内容正文:
教材梳理 夯实基础
考向探究 培养能力
第三单元 机械功与能、内能
第16课时 杠杆和滑轮
实验突破 提升素养
考点一
杠杆
1.杠杆基本知识
简图
定义 在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆
五要素 支点 杠杆绕着转动的点(O)
动力 使杠杆转动的力(F1)
教材梳理 夯实基础
返回目录
2
(续表)
五要素 阻力 阻碍杠杆转动的力(F2)
动力臂 从支点到动力作用线的 (l1)
阻力臂 从支点到阻力作用线的 (l2)
说明 动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向相反
距离
距离
教材梳理 夯实基础
返回目录
2.杠杆的平衡条件: × = × ;公式为: 。
3.杠杆的分类
名称 力臂关系 力的关系 特点 应用举例
省力
杠杆 l1 l2 F1 F2 省力、 撬棒、铡刀、羊角锤、起子、独轮车
费力
杠杆 l1 l2 F1 F2 、 省距离 理发剪刀、钓鱼竿、镊子、筷子、船桨
等臂
杠杆 l1 l2 F1 F2 不省力、不费力 天平、定滑轮
动力
动力臂
阻力
阻力臂
F1l1=F2l2
>
<
费距离
<
>
费力
=
=
教材梳理 夯实基础
返回目录
1. 如图16-1所示,用螺丝刀撬订书钉B,若在D点用力往下撬时,其支点位于图中的C点,它是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。若在D点用力往上撬时,其支点位于图中的A点,此时比往下撬 (选填“省力”或“费力”)些。
基础配练
图16-1
省力
省力
教材梳理 夯实基础
返回目录
2. 如图16-2所示,小华正在做俯卧撑,已知他受到的重力为600 N,若将他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为他的重心,相关长度已在图中标明,图示时刻地面对双手的支持力F的力臂l1= m,地面对双手的支持力F=
N。
图16-2
1.5
400
教材梳理 夯实基础
返回目录
考点二
滑轮
项目 定滑轮 动滑轮 滑轮组
示意图
实质 杠杆 动力臂是阻力臂
倍的杠杆
力的关系(F1,G),不计滑轮重和摩擦
F1=G
等臂
二
F1=G
教材梳理 夯实基础
返回目录
(续表)
项目 定滑轮 动滑轮 滑轮组
距离的关系(s,h) s=h
作用 改变 既可以 ,也可以改变
s=2h
s=nh
力的方向
省力
省力
力的方向
教材梳理 夯实基础
返回目录
3. 如图16-3所示的滑轮组中的动滑轮重均为20 N,不计绳重与摩擦,匀速提起重为100 N的物体时,自由端拉力F甲= N、F乙= N。
图16-3
60
40
基础配练
教材梳理 夯实基础
返回目录
1.如图16-4所示,旗杆顶部装有一个滑轮,下列说法中正确的是 ( )
A.它是定滑轮,用它可以省力
B.它是定滑轮,用它可以改变力的方向
C.它是动滑轮,用它可以省力
D.它是动滑轮,用它可以改变力的方向
教材图解
图16-4
B
教材梳理 夯实基础
返回目录
2.我们日常生活中要用到杠杆,在分析杠杆时首先要找到杠杆绕着转动的固定点,这一点叫 ;钓鱼时,钓鱼竿可看成一个杠杆,如图16-5所示,它是一个 杠杆,要能更加方便地将上钩的鱼快速提起,其支点应当位于图中的 (选填“A”“B”或“C”)点。
图16-5
支点
费力
A
教材梳理 夯实基础
返回目录
例 1(2024连云港)如图16-6所示是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是 ( )
考向一
简单机械——杠杆
图16-6
C
考向探究 培养能力
返回目录
12
例 2(2022淮安)如图16-7所示,用力打开夹子过程中,标注的夹子支点、动力、阻力正确的是 ( )
图16-7
A
考向探究 培养能力
返回目录
例 3(2024徐州)如图16-8所示,请画出撑开雨伞时,撑杆对伞骨作用力F的力臂l。
图16-8
考向探究 培养能力
返回目录
解:如图所示
考向探究 培养能力
返回目录
例 4(2023徐州二模)如图16-9所示,一辆搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成杠杆。关于这个杠杆,下列说法正确的是 ( )
A.独轮车属于费力杠杆
B.图中拉力F大于重力G
C.手握的位置靠近把手末端时更省力
D.砖头的位置远离车轮时抬起更省力
考向二
杠杆的平衡条件及其应用
图16-9
C
考向探究 培养能力
返回目录
例 5(2024烟台)骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的,其部分示意图如图16-10所示。下列关于人体中的杠杆说法正确的是 ( )
A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的
牵引力是阻力
C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足
部骨骼的牵引力是动力
图16-10
D
考向探究 培养能力
返回目录
例 6(2024苏州)健身步道上的坐式划船训练器的使用如图16-11所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是 。若要增加训练强度,应将配重盘向 (选填“a”或“b”)端移。
图16-11
逐渐变小
a
考向探究 培养能力
返回目录
例 7(2024天津)高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子,旗帜就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确的是( )
A.它是动滑轮
B.利用它可以省力
C.利用它可以省距离
D.利用它可以改变力的方向
考向三
滑轮及滑轮组
D
考向探究 培养能力
返回目录
例 8(2020徐州)如图16-12所示,塔式起重机上的滑轮组既可以 ,又可以改变施力的 ,若用它将900 N的物体匀速吊起5 m高,拉力为400 N,则滑轮组的机械效率为 。
图16-12
省力
方向
75%
考向探究 培养能力
返回目录
例 9(2023泰州节选)如图16-13所示,工人站在地面上用滑轮组提升重物,请画出合理的绕绳方法。
图16-13
考向探究 培养能力
返回目录
解:如图所示
考向探究 培养能力
返回目录
【实验设计】
1.实验装置(如图16-14所示)。
2.让支点处于均匀杠杆中央的目的:避免杠杆 对实验造成的影响。
3.实验前杠杆的调平:左高 调,右高 调。
4.杠杆平衡状态的判断:处于静止状态和匀速转动状态的杠杆均处于平衡状态。
自重
左
右
图16-14
突破
探究杠杆的平衡条件
实验突破 提升素养
返回目录
【实验现象】
5.钩码换成弹簧测力计的好处:能直接测出拉力的大小,可以改变用力的方向。
6.实验中,让杠杆在水平位置平衡的目的:便于从杠杆上直接读出 。
【交流与反思】
7.弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,弹簧测力计的示数变大的原因:拉力的力臂变 。
8.多次实验的目的:消除实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性。
力臂
小
实验突破 提升素养
返回目录
例 (2024徐州一模)小红利用杠杆做以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
(1)如图16-15甲所示,杠杆在水平位置平衡,若在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将 (选填“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)。
图16-15
逆时针旋转
实验突破 提升素养
返回目录
(2)如图乙所示,在A、C两点分别悬挂一个等重的载物盘,制作了一个天平。此天平是利用 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆的原理制成的。
(3)小红正确使用自制天平称量物体(放在左盘)质量时,假如支点O因某种原因向左偏移,则测量值 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
图16-15
等臂
小于
实验突破 提升素养
返回目录
(4)[拓展应用]杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图16-16所示,某杆秤的零刻度距离提纽1 cm,秤钩到提纽的水平距离为5 cm,秤砣的质量为0.5 kg。则提纽右侧距离提纽5 cm处的刻度值应为 kg。
图16-16
0.4
实验突破 提升素养
返回目录
$$