,0,第十讲 简单机械、,功和功率,第十讲 简单机械、,1,考点一 杠杆,1.,杠杆及杠杆的五要素,杠杆,在力的作用下，能绕着,_,转动的硬棒,五要素,支点,杠杆绕着转动的固定点，用字母,O,表示,动力,使杠杆转动的力，用字母,F,1,表示,阻力,阻碍杠杆转动的力，一般用字母,F,2,表示,动力臂,从支点到动力作用线的,_,，用字母,l,1,表示,阻力臂,从支点到阻力作用线的距离，用字母,l,2,表示,说明,杠杆可能是直的，也可能是弯曲的。,动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点在杠杆上；,动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反。,距离,固定点,考点一 杠杆1.杠杆及杠杆的五要素杠杆在力的作用下，能绕着_,2,力臂画法：,找支点,O,；画力的作用线,(,虚线,),；画力臂,(,虚线，从支点向力的作用线作垂线,),；标力臂,(,大括号或背向箭头,),。,解题小窍门,力臂画法：解题小窍门,3,（,1,）,杠杆平衡是指杠杆,处于,_,或,_,。,（,2,）,杠杆的平衡条件,(,或杠杆原理,),：,_,。,表达,式,：,_,。,静止,匀速转动,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂,F,1,l,1,=F,2,l,2,3,杠杆的分类,名称,特征,特点,应用举例,省力,杠杆,动力臂,_,阻力臂,_,力、,_,距离,撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀,费力,杠杆,动力臂,_,阻力臂,_,力、,_,距离,缝纫机踏板、起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿,等臂,杠杆,动力臂,_,阻力臂,不省力、,不费力,天平、定滑轮,等于,大于,省,费,小于,费,省,2.,杠杆的,平衡条件,（1）杠杆平衡是指杠杆处于_或_,4,注意,在实际使用时，应根据具体要求来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆；当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆；又省力又省距离的杠杆是不存在的。,注意 在实际使用时，应根据具体要求来选择杠杆，当需,5,（,山西中考,）如图所示，用一根细绳将杠杆,AOB,在,O,点悬挂起来，,B,处挂一重物,G,，在杠杆上施加最小动力,F,，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。,【分析】,本题是求杠杆最小力的问题，已知点,O,是动力作用点，那么只需找出最长动力臂即可，可根据这个思路进行求解。,（山西中考）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，,6,在解答力学作图题时要注意：,（,1,）画重力示意图的关键是要把握它的三要素；,（,2,）画杠杆的力臂则要找准支点和力的作用线，并从支点向力的作用线作垂线；,（,3,）在力臂的考查中经常涉及最小力的问题，注意当力臂最大时，力最小；,（,4,）滑轮组的作图最主要的是确定动滑轮上的绳子段数。,解题小窍门,在解答力学作图题时要注意：解题小窍门,7,（,广西中考,）如图所示，杠杆在拉力,F,的作用下水平平衡。现将弹簧测力计绕,c,点从,a,位置转动到,b,位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力,F,的变化情况是（）,A,A,.,一直变大,B,.,一直变小,C,.,一直不变,D,.,先变大后变小,【解析】,将弹簧测力计绕,c,点从,a,位置转动到,b,位置的过程中，钩码的重力不变，其力臂不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；将弹簧测力计绕,c,点从,a,位置转动到,b,位置的过程中，拉力,F,的力臂逐渐变小，由杠杆的平衡条件,F,1,L,1,=,F,2,L,2,可知，拉力,F,逐渐变大。,（广西中考）如图所示，杠杆在拉力F的作用下水平平衡。现将弹簧,8,注意,杠杆的平衡条件：动力,动力臂,=,阻力,阻力臂，考查时往往涉及动态的变化过程，哪端的力和力臂的乘积大，哪端就下沉，若相等，则杠杆是平衡的。其实，杠杆的分类也是平衡条件的具体应用。近几年的中考加大了综合能力的考查，杠杆一般与压强、浮力等知识综合考查，难度较大。,注意杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，考查时往往涉,9,1,.,实验器材,：,铁架台或支架、带刻度的杠杆、钩码。