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第21课时 简单机械 1.了解杠杆的概念,会画力臂. 2.知道杠杆的平衡条件. 3.了解定滑轮、动滑轮、滑轮组的构造及作用,能根据需要组装滑轮组. 1. 在物理学中,将一根在力的作用下可绕 转动的硬棒称作杠杆.杠杆可以是直的,也可以是 的. 2. 杠杆的五要素. (1) 支点:杠杆绕着 的点,用字母O表示.(2) 动力:使杠杆 的力,用字母 F1 表示.(3) 阻力: 的力,用字母F2表示.(4) 动力臂:从支点到 的距离,用字母l1表示.(5) 阻力臂:从支点到 的距离,用字母l2表示. 3. 杠杆平衡的条件是 . 弯 固定点 转动 转动 阻碍杠杆转动 动力作用线 阻力作用线 F1l1=F2l2 4. 根据杠杆的结构特点和省力情况,把杠杆分为三类,分别是 杠杆、 杠杆和 杠杆.其中,省力杠杆虽然省力但 ;费力杠杆虽然费力但 . 5. 滑轮. (1) 定滑轮的实质是一个 杠杆.定滑轮的工作特点是不能 ,但可以改变施力的 . (2) 动滑轮的实质是动力臂是阻力臂 的省力杠杆.使用单个动滑轮最多可以省 的力,但不能改变施力的方向. 省力 费力 等臂 费距离 省距离 等臂 省力 方向 2倍 一半 (3) 在实际使用中,人们常将 滑轮和 滑轮组合成滑轮组,这样既可以 又可以改变 . (4) 在不计摩擦和绳重时,用滑轮组吊起重物,滑轮组用n段绳子吊重物,绳子自由端移动的距离s就是重物提升高度h的 倍;自由端的拉力就 是重物和动滑轮总重的 . 定 动 省力 施力的方向 n 考点1 杠杆的五要素 例1 (2023 苏州)图中,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂l2. 如图所示 [跟踪训练] 1. 如图,杠杆在力F1、F2的作用下处于平衡状态,l2是力F2的力臂,画出力F2的示意图. 如图所示 2. (2023 眉山)学校组织学生参加劳动实践活动,在基地发现了一台活塞式抽水机,在杠杆C处用力便可取水.请在图中画出: (1) 阻力F2的力臂l2. (2) 在C处所用最小力F1的示意图. 如图所示 考点2 杠杆的平衡条件 例1 (2023 连云港)如图所示,每个钩码的质量为50g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好水平平衡.若在A、B两处再各加1个钩码,则 ( ) A. 杠杆仍水平平衡 B. 杠杆的左边向下倾斜 C. 杠杆的右边向下倾斜 D. 将A处的钩码向左移动一格,杠杆仍能水平平衡 C 例2 如图所示,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则重物的重力G= N.若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,则在提升的过程中,拉力F将 (增大/不变/减小). 20 不变 [跟踪训练] 1. (2022 镇江模拟)如图所示的杠杆正处于水平平衡,若在杠杆两边的钩码下再各加上一个相同的钩码,则杠杆将 ( ) A. 仍处于水平平衡 B. 右端上升,左端下降 C. 右端下降,左端上升 D. 无法确定杠杆的运动状态 C 第1题 2. 在“探究杠杆平衡条件”实验中: (1) 如图甲所示,实验前应调节杠杆两端的 ,使杠杆在 位置平衡,目的是 . (2) 如图乙所示,在A点悬挂4个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆再次水平平衡,此时弹簧测力计示数为 N. (3) 如图丙所示,在杠杆左边C点挂3个钩码,要使杠杆再次水平平衡,应在杠杆右边D点挂 个钩码.(实验中所用钩码均相同) 平衡螺母 水平 克服杠杆自身重力对实验结果的影响 2 2 考点3 杠杆的应用 例1 (2023 无锡)如图所示是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40N的石块,B端挂有重为20N的空桶,OA长为1.2m,OB长为0.6m.使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起,硬棒质量忽略不计.下列说法中正确的是 ( ) A. 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B. 向下拉绳放下空桶时拉力为20N C. 向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D. 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N 例1图 D [跟踪训练] 1. (2023 自贡)如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是 ( ) C 2. (2022 徐州模拟)如图所示,有关蜡烛跷跷板的小制作,下列说法正确的是 ( ) A. 选用越粗的蜡烛效果越好 B. 转轴位置离蜡烛重心越远越好 C. 为防止蜡烛摆动过大而翻转,可使转轴位置处于蜡烛重心上方 D. 为防止蜡烛摆动过大而翻转,可将蜡烛两端的下侧面削去一些 C 3. (2022 苏州)在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F. 如图