内容正文:
第11讲—简单机械
2023年中考物理一轮复习讲练测
一、思维导图
二、考点精讲
考点1 杠杆
1. 杠杆
(1)杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
(2)杠杆的五要素:
①支点:杠杆绕着转动的固定点(O);
②动力:使杠杆转动的力(F1);③阻力:阻碍杠杆转动的力(F2);
④动力臂:从支点到动力作用线的距离(l1);⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(l2)。
2. 杠杆平衡条件
(1)杠杆的平衡:当有两个力或几个力作用在杠杆上时,杠杆能保持静止或匀速转动,则我们说杠杆平衡。
(2)杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1l1=F2l2
(3)在探究杠杆的平衡条件实验中,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,此时杠杆自重的力臂为0;给杠杆两端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,目的是方便直接从杠杆上读出力臂的大小;实验中要多次试验的目的是获取多组实验数据归纳出物理规律。
3. 杠杆的应用
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆,省力但费距离。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆,费力但省距离。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,既不省力也不费力。
4. 三种类型杠杆的相关比较
名称
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
图示
力臂的大小关系
l1___________<___________l2
l1___________>___________l2
l1=l2
力的大小关系
F1___________>___________F2
F1___________<___________F2
F1___________=___________F2
特点
省力但费距离
费力但省距离
既不省力也不省距离,既不费力也不费距离
应用
铡刀、启瓶器、手推车、钢丝钳等
钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、缝纫机脚踏板等
定滑轮、托盘天平等
考点2 滑轮
1. 定滑轮
(1)实质:是一个等臂杠杆。支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
(2)特点:不能省力,但可以改变动力的方向。
2. 动滑轮
(1)实质:是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径。
(2)特点:能省一半的力,但不能改变动力的方向,且多费一倍的距离。
3. 滑轮组
(1)连接:两种方式,绳子可以先从定滑轮绕起,也可以先从动滑轮绕起。
(2)作用:既可以省力又可以改变动力的方向,但是费距离。
(3)省力情况:由实际连接在动滑轮上绳子段数决定。绳子段数:“动奇定偶”。
拉力 ,绳子自由端移动的距离s=nh,其中n是绳子的段数,h是物体移动的高度。
4. 轮轴和斜面
(1)轮轴:实质是可以连续旋转的杠杆,是一种省力机械。轮和轴的中心是支点,作用在轴上的力是阻力F2,作用在轮上的力是动力F1,轴半径r,轮半径R,则有F1R=F2r,因为R>r,所以F1<F2。
(2)斜面:是一种省力机械。斜面的坡度越小,省力越多。
5. 区分定滑轮、动滑轮和滑轮组
滑轮种类
定滑轮
动滑轮
滑轮组
图示
定义
使用时轴固定不动的滑轮
轴可以随被吊物体一起运动的滑轮
把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组
实质
___________等臂___________杠杆
___________省力___________杠杆
—
特点
可以改变力的方向,但不省力
可以省力,但不能改变力的方向,且费距离
既可以省力,又可以改变力的方向
拉力F移动的距离(s)和重力G移动的距离(h)的关系
___________S=h___________
___________S=2h___________
___________S=3h___________
拉力(F)和重力(G)的关系(忽略滑轮重及摩擦)
F=G
___________2F=G___________
___________3F=G___________
应用
旗杆顶部的定滑轮
电动起重机的动滑轮
常使用滑轮组提升重物
【方法指导】滑轮组承担物重绳子段数n的判断
如图所示在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线,有几段绳子通过动滑轮,就有几段绳子承担物重。如图甲、乙所示,图甲有3段绳子通过动滑轮,图乙有2段绳子通过动滑轮,所以图甲有3段绳子承担物重,即n=3;图乙有2段绳子承担物重,即n=2。
滑轮组绕线作图
1. 绕线方法
(1)首先确定承担物重的绳子股(段)数n;
(2)若n为奇数,那么绕线从动滑轮出发,若