專題12 簡單機(jī)械-2024物理中考一輪復(fù)習(xí)資料

中考物理一輪復(fù)習(xí)資料匯編專題12簡單機(jī)械二、內(nèi)容結(jié)構(gòu)與思維導(dǎo)圖一、新課標(biāo)要求三、知識(shí)梳理與典例四、實(shí)驗(yàn)專題五、綜合練習(xí)目錄專題12簡單機(jī)械一、新課標(biāo)要求（2022版）

新課標(biāo)要求（2022版）2.2.6

知道簡單機(jī)械。探究并了解杠桿的平衡條件。3.2.3

知道機(jī)械效率。了解提高機(jī)械效率的意義和途徑。專題12簡單機(jī)械二、內(nèi)容結(jié)構(gòu)與思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)內(nèi)容杠桿01滑輪02機(jī)械效率03專題12簡單機(jī)械杠桿（生活中的杠桿）探究杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2

簡單機(jī)械從力的角度認(rèn)識(shí)滑輪（定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組）從功的角度認(rèn)識(shí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)專題12簡單機(jī)械思維導(dǎo)圖專題12簡單機(jī)械三、知識(shí)梳理與典例1.杠桿的概念一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿。注意：①“硬棒”是指在力的作用不發(fā)生形變。杠桿可以是直的，也可以是彎曲的。②一根硬棒要成為杠桿，應(yīng)具備兩個(gè)條件：要有力的作用；能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)滿足，缺一不可。知識(shí)一、杠桿2.描述杠桿特征的“五要素”（1）杠桿的“五要素”①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O.②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1.③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2.④動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到__________的距離l1.⑤阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離l2.動(dòng)力作用線知識(shí)一、杠桿（2）透析杠桿五要素①支點(diǎn)：一定在杠桿上；同一杠桿，使用方法不同，支點(diǎn)位置可能改變。②動(dòng)力與阻力：作用點(diǎn)都在杠桿上，分別使杠桿向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力和阻力是相對(duì)的。③力臂：支點(diǎn)到____________的距離，不是支點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離；力臂________在杠桿上（選填“一定”或“不一定”）；若力的作用線過支點(diǎn)，則力臂為0。知識(shí)一、杠桿力的作用線不一定3.力臂的畫法第一步：先確定支點(diǎn)O和動(dòng)力F1、阻力F2的方向；如圖所示。第二步：確定動(dòng)力和阻力的作用線。從動(dòng)力、阻力作用點(diǎn)沿力的方向（或反方向）分別畫虛線，即為動(dòng)力、阻力的作用線，如圖所示。第三步：畫出動(dòng)力臂和阻力臂。由支點(diǎn)向力的作用線作垂線，從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂，并標(biāo)明動(dòng)力臂與阻力臂的符號(hào)“l(fā)1”、“l(fā)2”，如圖所示。F1F2l1l2F1F2知識(shí)一、杠桿1.杠桿平衡當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們就說杠桿平衡了。2.杠桿的平衡條件杠桿平衡時(shí)：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂公式表示：

F1

L1=F2

L2

注意：①杠桿是否平衡，取決于力和力臂的_______；乘積相等就平衡；否則沿著乘積大的那端轉(zhuǎn)動(dòng)。②應(yīng)用公式計(jì)算時(shí)，單位要統(tǒng)一，即動(dòng)力和阻力的單位要用牛（N），動(dòng)力臂和阻力臂的單位要相同（cm或m）。這就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理.

