第十二章復習課一、杠桿

一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫做杠桿。F2l1l2O支點：杠桿繞著轉動的點。（O）動力：使杠桿轉動的力。（F1）阻力：阻礙杠桿轉動的力。（F2）動力臂：從支點到動力作用線的距離。（L1）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。（L2）F1二、杠桿的五要素（力的作用線）動力臂阻力臂動力阻力（力的作用線)o支點杠桿“五要素”力的作用線：過力的作用點，沿力的方向的直線畫杠桿力臂的方法（三步驟）：一、找支點。二、畫線（力的作用線）。三、定距離（力臂的長）。①、力的作用線是指通過力的作用點沿力的方向所畫的虛直線。注意：②、力臂是支點到力的作用線的垂直距離，不是支點到力的作用點的距離。例：F1OL1L2F3F2L3杠桿的力臂______在杠桿上(一定或不一定);力臂_______為0

(可或不可)；不一定可怎樣畫杠桿的力臂提問：什么是力臂？2杠桿是否都是直的？回答：力臂是支點到力的作用線的垂直距離。1力臂是一定在杠桿上嗎？3若一力作用在杠桿上，作用點不變，但作用方向改變，力臂是否改變？不是杠桿可以是直的，也可以是彎的要改變杠桿的平衡：當杠桿靜止或作勻速轉動時，我們就說杠桿平衡了。人們一般都是在杠桿處于平衡的狀態(tài)下使用杠桿。研究杠桿平衡的條件F1F2oL1L2

1、猜想2、器材；帶刻度杠桿，支架，鉤碼，線3、設計實驗過程⑴調節(jié)杠桿水平平衡⑵杠桿上支架兩側分別掛鉤碼使杠桿再次

在水平方向上平衡。⑶記錄F1，L1，F(xiàn)2，L2三、實驗探究：杠桿的平衡條件2023/2/410銅陵市五中物理課件**在“研究杠桿的平衡條件”實驗中：①實驗前要調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在____位置平衡，這樣做是為了______________________________.若發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高，這時應將兩端的螺母都向__移.

②杠桿的支點通過杠桿的重心，這樣做的目的是__________從杠桿上方便地讀出或測量出力臂水平右使重力作用線通過支點，重力臂為0，不影響杠桿平衡條件實驗注意事項：1、在實驗前要通過調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。2、掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。3、讀數(shù)時，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長度。觀察實驗，完成下列表格。試驗次數(shù)動力F1（牛）動力臂l1（厘米）動力×動力臂阻力F2（牛）阻力臂l1（厘米）阻力×阻力臂1150.51021102531.51011511152101.51050.510151051515105三、杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂F1·L1=F2

·L2一、簡單機械1．杠桿的五要素①支點O、動力F1

、阻力F2

、動力臂

l1

、阻力臂

l2

②圖示杠桿的力臂杠桿

例：畫出圖中力F對支點O的力臂l。FOl支點：是杠桿圍繞轉動的固定定點。動力作用點：阻力作用點：

O

F1

F2

L1

L2

動力：使杠桿轉動的力F1阻力：阻礙杠桿轉動的力F2動力臂：從支點到動力作用線的距離L1。阻力臂：從支點到阻力作用線的距離L2?！1F2O杠桿的五要素L1L2動力支點阻力L2L1BF2OF1AF2BOAF1畫出圖中各力的力臂（1）找出支點的位置（3）從支點作動力、阻力作用線的垂線（2）確定動力、阻力作用線（4）標垂足,定力臂2．探究杠桿的平衡條件①調節(jié)杠桿在水平位置平衡；②獲取實驗數(shù)據(jù)；③歸納結論。實驗次數(shù)阻力F2/N阻力臂l2/m阻力×阻力臂F2l2/N·m動力F1/N動力臂l1/m動力×動力臂F1l1/N·m110.150.1510.150.1521.50.100.15330.050.1541.50.20.310.30.3520.150.3630.10.33．杠桿的平衡條件①動力×動力臂=阻力×阻力臂

F1×l1=F2×l2

②兩個力與它們的力臂成反比。例右圖所示杠桿平衡嗎？作如下變化，杠桿能平衡嗎？若左側加一個相同鉤碼；若右側減一個鉤碼；支點右移一格；左側鉤碼組左移一格。杠桿類型杠桿特點杠桿優(yōu)點杠桿缺點應用省力杠桿費力杠桿等臂杠桿L1>L2F1<F2L1<L2F1>F2L1=L2F1=F21、杠桿的分類省力費距離省距離費力既不省力也不省距離既省力又省距離的杠桿是沒有的.比較下列杠桿的動力臂和阻力臂的大小oF1F2L1L22、如圖所示是腳踩式垃圾箱的示意圖，下列說法中正確的是()A．兩杠桿均為省力杠桿

