第19課時簡單機械

第19課時簡單機械思維導圖?人洋中扛］?省力杠桿\?定相艷*'F指簿件曾單.R?人洋中扛］?省力杠桿\?定相艷*'F指簿件曾單.R式案膽加&卜面寺?動楷輪3?-3￡耋力的方向?特皮甘［喧旦■事件杠桿■特色廣"2_也坐、?省力粒稈■特點?竹—、曲變”的方向一i、杠桿考點1指認杠桿的支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂.杠桿的定義：在力的作用下，能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿。杠桿可以是直的，也可以是彎的。.杠桿的五要素：、動力、阻力、動力臂、阻力臂。.動力和阻力的方向不一定相反，但作用效果一定相反。考點2繪制杠桿的動力臂和阻力臂圖示.力臂是的距離，而不是支點到力的作用點的距離。.作力臂的步驟：a.找出支點。的位置；b.畫出動力作用線和阻力作用線；c.從支點分別作動力作用線和阻力作用線的垂線段即為和考點3概述杠桿的平衡條件.杠桿保持或狀態(tài)，稱為杠桿平衡。2,杠桿平衡的條件：動力X動力臂=阻力X阻力臂，即?？键c4應(yīng)用杠桿的平衡條件解決簡單的問題杠桿類型力臂關(guān)系平衡時力的關(guān)系優(yōu)缺點應(yīng)用省力杠桿11>12—省力，費距離撬棒、瓶蓋起子等費力杠桿11<12F1>F2 ?省距離鐐子、火鉗等

等臂杠桿l1=12F1=F2不省力，不省距離天平、定滑輪等考點5指認人體中的杠桿1.人的頭顱——等臂杠桿抬頭時，可以在頸部找到杠桿，杠桿的支點在脊柱之頂，支點后的肌肉收縮提供動力,頭顱的重量是阻力。這個杠桿幾乎是個 杠桿。.人的手臂一一費力杠桿肘關(guān)節(jié)是支點，肱二頭肌肉所用的力是力，手拿的重物的重力是力,顯然我們的前臂是一種力杠桿。雖然費力，但是可以省距離（少移動距離），提高工作效率。.走路時的腳一一省力杠桿腳掌前部是支點，人體的重力就是力，腿肚肌肉產(chǎn)生的拉力就是力。這種杠桿可以克服較大的體重。TOC\o"1-5"\h\z（2019衢州）如圖是起重機用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間，其中拉力最小的是（ ）（2019溫州）晾曬三條相同的濕毛巾，下列做法最有可能讓衣架保持水平的是 （ ）斛和力門A. B. C D.（2019湖州）生活中我們常用開瓶器打開瓶蓋，如圖所示。使用開瓶器能省力的原因

是。請在圖中畫出作用在開瓶器上的阻力。二、滑輪考點6辨認定滑輪、動滑輪和滑輪組.定滑輪：工作時軸固定不動的滑輪，如圖甲。.動滑輪：工作時軸發(fā)生移動的滑輪，如圖乙。9甲考點79甲考點7知道定滑輪和動滑輪的特點實質(zhì)力的關(guān)系(F,G)距離的關(guān)系(s,h)作用定滑輪等臂杠桿F=Gs=h改變力的方向動滑輪動力臂是阻力臂兩倍的杠桿1F=2Gs= 省力滑輪組F=s=nh既可以省力，也可以改變力的方向考點8知道滑輪組的特點(限于兩個滑輪的滑輪組).滑輪組：由定滑輪跟動滑輪組成的滑輪組。.特點：既能改變用力的,也能?？键c9使用滑輪組(限于兩個滑輪的滑輪組)解決簡單的問題使用滑輪組時，滑輪組用n段繩子拉物體，拉物體所用的力 F就是物重的n分之即F=,n表示拉物體繩子數(shù)。繩展移動的題點人物悴匕升的跑尚繩展移動的題點人物悴匕升的跑尚（2019嘉興、舟山）為便于研究，某健身器材中訓練拉力部分的機械結(jié)構(gòu)可簡化為如圖所示的滑輪組。