知識(shí)二、杠桿的平衡條件乘積

杠桿分類力臂關(guān)系力的大小關(guān)系省費(fèi)距離情況

省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿F動(dòng)＜F阻

F動(dòng)＞F阻F動(dòng)=F阻l動(dòng)＞l阻l動(dòng)＜l阻l動(dòng)=l阻費(fèi)距離

省距離不省距離也不費(fèi)距離知識(shí)三、生活中的杠桿1.杠桿的分類2.分析省力杠桿如圖所示，動(dòng)力臂

l1大于阻力臂l2，動(dòng)力

F1小于阻力F2，即省力。動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離AA?大于阻力作用點(diǎn)阻力移動(dòng)的距離BB?，即費(fèi)距離。F1F2l1l2知識(shí)三、生活中的杠桿3.分析費(fèi)力杠桿甲圖所示是賽艇的船槳，乙圖是船槳的杠桿模型。劃船時(shí)船槳繞著支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，手的作用力F1為動(dòng)力，作用點(diǎn)為A點(diǎn)；水對(duì)船槳的力F2為阻力，作用點(diǎn)為B點(diǎn)。因?yàn)閯?dòng)力臂l1小于阻力臂l2，所以是費(fèi)力杠桿，但劃船時(shí)手只要移動(dòng)較小的距離就能使槳在水中移動(dòng)較大的距離。甲乙丙知識(shí)三、生活中的杠桿4.分析等臂杠桿如圖所示的等臂杠桿，動(dòng)力臂l1等于阻力臂l2，動(dòng)力F1等于阻力F2；使用時(shí)，動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離等于作用點(diǎn)阻力移動(dòng)的距離，不省距離也不費(fèi)距離。知識(shí)三、生活中的杠桿典例分析【例題1】如圖所示，是使用自拍桿輔助手機(jī)進(jìn)行拍照的示意圖，將自拍桿看作一個(gè)杠桿，請(qǐng)畫出作用在B點(diǎn)的阻力F2的阻力臂l2。延長力F2的作用線，過支點(diǎn)O作力F2作用線的垂線段，垂線段的長即為力F2的力臂L2；如圖所示。典例分析【例題2】如圖所示器具在使用時(shí)屬于省力杠桿的是（）A．筷子 B．食品夾C．鋼絲鉗 D．鑷子CA．筷子使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；B．食品夾在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；C．鉗子在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；D．鑷子在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。A

B

C

D

故選C.典例分析【例題3】如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=AB，在A點(diǎn)懸掛物體，在B點(diǎn)豎直向上拉動(dòng)杠桿使其始終保持水平平衡，拉力為F。下列說法正確的是（）A．F的大小為物重的2倍 B．物重增加5N，F(xiàn)的大小也增加5NC．物體懸掛點(diǎn)右移，拉力F會(huì)增大 D．將F改為沿圖中虛線方向，拉力F會(huì)減小C解析見下頁

典例分析故選C。典例分析【例題4】如圖所示，桿秤砣的質(zhì)量為0.5kg，秤鉤懸掛處A與秤紐O間的距離為6cm，掛上重物后，秤砣移至距O點(diǎn)24cm的B處時(shí)，秤桿正好水平，求：（1）秤砣受到的重力（g=10N/kg）；（2）被稱物體的重力；（3）若秤桿長60cm，則這把秤最大能稱量多少kg的物體？解析見下頁

典例分析1.定滑輪（1）定滑輪：使用時(shí)，軸固定不動(dòng)的滑輪，叫定滑輪。（2）定滑輪的特點(diǎn)不省力F=G；不省距離s=h；能改變力的______。知識(shí)四、定滑輪和動(dòng)滑輪（3）定滑輪的實(shí)質(zhì)——等臂杠桿如圖所示，定滑輪的軸心O為支點(diǎn)，動(dòng)力臂l1與阻力臂l2都是滑輪的半徑r，它實(shí)質(zhì)上可以看成是能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的等臂杠桿。所以使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向。方向（4）用平衡力的知識(shí)研究定滑輪的特點(diǎn)分析：如圖，在忽略摩擦的情況下，物體受到重力G和拉力F作用，由于物體勻速上升，所以拉力F跟物體的重力G是一對(duì)平衡力，大小相等，即F=G。物體向上運(yùn)動(dòng)，用力的方向卻是向下，所以，使用定滑輪能改變力的方向。FG結(jié)論：使用定滑輪不省力，可以改變力的方向.知識(shí)四、定滑輪和動(dòng)滑輪2.動(dòng)滑輪（1）動(dòng)滑輪：工作時(shí)，軸隨著物體移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。（2）動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：省力F＜G；費(fèi)距離s繩=2h物，不能改變力的______。（3）動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)——?jiǎng)恿Ρ凼亲枇Ρ?倍的杠桿如圖所示，定滑輪O為支點(diǎn)，動(dòng)力臂l1為滑輪的直徑，阻力臂l2為滑輪的半徑，在不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重時(shí)，動(dòng)力是阻力的一半。方向知識(shí)四、定滑輪和動(dòng)滑輪（4）用平衡力的知識(shí)研究動(dòng)滑輪的特點(diǎn)

