專題06簡單機械教學案原卷版

1、桿機 械 效 率滑 輪專題06簡單機械教學案知識網(wǎng)絡f概j定義：在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿 念1五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂杠桿的平衡：杠桿在動力和阻力作用下靜止不轉(zhuǎn)或勻速轉(zhuǎn)動叫杠桿平衡平衡條件：動力省力杠桿: 分J費力杠桿: 類等臂杠桿:X動力臂=阻力M阻力臂（L1> L2, F1 < F2L1<L2, F 1 > F2Li = L2, Fi= F2FiLi = F2L2)特點:特點:特點:（滑輪是變形的杠桿r定義：中間的軸固定不動的滑輪省力費距離費力省距離不省力、不省距離，能改變力的方向定滑輪I特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的

2、方向?qū)嵸|(zhì)：等臂杠桿（不計輪軸間摩擦）F=G物。繩子自由端移動距離 &=重物移動的距離 Sgf定義：和重物一起移動的滑輪實質(zhì)：動力臂為阻力臂 2倍的省力杠桿特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向F=1/2G 物，或 F=1/2 （G 物+G 動）；S=2h定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組呦想的動滑輪:f特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向理想的滑輪組：F=1/nG物或F=1/n （G物+G動）;S=nh繞繩方法：根據(jù) 奇動偶定”的原則有用功：定義：對人們有用的功額外功：定義：我們不需要但又不得不做的功總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功定義：有用功跟總功的比值。特點

3、：有用功總小于總功，所以機械效率總小于1,常用百分數(shù)表示提高方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦實I測滑輪組機械效率實驗驗 結(jié)論：影響滑輪組機械效率的主要因素有：動滑輪自重、物重、摩擦重難突破.杠桿、五要素、力臂畫法、平衡條件杠桿1、定義：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒叫杠桿。五要素：一點、二力、兩力臂。一點”即支點，杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點，用0”表示。二力”即動力和阻力，它們的作用點都在杠桿上。動力是使杠桿轉(zhuǎn)動的力,般用F1"表示，阻力是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，一般用 F2”表示。Li”表示，阻力臂即支點到阻力 兩力臂”即動力臂和阻力臂，動力臂即支點到動力作用線的距離，一

4、般用 作用線的距離，一般用 L2”表示。）3、杠桿的平衡:杠桿在動力和阻力作用下靜止不轉(zhuǎn)或勻速轉(zhuǎn)動叫杠桿平衡。4、平衡條件：動力X動力臂=阻力 鄧阻力臂;公式：FiLi= F2L2。5、杠桿的分類和應用(1)省力杠桿:Ll> L2，F(xiàn)1< F2特點：省力費距離,應用：撬棒、鍘刀、動滑輪、羊角錘、鋼絲鉗、手推車;費力杠桿:L1<L2， F 1 > F2特點：費力省距離, 應用：理發(fā)剪刀、釣魚桿。典例等臂杠桿:L1= L2，F(xiàn)1= F2特點:應用:1 (2018?黑龍江)不省力、不省距離，能改變力的方向;天平.許多稱質(zhì)量的秤，如桿秤、案秤。如圖所示的簡單機械中一定費力的是（

5、f ike 上起瓶器撬棒羊角錘釣魚竿【變式】 如圖的常見器具都應用了杠桿，其中屬于省力杠桿的是（A .B.C.)D.船槳0托盤天平獨輪車筷子典例2（20i8曠東）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞0點轉(zhuǎn)動，請在圖中畫出杠桿OA的動力臂L0【變式】（20i8湄山）如圖所示，輕質(zhì)杠桿 OA能繞0點轉(zhuǎn)動，請在杠桿中的 A端畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖（要求保留作圖痕跡）。典例3 （2018?齊齊哈爾）如圖所示的杠桿（自重和摩擦不計），0是支點，A處掛一重為50N的物體，為保證杠桿在水平位置平衡,在中點B處沿人7（選填“1”、“F或“3”）方向施加的力最小，為i【變式】（2018?連云港）如圖所

6、示，0為杠桿的支點，杠桿右端掛有重為 G的物體，杠桿在力Fi的作用下在水平位置平衡。如果用力 F2代替力Fi使杠桿仍在水平位置保持平衡，下列關(guān)系中正確的是（A . Fi< F2 B . Fi> F2 C. F2V G D . Fi=G典例4小蘭和爸爸、媽媽一起參加了一個家庭游戲活動.活動要求是：家庭成員中的任意兩名成員分別站在如圖所示的木板上，恰好使木板水平平衡.若小蘭和爸爸的體重分別為400N和800N,小蘭站在距離中央支點2米的一側(cè)，爸爸應站在距離支點 I米的另一側(cè)，木板水平平衡現(xiàn)在他們同時開始勻速相向行走,小蘭的速度是0.5米/秒，則爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破壞