B．兩杠桿均為費力杠桿

C．ABC為省力杠桿

D．A'B’C’為省力杠桿cc4．杠桿分類①省力杠桿：動力臂大于阻力臂。省力，但費距離。

②費力杠桿：動力臂小于阻力臂。省距離，但費力。

③等臂杠桿：動力臂等于阻力臂。不省力也不費力。

例：筷子、鑷子、釣魚竿、船槳、

例：撬棒、鍘刀、瓶蓋起子、胡桃鉗、指甲剪、鉗子、扳手例：天平、定滑輪3、O為杠桿AC的支點，在B處掛一個球，AO＝OB＝CB，為使杠桿在水平位置平衡，畫出施加在杠桿上最小動力F1的力臂L1，并標出F1的方向。F1CBOAL1例一塊截面積為矩形ABCD的均勻金屬塊重2

000

N，它的長寬之比為4:3，將它置于水平地面上如圖所示，若在A點用力F抬起金屬塊的一端，則力F至少為

N。

ABDCGl2Fl1800例題：在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，應先調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在

位置平衡，這樣做是為了便于測量

；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向

調節(jié)，或將左端的平衡螺母向

調節(jié).上圖是小明同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在下表中.實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510115212021031201.510(1)將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整.(2)小明的第3次實驗存在錯誤，其錯誤是

___________.(3)該實驗中進行多次實驗的目的是什么？

__________.

水平力臂左左哪邊高往哪邊調；左右螺母方向相同L1測量錯誤避免偶然性，使結果更具有普遍性2．杠桿由圖中位置到水平位置的過程中，力F如何變化？力F始終與杠桿垂直力F的方向始終水平力F的方向始終豎直2.用杠桿平衡條件解決變力問題

10．如圖10，輕質杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起至接近水平位置，在此過程中F的大小變化是（A

）A．變大B．變小C．不變D．先變小再變大9．如圖9，杠桿在水平方向平衡，若將測力計緩慢地自位置1移到位置2，并保持杠桿始終水平平衡，則測力計的讀數(shù)變化是（D

）

A．不斷增大B．不斷減小

C．先增大，然后減小D．先減小，然后增大14．如圖14所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至水平位置，力F在這個過程中（A）A.變大B.變小C.不變D.先變大后變小圖：9圖10BAO圖14G方法：畫杠桿示意圖，找到五要素，逐個分析變化情況后，根據(jù)F1L1=F2L2判斷。畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2O想一想

例1：在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼（每個質量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則：⑴左右力臂L1:L2=______?·L1L2⑵在兩邊鉤碼下同時加掛一個同樣的鉤碼，杠桿____（填“能或不能”）平衡？_____邊下降?

例1：在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼（每個質量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則：·⑷若使再次平衡的杠桿兩邊同時去掉一個鉤碼，則___邊將下降，-----“極端判斷法”FG定滑輪l1l2.01:定滑輪實際上就是等臂杠桿。A：支點在軸心O處。B：動力臂l1等于阻力臂l22:拉力大小始終等于重物的重力大小。3：拉力的方向與重物移動的方向相反結論：使用定滑輪不?。撸撸撸?，但可以改變施力的＿＿＿。力F＝G方向FFFG動滑輪l2l1A:支點在邊緣O處B：動力臂l1為阻力臂l2的2倍。動力F為阻力G的1/2倍12F＝G1：動滑輪實質是動力臂為阻力臂2倍的杠桿。2：在上述情況下，動力是阻力的1/212F＝1/2G即3：拉力的方向與重物的移動方向相同。結論：使用動滑輪可以＿＿＿，但不能改變施力的＿＿＿。省力方向O.一、簡單機械

2．動滑輪動滑輪的杠桿示意圖；動滑輪實質是動力臂是阻力臂2倍的杠桿。1．定滑輪定滑輪杠桿示意圖；定滑輪實質是等臂杠桿，滑輪F1F2l2l1OF1F2l2l1O3．滑輪組

拉力大小與重力大小的關系：動滑輪和重物由幾段繩子承重，拉力就是總重的幾分之一。

拉力與重物移動距離的關系：繩子自由端移動的距離是重物移動距離的n倍。

s=nh40滑輪組用以下的動滑輪和定滑輪，可以組成怎樣的滑輪組呢？41當n為偶數(shù)時，繩子的起端（拴結點）在定滑輪上；當n為奇數(shù)時，繩子的起端（拴結點）在動滑輪上。4、滑輪組繩子的繞法：例1

小明站在地面上準備用一個滑輪組提升重物，請在圖中畫出繞線的方法。根據(jù)下面的省力要求，給滑輪組繞繩

F=G31

F=G51F1、按要求畫出繩子的繞法n=5n=4n=4n=2n=3FFFFF練習：解析：

n

應為整數(shù)n=4應用兩“動”兩“定”滑輪組，繩子固定端在定滑輪下最多能提起：例

一根繩子最多能承受300

N的拉力，要提起1

000

N的重物，應用什么樣的滑輪組？(動滑輪重力不計要求向下拉且滑輪個數(shù)最少)用這個滑輪組最多能提起多重的物體？F

人提沙子做功1、對砂子做功2、對桶做功3、克服自重做功人拉滑輪做功1、對砂子做功2、對桶做功3、對動滑輪做功人拉滑輪做功1、對砂子做功2、對口袋做功3、對動滑輪做功有用功：使用機械時對人們有用必須做的功額外功