若不計摩擦，下列有關(guān)分析正確的是 （ ）A.兩個滑輪在裝置中起的作用相同B.拉力移動的距離與配重上升的距離相同C.沿方向1與2勻速拉動配重，所用的力大小相等D.將配重提升相同高度，用該裝置與直接提升所做的功相等★5.小柯用圖中裝置提升重為400牛的物體，不計摩擦和滑輪自重，下列說法正確的是（ ）A.兩個滑輪均為定滑輪B.人將繩子拉過1米，物體也上升1米C.物體勻速上升時，人對繩子的拉力為 200牛D.使用該裝置不能省力，但能改變力的方向6.滑輪是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的一種簡單機械。甲同學用定滑輪進行了如圖所示的三個實驗。（1）甲同學研究的問題是?（2）研究該問題時，彈簧測力計的操作方法可以是。（填序號）①拉著重物保持靜止；②勻速向下拉動重物；③隨意拉動重物。W1Mi高頻考點透視高頻點1認識杠桿★例1|（2019河南）如圖開瓶器開啟瓶蓋時可抽象為一杠桿，不計自重。下圖能正確表示它工作示意圖的是（ ）★1.如圖是一個杠桿式簡易起吊機，它上面裝了一個定滑輪可以改變拉繩的方向，杠桿OBA可繞O點轉(zhuǎn)動，重物通過繩子對杠桿的拉力為阻力。圖中能夠正確表示動力臂的是A.li B.12 C.13 D.14高頻點2杠桿平衡條件的應(yīng)用例2（2019杭州）如圖甲，有一輕質(zhì)桿，左右各掛由同種金屬制成、質(zhì)量分別為 mi和m2（mi>m2）的實心物塊后恰好水平平衡。甲 乙甲 乙（1）求左右懸掛點到支點O的距離Li與L2之比。（2）將兩物分別浸沒于水中（如圖乙），桿將會（填“左端下降”、“右端下降”或“仍然平衡”），試通過推導說明?！觥?食式（2018金華、麗水）如圖，用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進行“杠桿平衡條件”的實驗 （每個鉤碼重為0.5牛）。下列說法正確的是（ ）

A.實驗前出現(xiàn)圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向左調(diào)B.圖乙，在AB處各增加一個鉤碼，杠桿仍然能保持平衡C.圖丙，彈簧測力計從a位置轉(zhuǎn)到b拉杠桿，為保持杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)需變大D.圖丁，用彈簧測力計在c點向上拉杠桿，為保持杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)小于3牛高頻點3杠桿的動態(tài)平衡分析★例3（2019南充）如圖，用一個始終水平向右的力 ★例3（2019南充）如圖，用一個始終水平向右的力 F,把杠桿OA從圖示位置緩慢拉至水平的過程中，力F的大小將（A.變大C.變?。〣.不變D.不能確定））★3.（2019貴陽）如圖所示是吊車正在起吊貨物的示意圖。 該裝置通過液壓伸縮撐桿推動吊臂并使吊臂繞O點轉(zhuǎn)動，從而通過鋼繩將貨物緩慢吊起。假設(shè)撐桿對吊臂的作用力始終與吊臂垂直，僅通過轉(zhuǎn)動吊臂提升貨物的過程中，則下列分析正確的是 （ ）A.撐桿對吊臂的作用力不斷增大B.鋼繩對吊臂的作用力不斷增大C.撐桿對吊臂的作用力的力臂不斷增大D.鋼繩對吊臂的作用力的力臂不斷減小高頻點4動、定滑輪的特點

