13.2專題13簡(jiǎn)單機(jī)械（2考點(diǎn)8考向）（原卷版）

專題13簡(jiǎn)單機(jī)械（講義）（原卷版）目錄考情分析TOC\o"13"\h\u 2知識(shí)建構(gòu) 2考點(diǎn)一杠桿 4夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 3提升·必考題型歸納 7考向01杠桿、杠桿五要素與杠桿作圖 7考向02杠桿平衡條件 8考向03杠桿平衡條件的應(yīng)用 9考向04杠桿分類 10考點(diǎn)二滑輪 11夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 11提升·必考題型歸納 14考向01定滑輪與動(dòng)滑輪 14考向02滑輪組及其繞繩方式 15考向03滑輪組的計(jì)算 16考向04斜面與輪軸 17

一、課標(biāo)考點(diǎn)分析考點(diǎn)內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測(cè)杠桿及其應(yīng)用了解人類使用機(jī)械的歷程，了解機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用，知道簡(jiǎn)單機(jī)械，會(huì)使用簡(jiǎn)單機(jī)械改變力的大小和方向，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究并了解杠桿的平衡條件《簡(jiǎn)單機(jī)械》是人類社會(huì)在生產(chǎn)生活中所經(jīng)常使用的工具，對(duì)本單元的學(xué)習(xí)和考查應(yīng)立足于社會(huì)實(shí)踐。所以，考題也會(huì)從社會(huì)實(shí)踐中對(duì)這些工具的使用入手。本單元?？碱}型有：選擇題、填空題、作圖題、實(shí)驗(yàn)探究題、計(jì)算題和綜合題等。主要命題點(diǎn)有：杠桿及其應(yīng)用、杠桿作圖、探究杠桿的平衡條件、滑輪與滑輪組、滑輪組的應(yīng)用與計(jì)算、斜面等杠桿作圖杠桿的分類探究杠桿的平衡條件定滑輪、動(dòng)滑輪與滑輪組滑輪組的應(yīng)用滑輪組的相關(guān)計(jì)算斜面及其應(yīng)用二、考情分析《簡(jiǎn)單機(jī)械》是力學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是必考內(nèi)容。本單元考題在中考試卷中所占分值一般在26分之間。對(duì)本單元的考查，從出現(xiàn)概率看，主要有：杠桿及其應(yīng)用、杠桿作圖、探究杠桿的平衡條件、滑輪組的應(yīng)用與計(jì)算、滑輪與滑輪組、斜面等。

考點(diǎn)一杠桿一、杠桿1.認(rèn)識(shí)杠桿概念釋義杠桿一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿硬棒成為杠桿的條件（1）要有力的作用；例如，撬棒在沒有使用時(shí)只是一根硬棒，而不是一個(gè)杠桿；（2）能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。杠桿在力的作用下，是繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的，不是整體向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的；（3）是硬的。受力不發(fā)生形變或不易發(fā)生形變杠桿五要素支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，用“O”表示動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F1”表示阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F2”表示動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用“l(fā)1”表示阻力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用“l(fā)2”表示2.對(duì)杠桿五要素的理解3.杠桿作圖（1）力臂的畫法步驟畫法圖示第一步：確定支點(diǎn)O先假設(shè)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，則杠桿上相對(duì)靜止的點(diǎn)即為支點(diǎn)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)沿力的方向分別畫直線或反向延長(zhǎng)線即動(dòng)力、阻力的作用線第三步：畫出動(dòng)力臂和阻力臂，并標(biāo)注從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段，在垂線段旁標(biāo)注力臂的名稱（2）畫杠桿的力臂時(shí)需要注意的事項(xiàng)①力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，是支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，不能把力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離作為力臂，不要出現(xiàn)如圖所示的錯(cuò)誤。②如圖所示，當(dāng)表示力的線段比較短時(shí)，過(guò)支點(diǎn)無(wú)法直接作出垂線段，可將力的作用線延長(zhǎng)，然后過(guò)支點(diǎn)作延長(zhǎng)線的垂線段，即為力臂。注意延長(zhǎng)部分要用虛線表示，相當(dāng)于數(shù)學(xué)作圖中的輔助線。