FFGG動(dòng)同一根繩上的兩個(gè)拉力相等知識(shí)四、定滑輪和動(dòng)滑輪知識(shí)五、滑輪組

nn

奇動(dòng)偶定動(dòng)定知識(shí)五、滑輪組

n=5

知識(shí)五、滑輪組知識(shí)六、輪軸和斜面1.輪軸（1）輪軸：由兩個(gè)半徑不等的圓柱固定在同一軸線上組成，大的稱為輪，小的稱為軸。（2）輪軸可以看成一個(gè)可連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的不等臂杠桿。支點(diǎn)在軸心0，_____R是動(dòng)力臂，_______r阻力臂。由杠桿的平衡條件得FR=Gr，因?yàn)镽>r，所以F<G。當(dāng)動(dòng)力作用在輪上時(shí)，輪軸是一個(gè)省力杠桿，但費(fèi)距離；當(dāng)動(dòng)力作用在軸上時(shí)，輪軸是一個(gè)費(fèi)力杠桿，但省距離。輪半徑軸半徑2.斜面（1）斜面是一個(gè)與水平面成一定夾角的的傾斜平面。（2）斜面的特點(diǎn)如圖，把重為G的物體，沿著長為L，高為h的斜面，用力F拉上去的過程中：

力距離知識(shí)六、輪軸和斜面典例分析【例題5】請(qǐng)用筆畫線代表繩子，將圖中的滑輪連成省力的滑輪組，請(qǐng)畫出最省力的繞法。因?yàn)橹挥?個(gè)動(dòng)滑輪，且人站在地面上用滑輪組提升重物，所以由3段繩子承擔(dān)物重是最省力的繞法；從動(dòng)滑輪上面掛鉤開始繞起，最后繩子回到人的手中，如圖所示。典例分析【例題6】如圖所示，分別用滑輪或滑輪組勻速提升同一重物G時(shí)，所用拉力分別為F1、F2、F3、F4，若不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，則其中最省力的是（）D解析見下頁A中繩子是直接系在重物上，圖中的滑輪是沒有隨物體一起移動(dòng)的定滑輪，不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，拉力就等于重力，即F1=GB中，從圖中可以看出，提升物體的繩子有兩股，而作用在繩子上的拉力為F2，則G=2F2，即F2=G/2C中，從圖中可以看出，作用在繩子上的力等于物重，而作用在動(dòng)滑輪的有兩股繩子，則2G=F3，即F3=2GD中從圖中可以看出，提升物體的繩子有三股，而作用在繩子上的拉力為F4，則G=3F4，即F4=G/3綜上所述，四個(gè)力的大小關(guān)系F4＜F2＜F1＜F3最省力的是F4。故ABC不符合題意，D符合題意。典例分析故選D.典例分析【例題7】如圖所示的滑輪組，不計(jì)拉線質(zhì)量及滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦。重物G=100N，每一個(gè)滑輪重20N。當(dāng)繩自由端拉力F豎直向上大小為30N時(shí)，重物G對(duì)地面的壓力為______N。拉力F為______N時(shí)，恰能讓重物G勻速上升。若重物G在10s內(nèi)勻速上升了10cm，則繩自由端移動(dòng)的距離為_______m，繩子自由端向上運(yùn)動(dòng)速度為_______m/s。

30解析見下頁

40

0.3

0.03

典例分析知識(shí)七、有用功和額外功以用動(dòng)滑輪提升鉤碼進(jìn)行分析：1.有用功提升重物時(shí)，將重物提升一定高度所做的功，叫做有用功，用W有表示。有用功是為了達(dá)到某一目的而必須要做的功。2.額外功使用滑輪組提升重物時(shí)，克服_______所受的重力及摩擦力等因素的影響而做的功叫做額外功，用W額表示。3.總功有用功與額外功之和是總共做的功，叫做總功，用W總表示，

