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1、物理 第 12講 簡單機械 考點一： 杠桿 1 杠桿的五要素和平衡條件 【 特別提醒 】 畫力臂： (1)找支點 O； (2)畫力的作用 線 (實線 )； (3)畫力臂 (虛 線 ， 過 支點且垂直力的作用 線 )； (4)標 力臂。 2 杠桿的分類 【 特別提醒 】 省力杠桿必然 費 距離 ， 省距離杠桿必然 費 力 ， 既省力又省距離的杠 桿是不存在的 。 考點二： 滑輪 考點三： 斜面和輪軸 考點一 ) 杠桿 【 例 1】 (天津中考 )應(yīng)用杠桿的知識判斷圖中最適合剪斷鐵片的剪刀是 ( ) 【 點撥 】 適合剪鐵片的剪刀必須是省力最多的 ， 根據(jù)杠桿平衡條件
2、可知 ， 必須在使用這種剪刀時動力臂比阻力臂更長些。 【 答案 】 B 【 方法歸納 】 根據(jù)杠桿的平衡條件可以判定杠桿是否省力 ， 也可以 解釋日常生活有關(guān)現(xiàn)象。 考點二 ) 杠桿作圖 【 例 2】 (2016， 廣安 )如圖所示 ， 想要在 B點施加最小的動力撬起鐵路 上報廢的道釘 ， 請畫出該最小動力 F的示意圖 ， 并標出動力臂 l。 【 點撥 】 力臂是支點到力的作用線的距離 ， 即過支點向力的作用線所 作垂線段長 ， 根據(jù)杠桿的平衡條件： F1l1 F2l2可知 ， 要使動力 F1最小 ， 動力臂 l1必須最大 ， 而最大的力臂是支點到動力作用點 B的距離 OB ， 故過
3、B點作垂直于 OB斜向下用力為最小的力。 【 答案 】 圖略 【 方法歸納 】 杠桿力臂作圖 “ 四步法 ” 考點三 ) 滑輪 【 例 3】 已知物重 600 N， 繩子承受力為 250 N， 在圖中畫出能提起重物 的繩子繞法。 【點撥】 承擔物重的繩子段數(shù) n G F 600 N 250 N 2 .4 ， 故滑輪組應(yīng)由 3 段繩 子承擔物重 ， 應(yīng)先從動滑輪掛鉤繞起。 【答案】 圖略 【方法歸納】 判斷承擔物重的繩子股數(shù)的方法：在動滑輪和定滑輪間 畫一虛線 ， 與動滑輪相連的繩子數(shù)即為承擔物重繩子的股數(shù)。 省力的 判斷方法：有幾段繩子承擔動滑輪和物重 ， 提升物重所用
4、拉力 F 1 n ( G 物 G 動 )( 不計繩重與摩擦 ) 。如圖所示 ， 提升重物時 ， 繩自由端拉出距離與 重物移動距離關(guān)系： s 5 h 。 【 易錯易混 】 1 不會將實際生活中的簡單機械 (杠桿 )簡化成示意圖 。 應(yīng)先找支點 ， 再 找使其轉(zhuǎn)動的動力 ， 阻礙轉(zhuǎn)動的阻力 。 注意阻力的方向：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動 的方向 。 2 不會正確分析杠桿轉(zhuǎn)動中力或力臂的變化 (根據(jù)杠桿平衡條件分析 )。 3 誤認為動滑輪一定省一半的力 (只有沿豎直方向或水平方向時才省一 半的力 )。 4 不能靈活地分析滑輪組的省力情況 ， 可根據(jù)動滑輪受力情況進行受 力分析解答 。 【 例 4
5、】 (2016， 遂寧 )如圖所示 ， 作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力 F ， 將杠桿緩慢地由位置 A拉至位置 B， 在這個過程中 ， 力 F的大小將 ( ) A 不變 B 變小 C 變大 D 先變大后變小 【 點撥 】 在杠桿緩慢由 A到 B的過程中 ， 動力臂 OA的長度沒有變化 ， 阻力 G的大小沒有變化 ， 而阻力臂 l卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件 FOA Gl， 可知 F的大小將如何變化。 【 答案 】 C 【 圖片與命題 】 【 圖片與命題 】 實驗 探究杠桿的平衡條件 命題點 1 讓支點處于杠桿中央的目的：減小杠桿自重對實驗造成的影響 。 2 杠桿平