★例4 （2018河南）高速鐵路的輸電線，無論冬、夏都繃得直直的，以保障列車電極與輸電線的良好接觸。如圖為輸電線的牽引裝置。鋼繩通過滑輪組懸掛 20個相同的墜泥,每個墜泥質(zhì)量為 25kg,不計滑輪和鋼繩自重及摩擦，輸電線A端受到的拉力大小為No若某段時間內(nèi)墜流串下降了取10N/kg,★例4 （2018河南）高速鐵路的輸電線，無論冬、夏都繃得直直的，以保障列車電極與輸電線的良好接觸。如圖為輸電線的牽引裝置。鋼繩通過滑輪組懸掛 20個相同的墜泥,每個墜泥質(zhì)量為 25kg,不計滑輪和鋼繩自重及摩擦，輸電線A端受到的拉力大小為No若某段時間內(nèi)墜流串下降了取10N/kg,不考慮鋼繩的熱脹冷縮）30cm,則輸電線A端向左移動了cm。(g★4.（2019自貢）如圖所示,間的摩擦忽略不計，此時物體使物體A向左做勻速直線運動,A.F=20N物體A在水平面上向右做勻速直線運動,10N,滑輪重和滑輪與繩子之若用力F向左拉物體A,F=5N()F=10NF=30N易錯考點提醒【提醒】此題為杠桿動態(tài)變化和做功的綜合題， 考查了學生對杠桿動態(tài)變化過程中的力臂與力大小的理解，以及在不同情況下做功大小的比較?！锢?|如圖所示，質(zhì)量分布均勻的長方體醇，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力Fi作用于ab的中點，第二次用豎直向上的力 F2作用于bc的中點，都使它們在豎直方向上慢慢向上移動h（hvabvbc）,則在上述過程中FiF2（填“大于”、 “小于”或“等于"）；Fi所做的功F2所做的功（填“大于”、“小于”或“等于" ）；第一次克服重力所做的功第二次克服重力所做的功（填“大于”、“小于”或“等于” ）。【提醒】本題考查了學生對杠桿平衡條件的掌握和運用， 根據(jù)動力臂最長時最省力找出動力臂是本題的關(guān)鍵。★例6|（2018杭州）如圖所示，將長為1.2米的輕質(zhì)木棒平放在水平方形臺面上， 左右兩端點分別為A、B,它們距臺面邊緣處的距離均為 0.3米。在A端掛一個重為30牛的物體,在B端掛一個重為G的物體。(1)若G=30牛，臺面受到木棒的壓力為牛。(2)若要使木棒右端下沉， B端掛的物體至少要大于牛。(3)若B端掛物體后，木棒仍在水平臺面上靜止，則G的取值范圍為牛?？键c綜合探究畫(2018臺州)圖甲是一種壺口處配有自動開合小壺蓋的電水壺。小心養(yǎng)丙(1)如圖乙，電水壺底部的導線連接裝置有銅環(huán)①、 銅環(huán)②和銅柱③。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)：①、②之間是絕緣的，②、③之間常溫下有十幾歐姆的電阻。則與水壺金屬外殼相連的裝置是(2)圖丙是自動開合小壺蓋簡化側(cè)視圖。OA是小壺蓋，C是其重力作用點。B是小壺蓋的配重。OB是配重柄。AOB能繞固定點O自由轉(zhuǎn)動。請在圖丙中作出小壺蓋的重力G及其力臂1。(3)已知：小壺蓋質(zhì)量為4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，/AOB=135°。要求倒水時，壺身最多傾斜45。，小壺蓋便自動打開；壺身豎直時，小壺蓋在水平位置自動閉合，求配重B的質(zhì)量取值范圍。(配重柄質(zhì)量和O點的摩擦均忽略不計)林內(nèi)作聊(友情提示：本欄目建議午休時間完成 )A吊車吊瞥(2019云南)如圖所示的簡單機械，屬于省力杠桿的是A吊車吊瞥第第題圖的圓心。（g取10N/kg）（1）請你通過計算，解釋衣架倒下來的原因。