W總=__________。若使用滑輪組提升重物，則總功指拉力做的功，大小為W=_______。動(dòng)滑輪W有+W額Fs

注：機(jī)械效率只有大小，沒有單位。由于有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1。機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示。知識(shí)八、機(jī)械效率2.滑輪組的機(jī)械效率（1）滑輪組豎直提升物體如圖，利用滑輪組把重力為G的物體提高h(yuǎn)，F(xiàn)為動(dòng)力，s為繩子自由端移動(dòng)的距離，n為承擔(dān)重物的繩子股數(shù)。

由公式可知：當(dāng)動(dòng)滑輪的重力一定時(shí)，物重越大，機(jī)械效率越____。高知識(shí)八、機(jī)械效率

f摩擦力f摩擦力知識(shí)八、機(jī)械效率3.

斜面的機(jī)械效率如圖所示，用力F沿斜面把重力為G的物體提高，h為斜面的高度，l為斜面的長度，f為物體與斜面間的摩擦力。

知識(shí)八、機(jī)械效率4.杠桿的機(jī)械效率如圖所示，利用杠桿把重力為G的物體提高h(yuǎn)，F(xiàn)為動(dòng)力，s為動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離。

知識(shí)八、機(jī)械效率5.提高機(jī)械效率的方法影響因素分析改進(jìn)措施（提高效率）同一機(jī)械，被提升物體的重力越大，做的有用功越多，機(jī)械效率越大.在機(jī)械承受的范圍內(nèi)，盡可能增加被提升物體的重力.有用功不變時(shí)，減小提升機(jī)械時(shí)做的額外功，可提高機(jī)械效率.機(jī)械自身部件的摩擦力越大，機(jī)械效率越低.改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，使其更合理、更輕巧.對(duì)機(jī)械按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，使機(jī)械處于良好的狀態(tài).被提升物體的重力機(jī)械自身的重力機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件間的摩擦知識(shí)八、機(jī)械效率典例分析【例題8】如圖所示，利用滑輪組把物體勻速提升一定高度，該滑輪組有______段繩子承擔(dān)物重，在繩子承受范圍內(nèi)，不計(jì)繩重和摩擦，若增加所提升的物重，則滑輪組的機(jī)械效率將______（選填“變大”“變小”或“不變”）。由圖，提著動(dòng)滑輪的有兩股繩，所以有2段繩子承擔(dān)物重。當(dāng)增大下面所提物重時(shí)，有用功變大，額外功基本不變，有用功占總功的比例變大，故該滑輪組的機(jī)械效率將變大。2變大典例分析【例題9】如圖所示，是兩個(gè)工人分別用滑輪按甲、乙兩種方式把質(zhì)量相同的兩袋沙子從地面提到二樓，兩種方式若不計(jì)繩重和摩擦，且G沙子>G滑輪。使用甲圖中的滑輪的目的是_________；使用乙圖中滑輪的好處是可以______，機(jī)械效率更高的是___（選填“甲”或“乙”）。甲解析見下頁改變力的方向省力

典例分析典例分析【例題10】如圖所示，用滑輪組將重為200N的物體勻速提升3m，所用時(shí)間為30s，繩末端施加豎直向上的拉力F為80N，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A．此過程總功為600J B．動(dòng)滑輪的重力為80NC．拉力F的功率為24W D．該滑輪組機(jī)械效率約為70%解析見下頁C

典例分析故選C。

典例分析【例題11】用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體以0.1m/s的速度勻速向上提升10s。（1）若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，求人對(duì)繩的拉力F；（2）實(shí)際中動(dòng)滑輪重為40N，人的拉力做功400J，求滑輪組的機(jī)械效率以及克服繩重和摩擦所做的額外功。解析見下頁

典例分析四、實(shí)驗(yàn)專題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）杠桿是否平衡是由動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂共同決定的。為了研究其平衡條件，可以在杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，分別測出動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂l1和阻力臂l2，然后經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)對(duì)比，歸納出杠桿的平衡條件。（2）實(shí)驗(yàn)器材：杠桿、鉤碼、鐵架臺(tái)、彈簧測力計(jì)。（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格1.探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1

