2024年中考物理一轮复习 课件 简单机械 第一节　杠杆、斜面和滑轮

第一节 杠杆、斜面和滑轮 第九讲 简单机械 1 1.杠杆 定义 在力的作用下能绕着 固定点 转动的硬棒叫作杠杆 图示 杠杆平衡 杠杆在动力和阻力作用下处于 静止 状态时,我们就说杠杆平衡了 固定点 静止 知识梳理 杠杆的 五要素 支点 杠杆绕着转动的固定点,一般用字母O表示 动力 使杠杆转动的力,常用字母F1表示 阻力 阻碍杠杆转动的力,常用字母F2表示 动力臂 从支点到 动力作用线 的距离,一般用字母L1表示 阻力臂 从支点到 阻力作用线 的距离,一般用字母L2表示 动力作用线 阻力作用线 力臂的 画法 ①找支点 ②画力的作用线(或延长线) ③从支点到力的作用线画垂线 ④标明相关字母 ①口诀:一找支点二画线,点到直线作垂线。垂足括号图上见,标上字母才完善 ②最省力的力臂画法:要使杠杆最省力,支动连线(支点到动力作用点)当力臂 杠杆的分 类及应用 省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,省力、费距离,如羊角锤、撬棒、开瓶器等 费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,费力、省距离,如钓鱼竿、筷子、镊子等 等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力,不省力、不省距离,如天平、定滑轮等 转动方向 顺时针和逆时针 平衡条件 在一个动力和一个阻力的情况下,杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2 说明 ①动力与阻力一定不通过支点,二者方向不一定相反,通过支点的力对杠杆的平衡没有作用效果,因此不加以分析 ②动力和阻力的作用效果一定相反 滑轮 滑轮是一个周边有槽、能绕轴转动的小轮 定滑轮 示意图 实质 等臂 杠杆 特点 使用定滑轮不能 省力 ,但可以改变拉力的方向。若用一个定滑轮匀速提升一个重为G的物体,使其上升的高度为h,不考虑摩擦时,拉力F = G,绳子自由端移动的距离s= h 等臂 省力 = h 2.斜面:斜面是一种省力、费距离的简单机械,如盘山公路。 3.滑轮 动滑轮 示意图 实质 动力臂是阻力臂二倍的杠杆 特点 使用动滑轮可以 省力 ,但不能改变拉力的方向。若用一个动滑轮匀速提升一个重为G的物体,使其上升的高度为h,不考虑滑轮自重及摩擦时,拉力F=G;若已知G动,不考虑摩擦时,拉力F=(G+G动),绳子自由端移动的距离s= 2h 省力 2h 滑轮组 示意图 特点 利用滑轮组用n股绳子匀速提起重物G,拉力为F,绳子自由端移动的距离为s,物体被提升的高度为h,则s=nh。不计滑轮自重和摩擦,F= G ;不计摩擦但考虑滑轮自重G动,F= (G+G动) 利用滑轮组用n股绳子水平匀速拉动重物,重物的重力为G,绳端拉力为F,绳子自由端移动的距离为s,物体移动的距离为h,物体受到的摩擦力为f,不计滑轮摩擦时,F= f ,s= nh G (G+G动) f nh 实验突破18 探究杠杆的平衡条件 1.实验目的:探究杠杆的平衡条件。 2.实验器材:杠杆、铁架台、钩码等。 3.实验步骤:调节杠杆在水平位置水平平衡,在杠杆两边悬挂钩码,移动其悬挂位置,使杠杆在水平位置水平平衡。进行多次实验,测出多组数据,从而总结杠杆的平衡条件。 4.实验结论:F1L1=F2L2。 (1)杠杆的平衡调节。 (2)实验在杠杆水平平衡状态下进行,使杠杆自身重力对杠杆平衡不产生影响,也方便从杠杆上直接读出力臂。 (3)实验应多次进行,测出多组数据,总结杠杆的平衡条件,避免一次实验数据的偶然性。 5.实验注意事项: 如图所示,某小组在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。 例题图 (1)小华同学先把杠杆的中点置于支架上,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)状态。 平衡 (2)如图乙所示,实验前小华把质量分布均匀的杠杆的中点O作为支点,其目的是 消除杠杆自重对实验的影响 。 将杠杆调至如图丙所示的水平位置水平平衡,这样操作的目的是 便于测量力臂 。 (3)某同学采用如图丁所示的装置进行实验,发现总是无法得到课本上所给出的平衡条件,原因是 杠杆自重对实验有影响 。 消除杠杆自重对实验的影响 便于测量力臂 杠杆自重对实验有影响 1.(物理观念)如图所示是某人在朋友圈晒出的立扫把的图片。人们在尝试立扫把的过程中,发现了其中的物理规律:扫把的 重心 越低,底面积越大,则扫把越容易立稳;使用扫把扫地时,扫把相当于 费力 杠杆。 第1题图 重心 费力 基础提升 考点1 杠杆 2.如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点。在其下端施加一个始终垂直于木棒的拉力F,让木棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中阻力臂 变大 ,拉力F 变大 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 第2题图 变大 变大 3.停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出,如图甲所示