（3）已知力臂畫力步驟畫法圖示第一步：確定力的作用線根據(jù)動(dòng)力作用線必然經(jīng)過(guò)動(dòng)力臂的末端點(diǎn)(支點(diǎn)O是動(dòng)力臂的起始端點(diǎn))并且與動(dòng)力臂垂直，畫一條經(jīng)過(guò)動(dòng)力臂末端點(diǎn)且垂直于動(dòng)力臂的直線，這就是動(dòng)力作用線第二步：確定力的作用點(diǎn)動(dòng)力必然作用在杠桿上，所以動(dòng)力作用線與杠桿的交點(diǎn)就是動(dòng)力作用點(diǎn)第三步：畫出力的方向，并標(biāo)注動(dòng)力與阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，而該杠桿的阻力F?使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則動(dòng)力F?應(yīng)使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),即F?的方向向下二、杠桿平衡條件1.杠桿平衡：當(dāng)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，說(shuō)明杠桿處于平衡狀態(tài)。2.實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)知道什么是杠桿的平衡；(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件；(3)體驗(yàn)利用歸納法得出杠桿平衡條件的過(guò)程提出問題在學(xué)習(xí)二力平衡時(shí)，如果作用在物體上的幾個(gè)力相互平衡，物體就處于平衡狀態(tài)。因?yàn)楦軛U會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，與二力平衡的情況是不同的，杠桿平衡不僅與力的大小有關(guān)，還可能與力的作用位置有關(guān)猜想與假設(shè)一般情況下，當(dāng)杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們就說(shuō)此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)，對(duì)杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在的關(guān)系，我們可作出如下猜想：A.動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂B.動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂C.D.動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)杠桿是否平衡是由動(dòng)力、阻力、動(dòng)力僻和阻力臂共同決定的。為了探究其平衡條件,可以在杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),分別測(cè)出動(dòng)力F?、阻力F?、動(dòng)力臂l1和阻力臂l?,然后經(jīng)過(guò)大量數(shù)據(jù)的對(duì)比、分析、歸納得出杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)步驟(1)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，在水平位置保持平衡；(2)在支點(diǎn)兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿再一次在水平位置平衡，如圖所示。這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力分別等于兩側(cè)鉤碼所受的重力，力臂為懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離；(3)設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施加的力為動(dòng)力F?,左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施加的力為阻力F?,測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l?和阻力臂l?,把F?、F?、l?、l?的數(shù)值填入表格中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F?/N動(dòng)力臂l?/cm動(dòng)力×動(dòng)力臂/(N·cm)阻力F?/N阻力臂l?/cm阻力×阻力臂/(N·cm)11.010100.5201022.015301.5203034.010402.02040…(4)改變鉤碼個(gè)數(shù)和位置,多做幾次實(shí)驗(yàn)（避免偶然性）,將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入表格中實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)每次杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積總是等于阻力與阻力臂的乘積，即動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，或F?l?=F?l?3.杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。用字母表示：F?l?=F?l?；變形式:。4.杠桿平衡條件的應(yīng)用(1)根據(jù)杠桿平衡條件F?l?=F?l?可知，若知道了四個(gè)量中的三個(gè)，則可以計(jì)算出第四個(gè)量，若知道了兩個(gè)力的比值與一個(gè)力臂，則可以計(jì)算出另一個(gè)力臂（或）；若知道了兩個(gè)力臂的比值和一個(gè)力，則可以計(jì)算出另一個(gè)力（或）。