,2,.,实验要求,：,(1),组装器材,，,不挂任何钩码,调节杠杆在水平位置平衡,，,这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出,(,同时也是为了消除杠杆自身重力的影响,);,(2),在杠杆左、右两边分别挂上不同数量的钩码,，,使杠杆在水平位置重新平衡,;,(3),读出动力、动力臂、阻力、阻力臂,，,填写实验记录表次数,1,，,并计算出实验中,F,1,L,1,和,F,2,L,2,的数值,;,(4),改变力及力臂的大小,，,重复上述实验步骤,(2),、,(3)(,要求每次实验都应改变钩码数目和悬挂位置,),，,填写实验记录表次数,2,并计算出实验中,F,1,L,1,和,F,2,L,2,的数值,;,(5),对实验数据进行分析比较，得出实验结论,;,(6),实验结束，整理实验器材。,实验 探究杠杆的平衡条件,1.实验器材：实验 探究杠杆的平衡条件,10,3,.,实验记录表,:,4,.,实验结论,：,杠杆的平衡条件,：,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂或,F,1,L,1,=F,2,L,2,。,次数,动力,F,1,(N),动力臂,L,1,(cm),动力,动力,臂,(,F,1,L,1,),阻力,F,2,(N),阻力臂,L,2,(cm),阻力,阻力,臂,(,F,2,L,2,),1,2,3,3.实验记录表:次数动力动力臂动力动力阻力阻力臂阻力阻力,11,中考物理-简单机械、功和功率课件,12,(,武汉中考,),如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。,（,1,）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆,_,（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态，接下来应向,_,（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止。,（,2,）如图乙所示，,A,点挂有,2,个质量均为,50g,的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，应在,B,点挂,_,个质量均为,50g,的钩码。,（,3,）将杠杆的支点移到如图丙所示的位置，为了杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆上画出最小动力,F,的示意图。,达到,右,3,(武汉中考)如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。达,13,14,注意,（,1,）分析杠杆的平衡条件实验中出现问题和杠杆平衡条件的运用，关键是要学会设计实验、进行实验、收集实验数据、总结实验结论；,（,2,）实验过程中，将杠杆尺的重心放在支点上是为了排除杠杆自重对实验的影响；调节杠杆使其在水平位置平衡是为了便于测量力臂的大小；测量多组数据是为了使实验结论具有普遍性。,注意（1）分析杠杆的平衡条件实验中出现问题和杠杆平衡条件的运,15,考点二 滑轮和滑轮组,项目,定滑轮,动滑轮,滑轮组,定义,中间的轴固定不动的滑轮,中间的轴和重物一起移动的滑轮,定滑轮和动滑轮的组合,实质,等臂杠杆,动力臂为阻力臂,2,倍的省力杠杆,图示,特点,既不省力也不费力,但改变力的方向,省一半的力,但不能改变力的方向,省力又能改变动力的方向,考点二 滑轮和滑轮组项目定滑轮动滑轮滑轮组定义中间的轴固定,16,项目,定滑轮,动滑轮,滑轮组,符号,说明,G,为物体的重力,，,G,动,为动滑轮的重力,，,n,为动滑轮上的绳子段数,，,s,为绳子自由端移动的距离,，,h,为物体移动的距离,s,和,h,的关系,s,=,h,s,=2,h,s,=,n,h,力的,关系,不计轮轴间摩擦,、绳重,及滑轮自重,F,=,G,不计,轮轴间,的摩擦,及绳重,F,=,G,项目定滑轮动滑轮滑轮组符号G为物体的重力，G动为动滑轮的重,17,（,咸宁中考,）如图所示，杠杆,AB,放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽,CD,中，杠杆,AB,能以凹槽两端的,C,点或,D,点为支点在竖直平面内转动，长度,AC,=,CD,=,DB,，左端重物,G,=12N,。,当作用在,B,点竖直向下的拉力,F,足够大时，杠杆容易绕,（选填,“,C,”或“,D,”）点翻转，为使杠杆,AB,保持水平位置平衡，拉力,最小值,F,1,=,N,的，最大值,F,2,=,N,。