2

3

一、探究杠桿的平衡條件（1）把杠桿安裝在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在_________平衡。（2）在杠桿兩邊掛不同數(shù)量的鉤碼，把支點(diǎn)右邊的鉤碼對(duì)杠桿的作用力當(dāng)作動(dòng)力F1，支點(diǎn)左邊的鉤碼對(duì)杠桿的作用力當(dāng)作阻力F2。調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡，將動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂L1、阻力臂L2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

水平位置一、探究杠桿的平衡條件（3）改變阻力和阻力臂的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)動(dòng)力和動(dòng)力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡，再做幾次實(shí)驗(yàn)。（4）在杠桿的一側(cè)掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計(jì)拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。

注意：彈簧測力計(jì)只有沿豎直方向施加力，才可以直接讀出力臂。ol1F2F1一、探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm12101202310215345120實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，動(dòng)力臂越長，需要的力越小；動(dòng)力臂越短，需要的力越大。二者之間是______關(guān)系。分析論證實(shí)驗(yàn)結(jié)論杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2反比一、探究杠桿的平衡條件（1）杠桿在水平位置靜止的目的是：一是使杠桿的重心在支點(diǎn)，以消除杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；二是便于直接讀出_______。（2）多次測量獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的目的是：避免偶然性，獲得普遍性的結(jié)論。（3）在實(shí)驗(yàn)前要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。掛鉤碼后，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母。（4）讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要保持處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長度。交流與評(píng)估

調(diào)節(jié)平衡螺母不能調(diào)節(jié)平衡螺母力臂一、探究杠桿的平衡條件乙甲l2∟（5）彈簧測力計(jì)一定沿_____方向施加力。l1如圖甲所示，彈簧測力計(jì)沿豎直方向施加力時(shí)，力臂l1=10cm，可以直接讀出。如圖乙所示，彈簧測力計(jì)不沿豎直方向施力，力臂為l2，l2＜l1=10cm，不能直接從杠桿上讀出。豎直一、探究杠桿的平衡條件【提出問題】（1）使用定滑輪、動(dòng)滑輪是否省力（或費(fèi)力）?（2）使用定滑輪、動(dòng)滑輪是否省距離（或需要移動(dòng)更大的距離）?（3）什么情況下使用定滑輪，什么情況下使用動(dòng)滑輪?【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】測出鉤碼的重力，然后使鉤碼分別在不使用滑輪、使用定滑輪、使用動(dòng)滑輪時(shí)勻速向上運(yùn)動(dòng)。分別記下整個(gè)過程所用拉力的大小及方向、鉤碼移動(dòng)的距離及方向，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。二、研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）如圖甲所示，用彈簧測力計(jì)直接測出鉤碼的重力G，并使鉤碼勻速上升h＝10cm。記下鉤碼的重力G、彈簧測力計(jì)的示數(shù)F、拉力的方向以及彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s。（2）如圖乙所示，用繞過定滑輪的輕繩將鉤碼與彈簧測力計(jì)相連，并使鉤碼勻速上升h＝10cm。記下鉤碼的重力G、彈簧測力計(jì)的示數(shù)F、拉力的方向以及彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s。二、研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)（3）如圖丙所示，將鉤碼掛在動(dòng)滑輪的鉤上，彈簧測力計(jì)與繞過動(dòng)滑輪的輕繩相連，并使鉤碼勻速上升h＝10cm。記下鉤碼的重力G、彈簧測力計(jì)的示數(shù)F、拉力的方向以及彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s。（4）改變鉤碼的數(shù)量，分別重復(fù)上面的步驟，多做幾次實(shí)驗(yàn)。二、研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)（5）數(shù)據(jù)記錄二、研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)使用滑輪的情況不使用用定滑輪用動(dòng)滑輪鉤碼上升的距離h/cm101010彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm101020鉤碼的重力G/N444彈簧測力計(jì)示數(shù)F/N442.1鉤碼運(yùn)動(dòng)的方向向上向上向上拉力的方向向上向下向上【分析論證】（1）分析表格第3列可以得出定滑輪特點(diǎn)：①拉力F與鉤碼所受重力G的大小_______；②彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s和鉤碼上升的距離h