(2)應(yīng)用杠桿平衡條件時(shí)需注意的問題①應(yīng)用公式計(jì)算時(shí)，單位要統(tǒng)一，即動(dòng)力和阻力的單位要統(tǒng)一，動(dòng)力臂和阻力臂的單位要統(tǒng)一；②當(dāng)杠桿平衡且力和力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力和動(dòng)力臂的大小成反比，即動(dòng)力臂越長(zhǎng)，越省力。5.杠桿最小力作圖要用最小的力使得杠桿AB在如圖甲所示的位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件F?l?=F?l?可知，，因?yàn)榇藭r(shí)的阻力和阻力臂是固定的，所以只要此時(shí)的動(dòng)力臂最大，則動(dòng)力就最小。如圖乙所示，當(dāng)力的作用點(diǎn)在B點(diǎn)，且力垂直于OB，方向向上時(shí)，動(dòng)力臂最大，動(dòng)力最小。在求解最小力問題時(shí)，我們不能受思維定式的影響，只想到F要作用在AO段，出現(xiàn)如圖丙所示的錯(cuò)誤。實(shí)際上，在討論杠桿中的最小力問題時(shí)，如果力的作用點(diǎn)沒有預(yù)先設(shè)定，可以在杠桿上任意處選擇。三、杠桿平衡條件杠桿的分類：根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系，可將杠桿分為三類——省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿。不同的杠桿可以滿足人們不同的需求。省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿示意圖力臂的大小關(guān)系力的大小關(guān)系杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力所移動(dòng)距離的大小關(guān)系動(dòng)力F1移動(dòng)的距離大于阻力F2移動(dòng)的距離動(dòng)力F1移動(dòng)的距離小于阻力F2移動(dòng)的距離動(dòng)力F1移動(dòng)的距離等于阻力F2移動(dòng)的距離特點(diǎn)省力但費(fèi)距離費(fèi)力但省距離即不省力也不省距離，既不費(fèi)力也不費(fèi)距離應(yīng)用撬棒、開酒瓶的起子、扳手、鋼絲鉗等釣魚竿、鑷子、筷子、理發(fā)剪子等。托盤天平、蹺蹺板考向01杠桿、杠桿五要素與杠桿作圖（1）（1）支點(diǎn)是杠桿繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，所以判斷支點(diǎn)位置關(guān)鍵是看杠桿繞著哪個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）力臂作圖（畫力臂的方法）：1）找到支點(diǎn)，確定力的作用點(diǎn)和方向；2）作出力的作用線；3）從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段；4）標(biāo)出力臂。（3）最小力作圖：找最長(zhǎng)動(dòng)力臂的方法：根據(jù)杠桿平衡條件畫出最小力的實(shí)質(zhì)是尋找最長(zhǎng)力臂。1)如果動(dòng)力作用點(diǎn)已經(jīng)給出，則支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離就是可作出的最長(zhǎng)的動(dòng)力臂；2)如果動(dòng)力作用點(diǎn)沒有確定，則選擇杠桿上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn)，支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離即為可作出的最長(zhǎng)的動(dòng)力臂。【例1】如圖所示，開瓶器開啟瓶蓋時(shí)，可看作是（）。A．以A為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿B．以A為支點(diǎn)的省力杠桿C．以B為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿D．以B為支點(diǎn)的省力杠桿【變式11】請(qǐng)?jiān)趫D中畫出使杠桿ABC保持平衡的最小動(dòng)力F1及其力臂l1的示意圖?！咀兪?2】用一根鋼棒撬動(dòng)地面上的一塊大石頭，如圖所示，請(qǐng)你在圖中作出最省力時(shí)的動(dòng)力方向F并標(biāo)出相應(yīng)支點(diǎn)O的位置。考向02杠桿平衡條件探究杠桿平衡條件考向：探究杠桿平衡條件考向：（1）試驗(yàn)前杠桿不平衡應(yīng)如何調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)兩端平衡螺母；（2）橫梁不在水平位置，左端翹起：平衡螺母左移；（3）杠桿的支點(diǎn)在中間位置目的：為了消除杠桿自重影響；（4）兩側(cè)掛上鉤碼后判斷是否平衡：根據(jù)平衡條件判斷；（5）力或力臂的計(jì)算：根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行計(jì)算；（6）讓杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)：方便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！纠?】