力例例5 杠杆杠杆OA在力在力F1、F2的作用下处于静止状态，的作用下处于静止状态，L2是是F2的力臂，画出的力臂，画出F1的力臂和力的力臂和力F2 L1F2此类问题中阻力、阻力臂为一定值，要求动力最小，此类问题中阻力、阻力臂为一定值，要求动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：（1）支点支点O O（2）找到离支点最远的点）找到离支点最远的点（3）过最远点作）过
10、最远点作垂直于杠杆垂直于杠杆的力，的力，并且注意力的方向并且注意力的方向直杠杆直杠杆曲杠杆曲杠杆（1）找支点）找支点O（2）找到离支点最远的点）找到离支点最远的点（3）连接连接支点和最远点支点和最远点（4）过最远点作）过最远点作垂直于连线垂直于连线的力，的力，并且注意力的方向并且注意力的方向解决杠杆平衡时解决杠杆平衡时,动力最小的方法动力最小的方法 例例6 在图一中，画出使轻质杠杆保持水平平衡在图一中，画出使轻质杠杆保持水平平衡的最小的力的最小的力F的作用点和方向的作用点和方向;在图二中画出使杠在图二中画出使杠杆在图示位置静止时所用最小力的作用点和杆在图示位置静止时所用最小力的作用点和方向方向
11、FFAB练练3 一块截面积为矩形一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重的均匀金属块重2 000 N，它的长宽之比为，它的长宽之比为4:3，将它置于水平地面，将它置于水平地面上如图所示，若在上如图所示，若在A点用力点用力F抬起金属块的一端抬起金属块的一端，则力，则力F至少为至少为 N。ABDCGl1Fl212lFGl 800练练4 下图中，为使杠杆下图中，为使杠杆OA保持静止，画出在保持静止，画出在A点点所加最小力所加最小力F1的示意图和阻力的示意图和阻力F2的力臂的力臂l2.答案：答案：练8 如图所示，物重为250 N，每个滑轮重50 N，当物体被匀速提起时，加在绳子自由端的拉力F为 N，当物
12、体上升2 m，则绳子自由端在竖直方向移动了 m.练4 下图中，为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2.杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用?滑轮 动滑轮（特点、实质）（3）连接支点和最远点滑轮 动滑轮（特点、实质）弄清受力和方向及力臂大小；动力动力臂阻力阻力臂并且注意力的方向弄清受力和方向及力臂大小；此类问题中阻力、阻力臂为一定值，要求动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：例1 做“研究杠杆平衡条件”实验前，发现杠杆左端低于右端，应将杠杆左端的螺母向 移动或右端的螺母向 移动，才能使杠杆在水平位 置平衡，当在A处挂2个钩码后，欲使杠杆平衡，
13、应在B处挂 个钩码；(所有钩码 质量均匀50 g)动滑轮和重物由几段绳子承重，拉力就是总重的几分之一。2 m，在A点处挂一个质量为2kg的物体G，在B点处加一个竖直向上的力F，杠杆 在水平位置平衡，则物体G的重力大小为_ N，F大小为_ N.练练5 5 如图所示，轻质杠杆如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为中点悬挂重为60 N的物的物体，在体，在A端施加一竖直向上的力端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平，杠杆在水平位置平衡，则力衡，则力F的大小是的大小是_保持保持F的方向不变，将的方向不变，将杠杆从杠杆从A位置匀速提升到位置匀速提升到B位置的过程中，力位置的过程中，力F将将_(填填“变大变大
14、”“变小变小”或或“不变不变”)30N不变不变练练6 如图所示，如图所示，AOB为一机械设备的简化示意为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆图，我们可以把它看成杠杆(自重不计自重不计)，已知，已知AO2OB.固定固定O点，使点，使OB处于水平位置，此时处于水平位置，此时B端挂一重端挂一重为为40 N的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A端端施加施加F_N的力，在图上画出此时力的力，在图上画出此时力F的方向的方向20N一、简单机械一、简单机械 2动滑轮动滑轮 动滑轮的杠杆示意图；动滑轮的杠杆示意图；动滑轮实质是动滑轮实质是动力臂是阻力臂动力臂是阻力臂2
15、倍的杠杆倍的杠杆1定滑轮定滑轮 定滑轮杠杆示意图；定滑轮杠杆示意图；定滑轮实质是定滑轮实质是等臂杠杆等臂杠杆，2、滑轮、滑轮F1F2l2l1OF1F2l2l1O 例例7 如图所示，若人手拉力如图所示，若人手拉力F=50 N，则货，则货物重物重_ N(不考虑动滑不考虑动滑 轮和摩擦轮和摩擦)，A钩所受钩所受的拉力为的拉力为 N，B钩所受的拉力为钩所受的拉力为 N.100501003滑轮组滑轮组拉力大小与重力大小的关系：拉力大小与重力大小的关系：动滑轮和重物由几段绳子承重，拉力就动滑轮和重物由几段绳子承重，拉力就是总重的几分之一。是总重的几分之一。(若通过滑轮组水平拉若通过滑轮组水平拉动物体前进，
16、则用摩擦力动物体前进，则用摩擦力 f 代替代替G物物)拉力与重物移动距离的关系：拉力与重物移动距离的关系：绳子自由端移动的距离（速度）是重物绳子自由端移动的距离（速度）是重物移动距离移动距离(速度速度)的的n倍倍 s=nh v绳绳=nv物物1+FGGn 物物轮轮（）例：开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子练6 如图所示，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆(自重不计)，已知AO2OB.定滑轮杠杆示意图；例1 做“研究杠杆平衡条件”实验前，发现杠杆左端低于右端，应将杠杆左端的螺母向 移动或右端的螺母向 移动，才能使杠杆在水平位 置平衡，当在A处挂2个钩码后，欲使杠杆平衡，应在B处
17、挂 个钩码；（2）找到离支点最远的点并且注意力的方向滑轮 动滑轮（特点、实质）（使结论具有普遍性，避免偶然性）杠杆 杠杆平衡条件(1)(4)(7)(9)(10)(13)练5 如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60 N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是_保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_(填“变大”“变小”或“不变”)滑轮组例7 如图所示，若人手拉力F=50 N，则货物重_ N(不考虑动滑 轮和摩擦)，A钩所受的拉力为 N，B钩所受的拉力为 N.并且注意力的方向并且注意力的方向例例8小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，小明站
18、在地面上准备用一个滑轮组提升重物，请在图中画出绕线的方法。请在图中画出绕线的方法。例例9 如下图，用滑轮拉着重如下图，用滑轮拉着重80牛顿的木块，在水平牛顿的木块，在水平地面上匀速运动，木块受到的摩擦力为地面上匀速运动，木块受到的摩擦力为30牛顿，在左牛顿，在左图中绳子的拉力等于图中绳子的拉力等于_牛顿，在右图中绳子的拉牛顿，在右图中绳子的拉力等于力等于_牛顿。牛顿。3015FFf=30Nf=30N练练7 某个动滑轮重某个动滑轮重20N，用它提着一，用它提着一个重为个重为180N的物体匀速上升，则绳子的物体匀速上升，则绳子自由端的拉力为自由端的拉力为 N.(不考虑摩擦不考虑摩擦)练练8 如图所示，物重为如图所示，物重为250 N，每个滑，每个滑轮重轮重50 N，当物体被匀速提起时，加，当物体被匀速提起时，加在绳子自由端的拉力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，则绳子自由端在竖直方向移动了向移动了 m.图图6-1-41001006作业：作业：能力培养与测试能力培养与测试P89页页