；③拉力的方向與鉤碼運(yùn)動(dòng)的方向________。（2）分析表格第4列可以得出動(dòng)滑輪特點(diǎn)：①拉力F與鉤碼所受重力G的關(guān)系近似為F=G；②彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s和鉤碼上升的距離h的關(guān)系是s＝__h；③拉力的方向與鉤碼運(yùn)動(dòng)的方向_______。二、研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)相等相等相反2相同【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）使用定滑輪的特點(diǎn)：使用定滑輪不省力，也不省距離，但可以改變力的______。（2）使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向，而且費(fèi)_____。（3）想要改變用力方向時(shí)可以用______滑輪，想要省力時(shí)可以用______滑輪。二、研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)方向距離定動(dòng)【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼勻速上升。（2）實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)被拉動(dòng)的方向應(yīng)與并排的繩子平行。（3）選擇質(zhì)量較小的動(dòng)滑輪以減小滑輪重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇較光滑的繩子且要保證滑輪軸間足夠潤滑以減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。（5）需鉤碼的數(shù)量進(jìn)行多次驗(yàn)以避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性。二、研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)知識(shí)三、測量滑輪組的機(jī)械效率設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

豎直（4）實(shí)驗(yàn)步驟（1）用彈簧測力計(jì)測出鉤碼所受的重力G，按照?qǐng)D甲所示安裝滑輪組，分別記下鉤碼和繩端的位置。（2）如圖乙所示，豎直勻速緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼升高，讀出拉力F的值，并用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s，將這三個(gè)量填入表格。知識(shí)三、測量滑輪組的機(jī)械效率

知識(shí)三、測量滑輪組的機(jī)械效率（5）實(shí)驗(yàn)表格

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼的重力G物/N提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m總功W總功/J機(jī)械效率η11.50.40.60.71.20.8471%230.41.21.21.21.4483%34.50.41.81.71.22.0488%41.50.40.60.61.60.9662.5%知識(shí)三、測量滑輪組的機(jī)械效率

物重升高小于知識(shí)三、測量滑輪組的機(jī)械效率（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)論

①同一裝置的機(jī)械效率并不是固定不變的，與被提升的物重有關(guān)，物體重力越大，機(jī)械效率越高；②機(jī)械效率還與機(jī)械裝置本身有關(guān)，與其結(jié)構(gòu)、自身的重力以及潤滑程度都有關(guān)系。知識(shí)三、測量滑輪組的機(jī)械效率（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力的方向應(yīng)盡量____________，應(yīng)在鉤碼__________的過程中讀取拉力的大小。（2）確定繞線方式與承擔(dān)重物繩子的段數(shù)n：與動(dòng)滑輪連接的段數(shù)即為承擔(dān)重物繩子的段數(shù)，如圖所示，n=3，用“奇動(dòng)偶定法”確定繞線方式。（3）影響滑輪組機(jī)械效率的因素：物體的

、動(dòng)滑輪的________、繩子與滑輪之間的摩擦力。與繩子的繞法、繩子段數(shù)________。豎直向上勻速移動(dòng)重力重力無關(guān)（8）交流與評(píng)估知識(shí)三、測量滑輪組的機(jī)械效率（8）交流與評(píng)估

摩擦知識(shí)三、測量滑輪組的機(jī)械效率【例題1】小明利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究杠桿的平衡條件”：（1）輕質(zhì)杠桿靜止時(shí)如圖甲所示，可將左端的平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡，這樣操作的目的是便于測量________；典例分析右力臂（2）小明多次實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)如表，總結(jié)數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件_______________；（3）第2次實(shí)驗(yàn)所掛鉤碼的個(gè)數(shù)和位置如圖乙所示，此時(shí)將兩側(cè)所掛的鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)O靠近一格，杠桿會(huì)__________（選填“左側(cè)下降”、“右側(cè)下降”或“仍水平平衡”）；典例分析右側(cè)下降動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂

次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m110.120.05220.151.50.2330.051.50.1【解析】設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，一小格長為L，將兩側(cè)鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)O靠近一格，左端為4G×2L=8GL右端為3G×3L=9GL因?yàn)?GL<9GL，所以杠桿不能平衡，右端會(huì)下沉。（4）如圖丙所示，用彈簧測力計(jì)在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計(jì)逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，則測力計(jì)的示數(shù)將_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。典例分析變大（4）如圖丙所示，用彈簧測力計(jì)在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計(jì)逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，這個(gè)過程中，阻力和阻力臂不變，拉力的力臂逐漸變小，所以拉力變大，故彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大?！纠}2】同學(xué)們共同研究滑輪和滑輪組的特點(diǎn)：（1）他們研究定滑輪特點(diǎn)時(shí)，做的實(shí)驗(yàn)如甲圖所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪可以改變_________，但不可以_______；（2）他們研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí)，用動(dòng)滑輪勻速豎直提升重物，如乙圖所示。據(jù)此可知，使用動(dòng)滑輪可以_______，但不可以改變__________；典例分析力的方向力的方向省力省力【解析】（1）圖甲，物重1N，彈簧測力計(jì)拉力1N，向下用力可將物體向上提起，所以定滑輪可以改變力的方向，但不可以省力。（2）圖乙，彈簧測力計(jì)拉力0.6N，物重為1N，向上拉彈簧測力計(jì)可將物體向上提起，所以動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向。

（3）他們組裝滑輪組時(shí)，他們想：利用滑輪組提升重物能否省力呢？為此，他們進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)如丙圖所示，物體的重力為2N，測力計(jì)的示數(shù)為_______，由圖可知，利用滑輪組提升重物可以_____，也可以改變____________。典例分析力的方向0.8省力（3）由圖丙知，測力計(jì)的示數(shù)為0.8N。物體的重力為2N，向上用力提升物體時(shí)，所用力的大小比物體的重力小，可以省力。通過滑輪組，也能向下用力將物體提起，所以也可以改變力的方向?！纠}3】小明在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用圖甲所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。分析表中數(shù)據(jù)，回答：（1）表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是______，改為______；（2）第2次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是______；典例分析實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N物體上升的高度h/cm彈簧測力計(jì)的實(shí)數(shù)F/N彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm1632.592652.5153682.526262480%（3）滑輪組的機(jī)械效率與_______________無關(guān)；（4）小紅在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用了一個(gè)滑輪也做了實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示，①小紅多使用一個(gè)滑輪，目的是____________；②小明和小紅使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí)，若忽略繩重及摩擦，它們的機(jī)械效率______（選填“相同”或“不相同”），理由是____________________________。典例分析解析見下頁

有用功和額外功相同物體上升的高度改變拉力的方向相同典例分析（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組，提升鉤碼的重力相同而提升的高度不同，滑輪組效率相同，由此可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體上升高度無關(guān)。（4）由實(shí)驗(yàn)裝置知，小紅多使用一個(gè)定滑輪的作用是改變力的方向。這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí)，若忽略繩重及摩擦，他們做的有用功與額外功都相同，因此總功相同，則機(jī)械效率不變。

五、綜合練習(xí)1.如圖所示，一木箱放在水平地面上，用最小的力F使其向左翻轉(zhuǎn)，請(qǐng)畫出支點(diǎn)O和最小力F及力臂L的示意圖。綜合練習(xí)木箱向左翻轉(zhuǎn)，則木箱左下角與地面的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)；由杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小，由圖示可知，當(dāng)木箱的對(duì)角線是為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力臂是最大的，動(dòng)力是最小的，動(dòng)力的方向垂直于動(dòng)力臂斜向上，如圖所示。2.如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，某同學(xué)在杠桿的左端掛一重物G，在A端施加一個(gè)豎直向下的力F，使杠桿處于圖示的位置靜止。下列說法正確的是（）A．此時(shí)杠桿不平衡B．此時(shí)該杠桿是費(fèi)力杠桿C．要使A端的力最小，F(xiàn)的方向應(yīng)垂直O(jiān)A向下D．此時(shí)G×OB≠F×OAC綜合練習(xí)解析見下頁A．杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以此時(shí)杠桿平衡，故A錯(cuò)誤；B．O為支點(diǎn)，動(dòng)力臂大于阻力臂，因此為省力杠桿，故B錯(cuò)誤；C．阻力