如圖是小李和小王利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)前沒掛鉤碼時(shí)，杠桿靜止的位置如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將螺母向_____調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；（2）杠桿平衡后，小李在左右兩側(cè)分別掛上鉤碼，如圖乙所示，松手后杠桿的______端會(huì)下沉；（3）接著，小李和小王又分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案，小李的方案如圖丙所示，小王的方案如圖丁所示。你認(rèn)為______的實(shí)驗(yàn)方案更好，請(qǐng)說(shuō)明你的理由______；（4）實(shí)驗(yàn)中小王發(fā)現(xiàn)：如果在杠桿的O點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)施加一個(gè)向上的力，這個(gè)力在探究實(shí)驗(yàn)時(shí)是否影響到杠桿的平衡？請(qǐng)說(shuō)明理由______。【變式21】在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖甲所示，應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的___________，使杠桿在水平位置平衡。（2）如圖乙所示，在A點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿，使杠桿再次水平平衡，此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為_______N。（3）如圖丙所示，在杠桿左邊C點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼，要使杠桿再次水平平衡，應(yīng)在杠桿右邊D點(diǎn)掛____個(gè)鉤碼。（實(shí)驗(yàn)中所用鉤碼均相同）【變式22】在：“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）為方便測(cè)量力臂，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使之在______位置平衡；（2）如圖1，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)，如果在杠桿兩端各掛一個(gè)相同的鉤碼，杠桿將______（選填“保持平衡”“順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”或“逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”）；（3）如圖2是一個(gè)加寬的杠桿裝置，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側(cè)的鉤碼改掛到A點(diǎn)正上方的B點(diǎn)，力臂是線段______（選填“OA”“OB”或“AB”），此時(shí)杠桿______（選填“仍能”或“不能”）保持平衡。考向03杠桿平衡條件的應(yīng)用利用杠桿平衡條件解決實(shí)際問題的步驟：利用杠桿平衡條件解決實(shí)際問題的步驟：（1）轉(zhuǎn)化：分析受力情況，找出支點(diǎn)，然后找出動(dòng)力和阻力、動(dòng)力臂和阻力臂，將實(shí)際物體轉(zhuǎn)化成杠桿模型；（2）標(biāo)量：畫出杠桿模型示意圖，在圖中標(biāo)明動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂；（3）計(jì)算：根據(jù)已知條件，利用杠桿平衡條件分析求解?！纠?】如圖甲所示，AB為輕質(zhì)杠桿，AC為輕質(zhì)硬棒且與力傳感器相連，圖乙是物體M從A點(diǎn)開始向右勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力傳感器讀數(shù)大小與時(shí)間的關(guān)系圖像，則物體M的質(zhì)量大小為________g；已知OA的長(zhǎng)度為30cm，OB足夠長(zhǎng)，AC能承受的最大彈力大小為15N，若要桿不斷，物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)為___________s（g=10N/kg）。【變式31】“節(jié)約用水，人人有責(zé)”，應(yīng)養(yǎng)成隨手關(guān)閉水龍頭的好習(xí)慣。水龍頭手柄可視為如圖所示杠桿，O為支點(diǎn)，F(xiàn)為阻力，分別用力沿a、b、c、d方向關(guān)閉水龍頭，其中用力最小的是（）。A．AB．BC．CD．d【變式32】桿秤是人類發(fā)明的各種衡器中歷史最悠久的一種，映射出中國(guó)古代勞動(dòng)人民的聰明才智。如圖是桿秤的示意圖，秤鉤上不掛物體，提起秤紐，當(dāng)秤砣移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，桿秤剛好水平平衡，C點(diǎn)就是桿秤的________，桿秤上的刻度是________（選填“均勻”或“不均勻”）的。某標(biāo)準(zhǔn)桿秤的秤砣質(zhì)量為1kg，秤和秤鉤的總質(zhì)量為0.5kg，O點(diǎn)為提紐懸點(diǎn)，OC=4cm，OD=10cm，要稱量真實(shí)質(zhì)量為2.0kg的物體，則秤砣離O點(diǎn)___________cm。如因長(zhǎng)期使用，秤砣磨損，質(zhì)量變?yōu)?.8kg，再測(cè)真實(shí)質(zhì)量2.0kg的物體時(shí)，稱出來(lái)的質(zhì)量為___________kg?？