第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械復(fù)習(xí)課

1、第十二章第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械簡(jiǎn)單機(jī)械復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課在力的作用下，能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫做杠桿。在力的作用下，能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫做杠桿。支支 點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O。動(dòng)動(dòng) 力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1。阻阻 力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2。動(dòng)力臂：從支點(diǎn)動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O 到動(dòng)力到動(dòng)力F1作用線的距離作用線的距離l1。阻力臂：從支點(diǎn)阻力臂：從支點(diǎn)O 到阻力到阻力F2作用線的距離作用線的距離l2。F1F2l1o o支支 點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O。動(dòng)動(dòng) 力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1。阻阻 力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的

2、力力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2。動(dòng)力臂：從支點(diǎn)動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O 到動(dòng)力到動(dòng)力F1作用線的距離作用線的距離l1。阻力臂：從支點(diǎn)阻力臂：從支點(diǎn)O 到阻力到阻力F2作用線的距離作用線的距離l2。l2杠杠 桿桿一、簡(jiǎn)單機(jī)械一、簡(jiǎn)單機(jī)械 例：例：畫出圖中力畫出圖中力F對(duì)對(duì)支點(diǎn)支點(diǎn)O的力臂的力臂l 。FOl例例一塊截面積為矩形一塊截面積為矩形ABCD的均勻金屬塊重的均勻金屬塊重2 000 N，它的長(zhǎng)寬之比為，它的長(zhǎng)寬之比為4: :3，將它置于水平地，將它置于水平地面上如圖所示，若在面上如圖所示，若在A點(diǎn)用力點(diǎn)用力F抬起金屬塊的一抬起金屬塊的一端，則力端，則力F至少為至少為 N。 800ABDCGl2Fl12探

3、究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件 調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡 ； 獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 歸納結(jié)論。歸納結(jié)論。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)阻力阻力F2/ N阻力臂阻力臂l2/ m阻力阻力阻力阻力臂臂F2l2/Nm動(dòng)力動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1/m動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂臂F1l1/Nm110.150.1510.150.1521.50.100.15330. 050.1541.50.20.310.30.3520.150.3630.10.33杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件 動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂=阻力阻力 阻力臂阻力臂 F1l1=F2l2 1221FlFl 兩個(gè)力與它們的力臂成反比。兩個(gè)力與它

4、們的力臂成反比。例例右圖所示杠桿能平衡嗎？右圖所示杠桿能平衡嗎？作如下變化，杠桿能平衡嗎？作如下變化，杠桿能平衡嗎？若左側(cè)加一個(gè)相同鉤碼；若左側(cè)加一個(gè)相同鉤碼；若右側(cè)減一個(gè)鉤碼；若右側(cè)減一個(gè)鉤碼；支點(diǎn)右移一格；支點(diǎn)右移一格；左側(cè)鉤碼組左移一格。左側(cè)鉤碼組左移一格。1如圖是小龍?zhí)骄俊案軛U平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，杠桿保持平衡若彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜，仍然使杠桿保持平衡，拉力F的變化情況是（）A變小 B變大 C不變 D無法確定B練習(xí)練習(xí)2（2008欽州）如圖所示，杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，杠桿上每格均勻等距，每個(gè)都相同下列四項(xiàng)操作中，會(huì)使杠桿右端下傾的是（）將杠桿兩側(cè)的

5、鉤碼同時(shí)各向外移動(dòng)一小格將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時(shí)各向內(nèi)移動(dòng)一小格在杠桿的兩側(cè)同時(shí)各減掉一個(gè)鉤碼在杠桿的兩側(cè)鉤碼下同時(shí)各加掛一個(gè)相同的鉤碼A B C D C3.在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了（）A減小摩擦B使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C多次測(cè)量取平均值減小誤差D獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律D4在探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中，如圖所示杠桿兩邊分別掛4、2個(gè)相同的鉤碼時(shí)，杠桿平衡下列四種情況中還能保持平衡的是 （）A兩邊鉤碼各減少一半B兩邊鉤碼各減少一個(gè)C兩邊鉤碼各向支點(diǎn)移近一格D兩邊鉤碼各向支點(diǎn)外移遠(yuǎn)一格A 5.下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)

6、行探究“杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)（每個(gè)鉤碼重的實(shí)驗(yàn)（每個(gè)鉤碼重0.5N0.5N）（1 1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向 （選填（選填“左左”或或“右右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡平位置平衡（2 2）如圖）如圖1 1所示，所示， 在杠桿在杠桿A A點(diǎn)處掛點(diǎn)處掛4 4個(gè)鉤碼，則在個(gè)鉤碼，則在B B點(diǎn)處應(yīng)掛點(diǎn)處應(yīng)掛 個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡 右右6把把B B點(diǎn)處的鉤碼取下，在點(diǎn)

7、處的鉤碼取下，在B B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力的拉力F=F= N N時(shí)，杠桿仍然在水平位置平衡當(dāng)時(shí)，杠桿仍然在水平位置平衡當(dāng)拉力拉力F F向右傾斜時(shí)，仍要保持杠桿在水平位置平衡向右傾斜時(shí)，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力，拉力F F的大小將的大小將 （選填（選填“變大變大”、“變小變小”或或“不變不變”）原因是）原因是 （3 3）如果小王又進(jìn)行了如圖）如果小王又進(jìn)行了如圖2 2所示的探究，考慮杠所示的探究，考慮杠桿桿 的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)在的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)在C C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿點(diǎn)豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時(shí)，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)仍然處于水平位置平衡