6、衡螺母的調(diào)節(jié)：左高左調(diào) 、 右高右調(diào) 。 3 實驗時應(yīng)調(diào)節(jié)鉤碼的懸掛位置使杠桿在水平位置靜止 ， 目的是 _______________________。 4 本實驗多次測量的目的是 ______________________________。 5 用彈簧測力計代替杠桿一側(cè)所掛鉤碼 ， 當測力計由豎直方向拉變 成傾斜拉 ， 要使杠桿仍保持平衡 ， 測力計的示數(shù)會變 ______， 是因為拉 力的力臂變 ______。 6 實驗數(shù)據(jù)分析 。 7 實驗結(jié)論： ____________________________________。 便于測量力臂 避免實驗的偶然性 ， 得出普遍規(guī)律
7、 大 小 動力 動力臂阻力 阻力臂 (F1l1 F2l2) 【 例 】 探究杠桿的平衡條件。 【 提出問題 】 如圖 1所示 ， 是一種常見的桿秤 ， 此時處于水平位置平衡 。 發(fā)現(xiàn)一：小明在左側(cè)掛鉤上增加物體 ， 可觀察到提紐左側(cè)下沉 ， 他認 為改變杠桿的水平平衡可以通過改變作用在杠桿上的 ____來實現(xiàn)； 發(fā)現(xiàn)二：接著小新移動秤砣使其恢復(fù)水平位置平衡 ， 說明通過改變 _______的長短也可以改變杠桿的平衡。 那么 ， 杠桿在滿足什么條件時才平衡呢？ 力 力臂 【 設(shè)計實驗 】 實驗前 ， 輕質(zhì)杠桿處于如圖 2所示的狀態(tài) ， 使用時 ， 首先應(yīng)將杠桿的 平衡
8、螺母向 ____(填 “ 左 ” 或 “ 右 ” )調(diào)節(jié) ， 使杠桿處于水平位置平衡 ， 這樣做的好處是 ________________。 【 實驗結(jié)論 】 如圖 3所示 ， 他們進行了三次實驗 ， 對實驗數(shù)據(jù)進行分析 ， 得出杠桿 的平衡條件是 __________________。 右 方便直接測量力臂 F1l1 F2l2 【 拓展設(shè)問 】 (1)下列事例與圖 3甲的平衡原理相同的是 ( ) A 自行車手閘 B鑷子 C托盤天平 D筷子 (2)在圖 3乙圖中 ， 若將杠桿兩端所掛鉤碼各都取下一個相同的鉤碼 ， 杠 桿 ____(填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” )平衡 ， 若不能 ， 杠桿會 _______轉(zhuǎn)動；若將 杠桿兩端所掛鉤碼都遠離支點移動相同的距離 ， 杠桿會 _______轉(zhuǎn)動。 ( 后兩空填 “ 順時針 ” 或 “ 逆時針 ” ) C 不能 逆時針 逆時針 (3)如圖 4所示 ， 是用手托起重物的示意圖 ， 圖中前臂可以看作是一個 _______(填 “ 省力 ”“ 費力 ” 或 “ 等臂 ” )杠桿。假如托起 6 N的重物 ， 請你根據(jù)圖所示 ， 估算出手臂要用的動力大約是 ____N。 (4)實驗時讓支點在杠桿的中央是為了 _________________________。 費力 48 消除杠桿自重對實驗的影響
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