8.3 简单机械-【筑基】备战2022年中考物理一轮复习

2022中考物理筑基 第八章 功 简单机械 机械能 8.3 简单机械 2022中考物理筑基 章 节 知识点 题型 备注 第八章 功 简单机械 机械能 8.3简单机械 1.杠杆 1. 杠杆的力与力臂的作图 　 2.杠杆的平衡条件 2.探究杠杆的平衡条件 　 3.杠杆的分类 3.杠杆的平衡条件的应用 　 4.滑轮 滑轮组 4. 杠杆的分类 　 5.斜面 5.滑轮组的相关计算 6.滑轮组的机械效率的测量 7.斜面的相关计算 【基础知识】 一、杠杆 1.杠杆：能够在力的作用下绕着固定点转动的硬棒。杠杆的形状，不一定是直的。 2.杠杆的五要素： （1）支点（O）：杠杆可以绕其转动的点。 （2）动力（F1）：使杠杆转动的力。 （3）阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力。 （4）动力臂（L1）：从支点到动力F1作用线的距离。 （5）阻力臂（L2）: 从支点到阻力F2作用线的距离。 二、杠杆的平衡条件 1.平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂 2.数学表达式：F1L1=F2L2或 = 。即力与力臂成反比。 三、杠杆的分类 类别 动力臂与阻力臂的 大小关系 动力与阻力的 大小关系 生活中的实例 特点 省力杠杆 动力臂＞阻力臂 动力＜阻力 羊角锤、开瓶器 省力费距离 等臂杠杆 动力臂=阻力臂 动力=阻力 定滑轮、天平 既不省力，也不省距离 费力杠杆 动力臂＜阻力臂 动力＞阻力 钓鱼竿、筷子 费力省距离 四、滑轮 分类 实质 特点 优点 定滑轮 等臂杠杆 不省力不费力 可以改变拉力方向 动滑轮 动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 不能改变拉力的方向 F= 滑轮组 省力杠杆 S=nh V绳=nV物 F= 既可以省力又可以改变拉力方向 五、斜面 1.设斜面的长为L，斜面的高为h，物体的重力为G,拉力为F，则有：FL=Gh。F= ，即斜面长是斜面高的几倍，就省几倍的力。 2.斜面的机械效率：η= ×100%。 【基本题型】 一、杠杆的力与力臂的作图 【例1】（2021青海）在图中，画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力F1的作用点和方向，并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂L2。 【解题方法指导】力臂画法：一找支点；二找力；三画力的作用线；四画力臂；五标始末。 当力的方向与杠杆垂直时，力臂最长，最省力。阻力与动力的方向，根据力的作用效果来确定：阻力与动力的作用效果相反。 【解析】要找到让杠杆平衡的最小力，先确定力的作用点，作用点一定是在杠杆上离支点最远的点，这样才可能找到最长力臂最小力，然后连接支点到力的作用点，以这条连线作为该力的力臂时，力臂最长，力最小，再过力的作用点作该连线的垂线即可确定使杠杆平衡的最小力的方向。绳子对杠杆的拉力竖直向下，将拉力的示意图反向延长得到该力的作用线，再过支点作该力作用线的垂线即拉力的力臂。如答案图所示。 【答案】 二、探究杠杆的平衡条件 【例2】（2021天津）在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前，若使如图所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节； （2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如下表所示。分析可得杠杆的平衡条件是______； 次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 15.0 1.5 10.0 2 1.0 20.0 2.0 10.0 3 2.0 15.0 3.0 10.0 （3）为了进一步验证实验结论，又做了图所示的实验，在杠杆水平平衡时； ①已知每个钩码的质量均为50g，则此次实验中阻力F2大小为______N，阻力臂l2为______cm；（g取10N/kg） ②请你在图中画出动力F1的力臂。 【解题方法指导】在探究杆杆的平衡条件实验中： 操作注意事项 目的 杠杆放水平台上，并调节杠杆，使其在水平位置上平衡 使重力的方向与杆杆垂直，便于测量力臂 把支点放在杠杆的中心点 减小杠杆自身重力带来的实验误差 一般左右两边挂一组不同数量的钩码，不挂几组同时实验 减小实验操作的复杂程度，简化实验操作， 多次改变所挂钩码的数量，调节平衡 避免一次实验带来的偶然性，获取普遍的规律 不能猜想平衡条件为“动力+动力臂=阻力+阻力臂” 力和力臂是两个不同的物理量，不可以相加减 【解析】（1）如图所示，实验前，杠杆静止时，向左偏，应该将右端的平衡螺母向右调节。 （2）由表格内的三组数据可知