,（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）,D,6,24,（咸宁中考）如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽,18,【解析】,由图可知，,D,点更加靠近拉力一端，故当作用在,B,点竖直向下的拉力,F,足够大时，杠杆容易绕,D,点翻转；当以,C,点为支点时拉力最小，以,D,点为支点时拉力最大，则根据杠杆平衡条件可得,F,1,BC,=,G,AC,，,F,2,BD,=,G,AD,，因为,AC,=,CD,=,DB,，所以,BC,：,AC,=2,：,1,，,BD,：,AD,=1,：,2,，可得,F,1,2=12N1,，,F,2,1=12N2,，解得，,F,1,=6N,，,F,2,=24N,。,【分析】,当以,C,点为支点时拉力最小，以,D,点为支点时拉力最大，根据,AC,=,CD,=,DB,分别求出动力臂与阻力臂的=比值，然后利用杠杆平衡条件计算拉力的最小值和最大值。,【解析】由图可知，D点更加靠近拉力一端，故当作用在B点竖直向,19,考点三 斜面,1.,定义,：,一,个与水平面成一定夹角的倾斜平面。,2.,特点,：,省力,但费距离。,3.,举例,：,盘山,公路,、螺丝钉,、螺旋千斤顶等,。,注意,考点三 斜面1.定义：一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。注意,20,（,广,安中考,）如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（）,A,.,斜面,上的摩擦力是50,N,B,.,拉力,的功率是50W,C,.,拉力,所做的功是300,J,D,.,斜面,的机械效率是80%,h,s,F,A,（广安中考）如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子,21,22,考点四 功,定义,物理学中把,_,和,_,的乘积叫机械功，简称功,两个必,要因素,作用在物体上的,_,；,物体在力的方向上通过的,_,计算,单位,_,，,1 J,1 N,m,感受功,的大小,把两个鸡蛋举高,1 m,所做的功大约是,1J,焦耳,(J),物体在力的方向上移动的距离,力,距离,力,考点四 功定义物理学中把_和_,23,温馨提示：,（,1,）,不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、有力有距离但力与距离的垂直。,（,2,）我们利用机械做功时，动力对机械所做的功等于不用机械而直接用手所做的功，即使用任何机械都不省功。这一规律叫功的原理。也叫机械功原理。,温馨提示：（1）不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、有,24,(,长沙中考,),下列关于功的说法正确的是,(),A.,小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功,B.,吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功,C.,足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功,D.,举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功,【解析】,A.,小明用力推发生故障的汽车而未推动时，有力没有距离，推力对汽车不做功，故,A,错误；,B.,吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直，所以吊车对重物不做功，故,B,错误；,C.,足球在水平地面上滚动一段距离时，足球在重力的方向上没有移动距离，所以重力对足球不做功，故,C,错误；,D.,举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，杠铃在力的方向上移动了距离，故举重运动员对杠铃做了功，故,D,正确。故选,D.,D,(长沙中考)下列关于功的说法正确的是(),25,判断是否做功的方法：就是看是否同时满足做功的两个必要因素，即作用在物体上的力和物体在力的方向上通过了一段距离，二者缺一不可。,不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、有力有距离但力与距离的垂直。,解题小窍门,判断是否做功的方法：就是看是否同时满足做功的两个必要因素，即,26,(,天津中考,),中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重,62kg,级冠军，挺举成绩是,176kg,，图为他比赛时的照片。他在