四、杠桿 (7)

1、 初三復習課第3講 杠桿簡單機械考試大綱要 求1.認識杠桿、滑輪和滑輪組，了解斜面和輪軸(認識)2.杠桿的分類，畫力臂(認識)3.利用杠桿、滑輪和滑輪組改變力的大小和方向(理解)4.探究杠桿平衡條件(探究)近三年廣東省中考考查情況分 析年份/年題型高頻考點分值/分難易度2018選擇滑輪組3中等作圖杠桿示意圖2中等計算杠桿平衡條件2中等2017作圖杠桿2中等2016填空杠桿平衡條件的應(yīng)用3中等作圖滑輪組的繞線2容易一、杠桿固定點支點動力阻力1.定義：在力的作用下繞著_轉(zhuǎn)動的硬棒.2.杠桿作用的五要素：_(使杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點)、_(使杠桿轉(zhuǎn)動的力 F1)、_(阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力 F2) 、 _(

2、從支點到動力作用線的距離l1) 、_(從支點到阻力作用線的距離 l2).動力臂阻力臂動力動力臂阻力阻力臂3.杠桿的平衡條件(1)杠桿平衡：杠桿處于_ 或_的狀態(tài).注意不是指在水平位置才算平衡.(2)平衡條件：_，即 F1l1F2l2.靜止勻速轉(zhuǎn)動類型省力杠桿費力杠桿等臂杠桿特點l1_l2時，F(xiàn)1_F2l1_l2時，F(xiàn)1_F2l1_l2時，F(xiàn)1_F2例子撬棒、起子等釣魚竿、鑷子等天平、蹺蹺板等4.三種杠桿類型滑輪輪軸斜面定滑輪動滑輪滑輪組實質(zhì)是一個_杠桿是一個_的杠桿由定滑輪和動滑輪組合起來的裝置由一個軸和一個大輪組成的能繞共同的軸轉(zhuǎn)動的簡單機械是一種_的簡單機械二、其他簡單機械等臂動力臂省力為

3、阻力臂 2 倍類型滑輪輪軸斜面定滑輪動滑輪滑輪組特點使用定滑輪_力，也_距離，但能改變動力的_使用動滑輪_，但_改變動力的方向，且費距離(s2h)滑輪組的省力情況由_決定；若承重的繩子段數(shù)為n，物體的重力為 G物，在不考慮摩擦、繩子和動滑輪重力時，繩子末端的拉力 F_；若只考慮動滑輪的重力，則 F_；使用滑輪組的好處：既_，又可以改變動力的_使用輪軸可以_力高度相同，斜面越長越_力(續(xù)表)省一半的力不能承重的繩子段數(shù)省力方向省省不省不省方向杠桿力臂作圖畫力臂就是畫“點”(支點)到“直線”(力所在的直線)的距離，即作“點”到“直線”的垂線，跟杠桿的形狀無關(guān).杠桿力臂具體的畫法可以歸納為：一找支點

4、，二畫線，三連距離，四標記.(如圖8-3-1所示)圖 8-3-11.首先確定支點 O.2.畫動力及阻力的作用線(力所在的直線).3.從支點 O 向力的作用線作垂線，畫出垂足，則支點到垂足的距離就是力臂.4.用雙箭頭(或大括號)表示力臂的范圍，并標上字母 l1 或 l2.例 1：(2017 年綏化)如圖 8-3-2 所示，輕質(zhì)杠桿 OA 可繞 O點在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，請在圖中畫出物體所受重力和使杠桿保持平衡的最小力 F 的示意圖.圖 8-3-2思路點撥：由F1l1F2l2可知，在阻力和阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最大.最大的力臂是：作用點跟支點的連線，則A 與O 的連線是最

5、大的力臂，過A 點作 OA 的垂線就是最小的力.答案：如圖 D48 所示.圖 D48滑輪組的組裝和使用1.滑輪組中繩子自由端拉力的計算2.繩子自由端移動的距離：s繩nh物.(h物是物體被移動的距離，n 為承擔重物繩子的段數(shù))3.“奇動偶定”原理：使用滑輪組時，若 n 為偶數(shù)，則繩子的固定端掛在定滑輪上；若 n 為奇數(shù)，則繩子的固定端掛在動滑輪上.例 2：(2017 年寧波)小柯用如圖8-3-3 所示裝置提升重為)400 N 的物體，不計摩擦和動滑輪自重，下列說法正確的是(圖 8-3-3A.兩個滑輪均為定滑輪B.人將繩子拉過 1 m，物體也上升 1 mC.物體勻速上升時，人對繩子的拉力為 200

6、 ND.使用該裝置不能省力，但能改變力的方向c探究杠桿的平衡條件（重要實驗）實驗命題角度1.將杠桿的中點掛在鐵架臺上，讓支點處于杠桿的中點的目的；2.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置靜止的目的；3.如何調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡； 4.進行多次測量的目的；5.分析數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論；6.特殊數(shù)據(jù)得出的錯誤結(jié)論的改進：如兩邊掛的鉤碼數(shù)相同時，會造成力與力臂的關(guān)系可以乘或除都相等，容易誤導學生得出錯誤的結(jié)論，或讓學生根據(jù)結(jié)論分析；7.改為彈簧測力計斜著拉杠桿時其示數(shù)如何變化.實驗過程1.將杠桿的中點掛在鐵架臺，讓支點處于杠桿的中點的目的是消除杠桿自重對實驗的影響.3.往杠桿兩端掛上不同數(shù)目的鉤碼

7、，并改變鉤碼和鉤碼在杠桿上的位置，進行多次測量，其目的是4.實驗拓展：若一側(cè)改用彈簧測力計，并將彈簧測力計由豎直方向改為傾斜拉杠桿時，彈簧測力計的示數(shù)會使力臂就在杠桿上，方便測出力臂大小.左高向左調(diào)，右高向右調(diào).2.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置靜止的目的是調(diào)節(jié)的方法是：避免實驗數(shù)據(jù)的偶然性，使結(jié)論具有普遍性.增大例 3：(2018 年深圳)“探究杠桿的平衡條件”實驗.甲乙圖 8-3-4如圖 8-3-4 甲所示，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)把杠桿右的平衡螺母向_(填“左”或“右”)調(diào)節(jié).左如圖乙所示，保持杠桿水平位置平衡，測力計從 a 位置轉(zhuǎn)到 b 位置，其示數(shù)將_(填“變大”“變小”或“不變”).在實驗中，改變力和力臂的大小得到多組數(shù)據(jù)的目的是_(填序號).A.使測量數(shù)據(jù)更準確B.多次測量取平均值減小誤差C.避免偶然性，使實驗結(jié)論具有普遍性變大C思路點撥：探究杠桿平衡條件之前首先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，螺母向上翹的一端移動；當拉力F 向右傾斜時，保持作用點不動，彈簧測力計的方向向右傾斜，這時杠桿右側(cè)的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計的示