枷?4杠桿分類判斷杠桿種類的方法判斷杠桿種類的方法:(1)通過(guò)動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系判斷：對(duì)于較復(fù)雜的杠桿，可先在圖上找到動(dòng)力臂和阻力臂，然后比較力臂的大小關(guān)系；(2)從應(yīng)用目的上進(jìn)行判斷：省力杠桿一般在阻力很大的情況下使用，以達(dá)到省力的目的，而費(fèi)力杠桿在阻力不大的情況下使用，目的是省距離。【例4】如圖是常用的一些工具，它給我們帶來(lái)了很多便利。其中屬于費(fèi)力杠桿的是（）。A．核桃夾B．食品夾C．園藝剪刀D．天平【變式41】學(xué)校舉行升旗儀式時(shí)，旗桿上端的滑輪相當(dāng)于一個(gè)杠桿，下列工具和它是同一類的是（）。A．釣魚竿B．開瓶器C．天平D．鑷子【變式42】如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形玻璃板平放在水平地面上，分別用豎直向上的拉力F甲、F乙拉在長(zhǎng)短不同的兩端的中央位置，使該端抬離地面，下列說(shuō)法正確的是（）A．F甲>F乙，因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂短B．F甲<F乙，因?yàn)橐曳椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng)C．F甲>F乙，因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ鄱藾．F甲=F乙，因?yàn)閯?dòng)力臂都是阻力臂的2倍考點(diǎn)二滑輪一、定滑輪與動(dòng)滑輪1.定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)種類定義實(shí)質(zhì)示意圖作用分析定滑輪輪的中心軸不隨物體移動(dòng)能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的等臂杠桿如圖所示，定滑輪兩邊的力的方向與輪相切，定滑輪的中心為杠桿的支點(diǎn)，動(dòng)力臂和阻力臂相等,且都等于輪的半徑r,所以使用定滑輪時(shí)不省力，但可以改變力的方向動(dòng)滑輪輪的中心軸隨物體一起移動(dòng)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿如圖所示，重物的重力作用線通過(guò)滑輪中心軸，滑輪的“支點(diǎn)”位于繩與輪相切的點(diǎn)O,因此動(dòng)力臂等于直徑(2r),阻力臂等于半徑r,動(dòng)力臂是阻力臂的二倍，所以理論上動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變力的方向2.幾種常見情況中的等量關(guān)系（圖中物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，忽略繩重及摩擦）圖示等量關(guān)系定滑輪F=G，s繩=s物，v繩=v物F=f，s繩=s物，v繩=v物（其中，f為物體所受的摩擦力）動(dòng)滑輪，s繩=2s物，v繩=2v物，s繩=2s物，v繩=2v物，s輪=（1/2）s物，v輪=（1/2）v物，s輪=（1/2）s物，v輪=（1/2）v物二、滑輪組1.滑輪組：定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置。使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費(fèi)距離。2.確定承擔(dān)物重繩子段數(shù)n的方法：在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，將它們隔離開，只計(jì)算繞在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)，在圖甲中，有兩段繩子吊著動(dòng)滑輪，n=2，圖乙中有三段繩子吊著動(dòng)滑輪，n=3。3.省力情況：使用滑輪組時(shí)，不計(jì)繩重及摩擦，則滑輪組用幾段繩子提起物體，提起物體所用的力就是物重和動(dòng)滑輪重的幾分之一，即動(dòng)力，若再忽略動(dòng)滑輪重，則，其中n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。4.費(fèi)距離情況：用滑輪組提升物體時(shí)，雖然省了力，但是費(fèi)距離，滑輪組用幾段繩子提起物體，繩子自由端移動(dòng)的距離就是物體升高距離的幾倍。設(shè)物體升高的距離為h，則繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh(n表示該擔(dān)物重的繩子段數(shù))。5.滑輪組的組裝(1)確定繩子的段數(shù)：根據(jù)省力情況，用來(lái)求，或根據(jù)移動(dòng)距離的關(guān)系，用來(lái)求。當(dāng)n不是整數(shù)時(shí)，要采用只入不舍的“進(jìn)一法”處理小數(shù)位。(2)滑輪組的繞繩方法：滑輪組繞繩采用“奇動(dòng)偶定”的原則.即當(dāng)承重繩子的段數(shù)為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端在動(dòng)滑輪上；當(dāng)承重繩子的段數(shù)為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端在定滑輪上。三、輪軸與斜面1.輪軸(1)輪軸：由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成的簡(jiǎn)單機(jī)械。通常把大輪叫輪，小輪叫軸。使用輪軸能省力，還能改變力的方向(如圖所示)。(2)輪軸的實(shí)質(zhì)：輪軸相當(dāng)于一個(gè)可連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，支點(diǎn)在輪軸的軸線上，如圖所示。(3)輪軸的平衡公式：F?R=F?r或。