2024年浙江省科学中考一轮专题复习讲义——10简单机械

2024年中考科学专题复习——10简单机械 【课程标准】 1、认识并掌握杠杆的五要素 2、知道杠杆的分类及其应用 3、理解并掌握杠杆平衡原理 4、掌握定滑轮和动滑轮的特 点和基本规律 5、会运用定滑轮和动滑轮的特点解决相关的计算 6、知道简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面)及其在生产生活中的应用 【思维导图】 ( 知识 ● 逐点夯实 ……必备知识 系统梳理 基础重落实…… 复习自修 ) 杠杆 定义 在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆 五个 要素 支点:使杠杆绕着转动的固定点 动力: 使杠杆转动的力 动力臂: 从支点到动力作用线的垂直距离 阻力: 阻碍杠杆转动的力 阻力臂: 从支点到阻力作用线的垂直距离 绘制 杠杆 图示 1．力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。 2．作力臂的步骤 a．找出支点O的位置； b．画出动力作用线和阻力作用线； c．从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为动力臂和阻力臂。 杠杆 平衡 指杠杆保持静止状态或匀速转动状态，我们在做研究杠杆的平衡条件的实验时，是指杠杆的处于水平位置平衡。 文字公式：动力×动力臂=阻力×阻力臂 ，符号公式：F1×L1=F2×L2 分类 a. 力臂关系L1＞L2时，叫省力杠杆，其特点是省了力,但费了距离。如开开瓶器、铡刀、老虎钳、道钉撬等 b. 力臂关系L1＜L2时，叫费力杠杆，其特点是费了力,但省了距离。如钓鱼竿、 筷子、镊子、缝纫机脚踏板 等。 c. 力臂关系L1=L2时，叫等臂杠杆，其特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离。如天平、定滑轮等 人体 中的 杠杆 头颅：等臂 杠杆 抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆。 手臂：费力 杠杆 肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻力，显然我们的前臂是一种费力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。 走路时的脚：省力杠杆 脚掌前部是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重 实际应用的杠杆形状是各异的，可以是直的，也可以是曲的 作杠杆最小动力的方法 使用杠杆的目的之一是省力，我们要学会在杠杆中寻找最小动力，或在杠杆示意图中作出最小动力。作图思路如下： (1)确定支点，找出最长的动力臂。因为在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长就越省力。 (2)按“顺反原理”选好动力方向。也就是按动力使杠杆转动的效果与阻力使杠杆转动的效果相反的原理确定动力的方向。 (3)依据确定的动力方向画出动力示意图。 作最小动力的关键是寻找最长动力臂。最长动力臂的找法如下： ①如果动力作用点已经给出，那么，支点到动力作用点的连线作力臂，此力臂为最长。 ②如果动力作用点没有确定，那么，就要依据杠杆的几何特征找出最长动力臂，确定动力作用点。如圆形用直径作动力臂，立方体和长方体用对角线作动力臂。 如图甲所示，请在A点画出能使杠杆OA在图示位置保持平衡的最小拉力的示意图。 以支点O到作用点A之间的距离OA作为动力臂时即为最大动力臂l，根据杠杆平衡条件F1l1= F2l2，这时用力最小，动力F的方向与动力臂垂直斜向上，如图乙。 定滑轮、动滑轮和滑轮组 1．定滑轮：工作时轴固定不动的滑轮，如图甲。 2．动滑轮：工作时轴发生移动的滑轮，如图乙。 实质 力的关系 (F，G) 距离的关系 (s，h) 作用 定滑轮 等臂杠杆 F＝G s＝h 改变力的方向 动滑轮 动力臂是阻力臂两倍的杠杆 F＝G s＝2h 省力 滑轮组 F＝G s＝nh 既可以省力，也可以改变力的方向 3．滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。 4．特点：既能改变用力的方向，也能省力。 5使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题　 6使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子拉物体，拉物体所用的力F就是物重的n分之一，即F＝G/n，n表示拉物体绳子数。 滑轮组承重绳子的股数的确定方法及组装方法 (1)承重绳子的股数的确定方法： ①首先要分清哪些是定滑轮，哪些是动滑轮； ②在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，看跟动滑轮相连的绳子有几股，那么承重绳子的股数n就是几。在图甲中我们用虚线把重物和动滑轮从滑轮组中隔离，以重物和动滑轮为研究对象，有四根绳子承担动滑轮及重物，所以作用力F=。同理，分析图乙可知，提起重物及动滑轮的力F=。 (2)滑轮组的简单组装方法： ①当承重绳子的股数n为奇数时，绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上，然后依次绕过滑轮。 ②当承重绳子的股数n为偶数时，绳子