7、?A. 1.0 米/ 秒B.0.75 米/ 秒 C . 0.5 米/ 秒 D . 0.25 米/ 秒二.滑輪、定滑輪、動滑輪、滑輪組1、滑輪是變形的杠桿。2、定滑輪: 定義：中間的軸固定不動的滑輪。 實質(zhì)：等臂杠桿。 特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。對理想的定滑輪（不計輪軸間摩擦）F=G物。繩子自由端移動距離 Sf （或速度Vf）=重物移動的距離 Sg（或速度Vg） 3、動滑輪:定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動） 實質(zhì)：動力臂為阻力臂 2倍的省力杠桿。特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則:只忽略輪軸間

8、的摩擦則，拉力F = p（G物+5）繩子自由端移動距離 Sf （或 Vf） =2倍的重物移動的距離Sg （或Vg） 4、滑輪組 定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。 特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F = G物。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力 nF叫）。繩子自由端移動距離Sf （或 Vf）=n倍的重物移動的距離 Sg （或Vg）?；喗M繞繩方法：首先根據(jù)公式n（G物+ G動）求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)奇動偶定”的原則。典例1 （2019?濟南一模）如圖所示,分別用定滑輪和動滑輪將重為 G的物體提升相同的高度。 不計滑輪重、A. Fi大于F2

9、C. Fi等于F2B. F小于F2D. F大小隨方向改變典例2如圖所示，B裝置是滑輪（選填“定”或“動”）。若物體A所受重力為100牛，當分別用不同方向的力勻速提起物體 A時，拉力FiF2 （選填“大于”、“等于”或“小于”）。典例3（ 2018?天津）禾U用圖甲中的撬棒撬石塊時，撬林相當于（選填省力”或費力”）杠桿：利用圖乙中的滑輪組勻速提升900N的重物時，若忽略滑輪自重、繩重及摩擦，人對繩的最小拉力為乙【變式】：（2018?湖州）在拓展課上，小泉同學模擬某建筑工地上拉動工件的情景，設置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在 4秒內(nèi)將一個重為100牛的物體，沿著水平地面勻速拉動了2米。人的拉力

10、為18牛,物體移動時受到地面的摩擦力為物重的0.35倍，不計繩重及機械的摩擦。求:(1)人的拉力所做的功。(2 )人的拉力做功的功率。(3)動滑輪受到的重力。三、功的分類、機械效率1、有用功:定義：對人們有用的功。公式：W有用=Gh (提升重物)=W總一W額=nW總斜面：W有用=Gh額外功：定義：我們不需要但又不得不做的功。公式:W額=W總一W有用=G動h (忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組)斜面:W 額=fL總功:定義：有用功加額外功或動力所做的功公式：W總二W有用+ W額二FS = W有用1。斜面：W 總=fL+Gh = FL機械效率：定義：有用功跟總功的比值。公式：n = W有 用Gh斜面：

11、n =FL“ GhGhG定滑輪：n=-FSFh -F* GhGhG動滑輪：n=FSF2h2F滑輪組：n=Gh.Gh GFSFnh-nF4、有用功總小于總功,所以機械效率總小于提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。測量機械效率的實驗:S。應測物理量：鉤碼重力 G、鉤碼提升的高度 h、拉力F、繩的自由端移動的距離器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。（5）結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有:動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。提升重物越重，做的有用功相對就多。 摩擦，若各種摩擦越大做的額

12、外功就多。8、繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。400N的物體在10s內(nèi)勻速上升了 1m已知拉繩典例1（ 2018 ?自貢）如圖所示，用滑輪組提升重物時，重子的力F為250N,則提升重物的過粒中（A.做的總功是 400J B .拉力F的功率是25WC.繩子自由端被拉下 1m D.滑輪組的機械效率是 80%典例2 （2018?東營）對物理概念的理解是學好物理的關(guān)鍵。關(guān)于功、功率和機械效率，下列說法正確的是A.通過改進機械的性能可以使機械效率達到100%B. 做功多的機械，功率一定大C. 功率大的機械，做功一定快D. 做功快的機械，機械效率一定高典例3 （2018?泰安）圖甲是某學習小組“測量滑輪組的機械效率”的示意圖。用彈簧測力計豎直向上拉動繩子自由端，將重為 4.5N的物體從A位置提升到A'位置，同時彈簧測力計從圖中的B位置上升到B'位置，在這個過程中，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示。請你根據(jù)他們做的實驗完成下列問題:（1）物體提升的高度是cm,拉力是N,該滑輪組的