（2）為了防止衣架倒下來，小明提出了改進意見：適當增大圓底盤直徑。請你再說出種其他方法。第10題圖（2019綏化）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞固定軸O自由轉(zhuǎn)動（AB=2AO）。將棱長為10cm的正方體合金塊，用輕繩掛在 A點處，在B點施加豎直向上的力 F1=30N時，杠桿在水平位置平衡，此時合金塊對水平地面的壓強恰好為 0,則合金塊的質(zhì)量是kg。若撤去F1,在B點施加力F2時，合金塊對地面的壓強為1.2X103Pa,則力F2的大小是N。（2019畢節(jié)）某大橋設(shè)計車速為60km/h,圖1為該大橋的實景圖，其主通航孔橋采用雙塔雙索面斜拉橋，可逐步抽象成圖 2、圖3、圖4所示的模型。橋塔,網(wǎng)索第11題圖（1）可以看出它用到了（填“杠桿”或“斜面”）的物理知識。為了減小鋼索承受的拉力，在需要與可能的前提下，可以適當（填“增加”或“減小”）橋塔的高（2）若某汽車質(zhì)量為5X103kg,在大橋上按設(shè)計車速水平勻速直線行駛時受到的阻力為汽車重力的0.06倍，則汽車通過該大橋時汽車發(fā)動機的功率為W°（g取10N/kg）★12.（2018揚州）某制作小組所設(shè)計的電飯鍋，其結(jié)構(gòu)如圖所示，控制系統(tǒng)中的感溫磁體與受熱面固定在一起，當溫度低于 103c時，感溫磁體具有磁性。煮飯時用手向下按動開關(guān)，通過輕質(zhì)傳動桿AOB使永久磁體和感溫磁體吸合，觸點閉合，電路接通，發(fā)熱板開始發(fā)熱。當溫度達到103c時，感溫磁體失去磁性，永久磁體受重力及彈簧的彈力作用而落下，通過傳動桿使觸點分開，發(fā)熱板停止發(fā)熱。(1)畫出使觸點分開時 B點受到的力和力臂。(2)若用4N的力按下開關(guān)，B端受到的阻力為1N,則動力臂和阻力臂之比為如果手按下的距離為 0.5cm，則永久磁體和感溫磁體之間的距離至少是 ，__cm。)自動斷電。(3)用電飯鍋燒水 ( ，__cm。)自動斷電。參考答案課前預(yù)熱考點12.支點考點21.支點到力的作用線 2.動力臂阻力臂考點31.靜止勻速轉(zhuǎn)動2.Fi1i=F212考點4Fi<F2費力考點51.等臂2.動阻費3.阻動【考點真題】1.C2.B3.動力臂大于阻力臂 如圖利. 1考點72h-Gn考點82.方向省力考點9G/n【考點真題】4.C5.C6.(1)使用定滑輪提升同一重物時，拉力的大小與拉力的方向是否有關(guān) (2)①②課堂突破例1B例2(1)由杠桿平衡條件可得，有m〔gL〔=m2gL2,所以L1：L2=m2：m1。(2)仍然平衡 由m〔gL1=m2gL2可知pMgL〔=p%L2,所以V1LUV2L2。將兩物分別浸沒于水中后，左邊=(m1g—p水gV〔)L1,右邊=(m2g—p水gV2)L2,因為m〔gL1=m2gL2,V1L1=V2L2,所以左邊=右邊，杠桿會仍然平衡。 例3A例41X10415例5等于等于等于例6(1)60(2)90(3)10?90例7(1)銅環(huán)①(2)如圖2 2(3)當配重柄水平時，可求配重B最小質(zhì)量：OD=j_xOC=￥x1.4cm=1cm(3)當配重柄水平時，可求配重F-l1=F2I2得G1I1=G2I2m〔g,OD=m2g,OBm2=4g當小壺蓋水平時，可求配重B最大質(zhì)量:OE=￥><OB=￥><1cm=0.71cm根據(jù)Fi1i=F212得Gil'i=G2-2migOC=m2gO