即輪半徑為軸半徑的幾倍，作用在輪上的力就為作用在軸上的力的幾分之一。(4)輪軸的特點(diǎn)：當(dāng)動(dòng)力作用在輪上，阻力作用在軸上時(shí)，因l?>l?,故F?<F?,此時(shí)使用輪軸省力，費(fèi)距離；當(dāng)動(dòng)力作用在軸上，阻力作用在輪上時(shí)，因l?<l?,故F?>F?,此時(shí)使用輪軸費(fèi)力，但省距離。注意：不要錯(cuò)誤地認(rèn)為使用輪軸一定省力，關(guān)鍵要看動(dòng)力是施加在輪上還是施加在軸上。2.斜面(1)如圖所示，向車上裝重物時(shí)常用木板搭成斜面，把重物推上車。斜面是一種可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，但費(fèi)距離。(2)特點(diǎn)：如圖所示，設(shè)斜面長(zhǎng)度為l，高為h，重物重力為G，在理想情況下，不考慮斜面摩擦，即斜面是光滑的，則沿斜面向上的推力(即斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一)，因l>h，故F<G。即在斜面高度一定時(shí)，斜面越長(zhǎng)越省力。考向01定滑輪與動(dòng)滑輪判斷滑輪類型的方法判斷滑輪是定滑輪還是動(dòng)滑輪，關(guān)鍵看它的軸是否和被拉物體一起移動(dòng)，若一起移動(dòng)，則滑輪為動(dòng)滑輪；若不一起移動(dòng)，則為定滑輪判斷滑輪類型的方法判斷滑輪是定滑輪還是動(dòng)滑輪，關(guān)鍵看它的軸是否和被拉物體一起移動(dòng)，若一起移動(dòng)，則滑輪為動(dòng)滑輪；若不一起移動(dòng)，則為定滑輪。另外，定滑輪常常會(huì)固定在其他不動(dòng)的物體上，我們也可依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)判斷滑輪是否為定滑輪。【例1】關(guān)于動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn)，下列結(jié)論正確的是（）。A．動(dòng)滑輪不能改變施力方向B．定滑輪不能改變施力方向C．動(dòng)滑輪不能省力D．定滑輪能省一半力【變式11】如圖，甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)（彈簧測(cè)力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì)）。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是（）。A． B． C． D．【變式12】如圖所示，小明在“探究動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，滑輪第一次受到F1的作用，第二次受到豎直向上F2的作用，物體都被勻速向上提起。已知物體重力為G物。若不計(jì)摩擦和繩重，則下列說(shuō)法正確的是（）。A．該實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量的物理量只有物重G物和測(cè)力計(jì)示數(shù)F；B．F2=G物；C．F1的力臂為OA；D．F1<F2【變式13】如圖所示，升旗桿頂部有一個(gè)_____滑輪（“定”或“動(dòng)”），使用它_____（選填：“能”、“不能”）省力，它的優(yōu)點(diǎn)是_____?？枷?2滑輪組及其繞繩方式【例2】如圖所示，要求通過(guò)滑輪組用最小的力提升重物，請(qǐng)用筆畫線組裝滑輪組?！咀兪?1】如圖所示，小寶同學(xué)想把被臺(tái)風(fēng)刮倒的甲樹拉正，他把繩子的一端系在乙樹上，然后繞過(guò)甲樹用力拉繩子，這樣做有______段繩子拉甲樹。如果不計(jì)繩重和摩擦，甲樹受到300牛拉力，則小寶對(duì)繩子的拉力為______牛，乙樹受到的拉力為______牛?！咀兪?2】用如圖所示的滑輪組勻速提起重1000N的物體，每個(gè)滑輪重100N，拉力F為______N；如果要用275N的拉力提升同一個(gè)重物，滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)應(yīng)為______段。（不計(jì)摩擦和繩重）考向03滑輪組的計(jì)算（1）理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算：在理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算中，不需要考慮繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，可以直接使用，s=nh，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。（2）非理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算：在非理想狀態(tài)下，需要考慮動(dòng)滑輪自重，計(jì)算拉力的大小時(shí)要使用，但s=nh，進(jìn)行（1）理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算：在理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算中，不需要考慮繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，可以直接使用，s=nh，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。（2）非理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算：在非理想狀態(tài)下，需要考慮動(dòng)滑輪自重，計(jì)算拉力的大小時(shí)要使用，但s=nh，進(jìn)行還可以繼續(xù)使用。（3）水平