8、時(shí)，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)大于應(yīng)大于 N NF的力臂變小的力臂變小變大變大3自重自重3334杠桿分類杠桿分類 省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂。省力，但費(fèi)距離。省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂。省力，但費(fèi)距離。 費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂。省距離，但費(fèi)力。費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂。省距離，但費(fèi)力。 等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂。不省力也不費(fèi)力。等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂。不省力也不費(fèi)力。 例：開瓶起子、羊角錘起釘子、剪鐵皮的剪子例：開瓶起子、羊角錘起釘子、剪鐵皮的剪子例：釣魚桿、使用筷子、用大掃帚掃地例：釣魚桿、使用筷子、用大掃帚掃地例：天平例：天平一、簡(jiǎn)單機(jī)械一、簡(jiǎn)單機(jī)械 2動(dòng)滑輪：軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)動(dòng)滑輪

9、：軸隨物體一起運(yùn)動(dòng) 動(dòng)滑輪的杠桿示意圖；動(dòng)滑輪的杠桿示意圖； 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿。倍的杠桿。1定滑輪定滑輪:軸固定不動(dòng)軸固定不動(dòng) 定滑輪杠桿示意圖；定滑輪杠桿示意圖； 定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿.滑滑 輪輪F1F2l2l1OF1F2l2l1O3滑輪組滑輪組拉力大小與重力大小的關(guān)系：拉力大小與重力大小的關(guān)系： 動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承重，拉動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承重，拉力就是總重的幾分之一。力就是總重的幾分之一。 拉力與重物移動(dòng)距離的關(guān)系：拉力與重物移動(dòng)距離的關(guān)系： 繩子自由端移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)繩子自由端移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的距離的

10、n倍。倍。s = nh1+FGGn 物物輪輪（）GF例例1小明站在地面上準(zhǔn)備用一個(gè)滑輪組提升重物，小明站在地面上準(zhǔn)備用一個(gè)滑輪組提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繞線的方法。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繞線的方法。 解析：解析：n 應(yīng)為整數(shù)應(yīng)為整數(shù) n = 4應(yīng)用兩應(yīng)用兩“動(dòng)動(dòng)”兩兩“定定”滑輪組，繩子固定端滑輪組，繩子固定端在定滑輪下最多能提起：在定滑輪下最多能提起：例例一根繩子最多能承受一根繩子最多能承受300 N的拉力，要的拉力，要提起提起1 000 N的重物，應(yīng)用什么樣的滑輪組？的重物，應(yīng)用什么樣的滑輪組？(動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)要求向下拉且滑輪個(gè)動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)要求向下拉且滑輪個(gè)數(shù)最少數(shù)最少)用這個(gè)滑輪組最多能提

11、起多重的物用這個(gè)滑輪組最多能提起多重的物體？體？1000N3 3300NGn.F物1FGn 物物4 30012NN0=0GnF 物F 二、機(jī)械效率二、機(jī)械效率1機(jī)械效率的概念機(jī)械效率的概念 有用功跟總功的比值。有用功跟總功的比值。 公式：公式： 用百分?jǐn)?shù)表示?？傂∮谟冒俜?jǐn)?shù)表示?？傂∮?。WW 有有總總2測(cè)滑輪組的機(jī)械效率：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率：WGhWFs 有有總總 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 滑輪組的機(jī)械效率與滑輪軸摩擦、滑輪組的機(jī)械效率與滑輪軸摩擦、動(dòng)滑輪重、動(dòng)滑輪重、物重有關(guān)。物重有關(guān)。 動(dòng)滑輪重一定動(dòng)滑輪重一定, ,物重越大，機(jī)械效率越高。物重越大，機(jī)械效率越高。 物物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效

12、率低。重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率低。直接測(cè)量量為直接測(cè)量量為G、F、h、s ，用公式計(jì)算中間量用公式計(jì)算中間量W有有= Gh ， W總總= Fs 。WW 有有總總計(jì)算機(jī)械效率計(jì)算機(jī)械效率WF lFWFsnF 有有摩摩摩摩總總F例例FGWGhWFs 有有總總=GnF 1農(nóng)村用來舂米的工具是一個(gè)杠桿，下圖是它的結(jié)農(nóng)村用來舂米的工具是一個(gè)杠桿，下圖是它的結(jié)構(gòu)示意圖。構(gòu)示意圖。O為固定轉(zhuǎn)軸，在為固定轉(zhuǎn)軸，在A端連接著石球，腳踏端連接著石球，腳踏B端可以使石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下?lián)舸虻竟?。端可以使石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下?lián)舸虻竟取?若石球重若石球重50 N，要將石球，要將石球 抬起，腳至少用多

13、大豎直抬起，腳至少用多大豎直 向下的力？向下的力？(摩擦和杠桿摩擦和杠桿 自重均忽略不計(jì)自重均忽略不計(jì))F2l1=1m l2=0.4mF1OBA練一練練一練2杠桿由圖中位置到水平位置的過程中，力杠桿由圖中位置到水平位置的過程中，力F如如何變化？何變化？力力F始終與杠桿始終與杠桿垂直垂直力力F的方向始終的方向始終水平水平力力F的方向始終的方向始終豎直豎直變大變大變大變大不變不變3質(zhì)量是質(zhì)量是6 kg的物體的物體A放在水平桌面上，利用下圖放在水平桌面上，利用下圖裝置使物體以裝置使物體以0.2 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2 N，不計(jì)繩子的，不計(jì)繩子的伸長(zhǎng)和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則（伸長(zhǎng)和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則（g取取10 N/kg）（1）作用在繩端的拉力）作用在繩端的拉力F為為N（2）水平桌面對(duì)物體）水平桌面對(duì)物體A的摩擦力是的摩擦力是N（3）在