内容正文:
第一部分 考点过关
第九讲 机械与人
第1课时 简单机械
1
杠杆
1.定义:在力的作用下绕着 固定点 转动的硬棒称为杠杆.
2.杠杆五要素
固定点
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母 O 表示.
(2)动力:使杠杆转动的力,用字母 F1 表示.
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母 F2 表示.
(4)动力臂:从支点到 动力作用线 的距离,用字母l1表示.
(5)阻力臂:从支点到 阻力作用线 的距离,用字母l2表示.
O
F1
F2
动力作用线
阻力作用线
3.杠杆的平衡条件: 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ,表达式: F1l1=F2l2 .
4.杠杆的分类及应用
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
名称 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂关系 l1 > l2 l1 < l2 l1 = l2
力的关系 F1 < F2 F1 > F2 F1 = F2
特点 省力 ,费距离 费力 ,省距离 不省力,不省距离
>
<
=
<
>
=
省力
费力
名称 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
应用
举例 撬棒、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 钓鱼竿、筷子、镊子、食品夹 天平、定滑轮、跷跷板
练1 如图是常用的一些工具,它给我们带来了很多便利.其中属于费力杠杆的是( B )
A.核桃夹 B.食品夹
B
C.园艺剪刀 D.天平
练2 现有若干个规格相同的钩码,如图所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的A点挂多少个钩码( C )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
练3 如图所示为工人用撬棒撬起石块的情境,O为支点,请画出动力F1的力臂.
滑轮
1.滑轮(不计绳重和摩擦,s为绳子自由端移动的距离,h为重物被提升的高度)
项目 定滑轮 动滑轮 滑轮组
示意图
实质 等臂 杠杆 动力臂是阻力臂 二 倍的杠杆
等臂
二
项目 定滑轮 动滑轮 滑轮组
力的关系 F= G
s与h的关系 s= h s= 2h s= nh
作用 改变力的方向 省力 既可以省力,也可以改变力的方向
G
(G+
G动)
(G+
G动)
h
2h
nh
练4 如图所示,B装置是 定 (选填“定”或“动”)滑轮,若物体A所受重力为100N,当分别用不同方向的力匀速提起物体A时,拉力F1 等于 F2(选填“大于”“等于”或“小于”).
定
等于
练5 如图所示,货物重50N,若不计轮重、绳重和摩擦,将货物匀速向上拉动1m,则图甲中拉力F= 50 N,绳自由端下降 1 m;则图乙中拉力F= 25 N,绳自由端上升 2 m.
50
1
25
2
练6 如图所示,通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A,不计滑轮重及其摩擦.当拉力F为4N时,物体A受到的拉力为 8 N;用这种方法使用滑轮是为了 省力 .
8
省力
练7 如图所示,小明用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组来拉动水平地面上的小汽车,请画出该滑轮组装置最省力的绕绳方法.
2.斜面
盘山公路相当于简单机械中的 斜面 ,车在上面行驶时可以 省力 .
斜面的特点:(1)斜面是一种简单机械,可以 省力 ,但 费距离 .(2)斜面高度一定时,斜面倾角越小,斜面越长,越 省力 (选填“省力”或“费力”).
3.轮轴:由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转的简单机械叫做轮轴.例如汽车方向盘、辘轳等.
斜面
省
力
省力
费距
离
省
力
练8 如图所示是方向盘和螺丝钉,其中方向盘在正常使用过程中相当于 轮轴 ,螺丝钉在正常使用时相当于 斜面 (前两空均选填“轮轴”或“斜面”).这两种工具在正常使用过程中具有的相同优点是 可以省力 .
轮轴
斜面
可以省力
实验 探究杠杆的平衡条件
【实验装置】
【设计与进行实验】
1.将杠杆中点作为支点,是为了 避免杠杆自重对实验结果产生影响 .
避免杠杆自重对实验结果产生影响
2.调节杠杆在 水平 位置平衡,是为了 方便测量力臂 和避免杠杆自重对实验结果产生影响.当杠杆静止时如图甲所示,应将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,实验过程中 不能 再调节平衡螺母.
3.杠杆调节平衡后,在杠杆上的A点挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B点挂 6 个钩码.
4.改变钩码的数量或悬挂位置,进行多