人們不需要但又不得不做的功總功：有用功與額外功的總和，即

W總=W有+W額一、有用功、額外功、總功二、機械效率有用功跟總功的比值叫機械效率

額外功不可避免，有用功總小于總功，所以機械效率總小于1

思考機械效率會大于１嗎？為什么？公式：機械效率一般用百分數(shù)表示，沒有單位

機械效率公式：某人用如圖所示的滑輪組提升2000牛的重物，使用的拉力是800牛，繩子自由端被拉下4米。（1）這個人做的總功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）額外功是多少焦？（4）這個滑輪組的機械效率是多少？FG3、如圖所示，斜面長10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物體勻速拉到斜面頂端，若斜面的機械效率為75%，求：（1）工人做的有用功、總功、和額外功；（2）工人所用的拉力和物體與斜面的摩擦力。F2m2、通過實驗探究，你認為如何才能提高機械的機械效率？增大有用功所占的比例：額外功一定時，增加有用功減小額外功所占的比例：有用功一定時，減小額外功“議一議”：1、對于不同的機械，如果所掛的重物相同，那么機械效率會相同嗎？為什么？

機械對外所做的有用功一定時，機械本身的重力和摩擦越小，額外功就越小，則有用功所占的比例越大所以，對于不同的機械，如果所掛的重物相同，機械本身的重力和摩擦越小，機械效率越高。探究一：測滑輪組的機械效率三、實驗探究：討論：為得出滑輪組的機械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測出哪些物理量？每個量怎樣測量？刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、滑輪組兩個、鐵架臺、長約2m的細繩。實驗器材：拉力F鉤碼重G鉤碼上升的高度h拉力通過的距離s實驗步驟：照圖，把滑輪組和刻度尺安裝好，測出鉤碼G的值，并記錄表中。勻速豎直向上拉動彈簧測力計，使鉤碼G上升，讀出彈簧測力計所示拉力F的值，從刻度尺讀出鉤碼升高的距離h和彈簧測力計移動的距離S，記錄數(shù)據(jù)在表格中。分別算出有用功和總功、機械效率。記錄結果。再安裝另外的滑輪組，再重復上面的實驗。鉤碼重G/N224鉤碼上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J0.20.20.4拉力F/N0.80.61繩端移動距離S/m0.30.50.5總功W總/J0.240.30.5機械效率83.3%66.7%80%1、比較兩次兩種滑輪組有什么不同？機械效率有何差異？2、分析影響滑輪組機械效率的因素是什么？影響滑輪組機械效率的因素1、滑輪組輪與軸之間的摩擦2、動滑輪的自重3、所提升的物重4、機械效率與省力多少無關、與功率大小無關、與承擔力的繩子股數(shù)無關、與重物被提升的高度無關！提高機械效率

的方法2、改進機械的結構，減小機械自重

1、減小機械間的摩擦力。

例如：動滑輪太重，使滑輪組機械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機械效率。例如：加強機械運動部位的潤滑.3、增加物重。探究二：斜面的機械效率1、提出猜想：斜的機械效率可能和

有關2：器材長木板、小木塊、彈簧測力計、刻度尺3、探究過程：⑴組裝器材⑵進行實驗

斜面傾斜程度和粗糙程度⑶分析數(shù)據(jù)，得到結論⑴實驗裝置：FSh⑵實驗過程：①測量小木塊的重量，記錄數(shù)據(jù)；

③改變斜面的傾斜程度，重復步驟②。

②把小木塊用彈簧秤沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、木塊沿斜面移動的距離S、木塊上升的高度h。⑶注意事項：①要勻速拉動物體。②拉力要與斜面平行。③及時記錄數(shù)據(jù)。（4）斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度有關。當斜面的粗糙程度一定時，斜面傾斜程度越大，機械效率越高，斜面越陡拉力越大。當斜面的傾斜程度一定時，斜面越光滑機械效率越高實驗前請猜想:1.你認為省力多少與斜面的傾斜程度有什么關系?2.斜面的機械效率與它的傾斜程度有什么關系?斜面的傾斜程度小車重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m有用功W有/J

總功W總/J機械效率較緩較陡最陡1、請你判斷：下面說法中是否正確？1．有用功越多，機械效率越高（）2．額外功越少，機械效率越高（）3．物體做功越慢，機械效率越低（）4．做總功越多，機械效率越高（）5．做相同的有用功，額外功越少，機械效率越高（）6．做相同的總功時，有用功越多，機械效率越高（）7．機械效率越高，越省力（）√√×××××堂堂清練習鞏固如圖所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。F.13

＝ffNGT如圖所示,物體A重G＝80N,在F＝60N拉力下勻速前進,此時物體A受到的摩擦力等于＿＿＿＿N.（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計）AF.fNTG1:豎直