資源簡介

知識梳理
一、什么是杠桿
1．在物理學中，將一根在力的作用下可______________的_______稱做杠桿．
2．杠桿可以是直的，也可以是_______的．
二、杠桿的五個名詞
1．支點是指杠桿_______的點，用字母_______表示．
2．動力是指_______的力，用字母_______表示．
3．阻力是指_______的力，用字母_______表示．
4．動力臂是指_______到_______的距離，用字母_______表示．
5．阻力臂是指_______到_______的距離，用字母_______表示，
三、兩個注意點
1．關于動力和阻力的概念：
a．動力、阻力都是杠桿受到的力，所以作用點在杠桿上．
b．動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿轉動的方向相反．
2．關于力臂的概念：
a．力臂是從支點到力的作用線的距離．
b．某一力作用在杠桿上，若其作用點不變，但力的方向改變，那么力臂一般也要改變．
c．力臂不一定在杠桿上．
d．若力的作用線過支點，則它的力臂為零．
四、什么是杠桿的平衡
杠桿的平衡：杠桿處于_______狀態(tài)或緩慢勻速轉動狀態(tài)時稱做杠桿的平衡．
二、探究杠桿的平衡條件
實驗目的：我們要研究動力、_______與阻力、之間滿足什么關系時杠桿能平衡．
實驗器材：（教材中圖11-4）杠桿、支架、_______、_______、細線．
實驗步驟：
(1)調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，在水平位置保持靜止．
(2)分別研究以下三種情況下杠桿在水平位置平衡的情況，并將結果記錄在表格中．（表格請在下面的方框內畫出）
a．鉤碼和彈簧測力計的位置保持不變，改變鉤碼的數(shù)量．
b．鉤碼的數(shù)量和位置保持不變，改變彈簧測力計的位置．
c．鉤碼的數(shù)量和彈簧測力計的位置保持不變，改變鉤碼的位置．
(3)求出各次實驗中，動力×動力臂和阻力×阻力臂的值，加以比較．
　
實驗結論：
　杠桿的平衡條件是_______，用字母可以寫成_______．
五、杠桿的分類
六、杠桿分類的幾點說明
(1)杠桿省力、費力是針對動力和阻力的大小相比較而言的．
(2)所謂省距離是指動力作用點移動的距離小于阻力作用點移動的距離．
(3)既省力又省距離的杠桿是沒有的，
例題精講
例1　小明使用撬棒，將如圖所示的石塊撬起，若小明在撬棒
D點沿DM方向用力撬起石塊1，撬棒的支點是_______點；若小明
在撬棒D點沿DN方向用力撬起石塊1，撬棒的支點是_______點．
　
點評：解答此類題目可采用假設法，假設杠桿先動一下，通過動一下便可知道哪一點是杠桿的支點．
　例2
如圖甲所示，F(xiàn)1為鍘刀工作時的動力，O為支點，請在圖中作出動力臂l1和鍘刀受到的阻力F2的示意圖．
點評：作阻力F2時要注意力的方向，動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿轉動的方向相反．
反饋訓練
1．釣魚時，釣魚竿可看成一根杠桿，如圖所示，其支點位于圖中的_______點，動力作用點在_______點處，阻力作用點在_______點處．
　　　　
2．作出圖中各杠桿的動力臂l1與阻力臂l2．
例3
如圖甲所示，一輕質杠桿OA可繞O點無摩擦轉動，A端用繩子系在豎直墻壁的B點，在杠桿的C點懸掛一重為20
N的物體，杠桿處于水平靜止狀態(tài)．已知OA長為50
cm，OC長為30
cm，∠OAB＝30°．
(1)請在圖中畫出繩子對杠桿拉力F的力臂．
(2)拉力F的大小是多少？
點評：解答此類題目要明確兩點：(1)明確已知條件（此題中尤其要注意動力臂和阻力臂的確定，不能認為動力臂是AB，阻力臂是AC）．(2)要明確解題的原理(F1l1＝F2l2)，解題時先把已知條件列出，再將已知條件代入變形式求解．
反饋訓練
1．如圖所示，4個輕質杠桿各以中點為支點，在支點兩側分別掛著不等重的物體，其中能保持平衡的是
(
)
2．某同學在做單臂俯臥撐運動，如圖所示．他的重心在A點，所受重力為520
N，他將身體撐起處于平衡狀態(tài)時，地面對手的支持力為多少？
例4以下四幅圖描繪的是杠桿在生活中的應用，其中屬于省力杠桿的是_______，屬于費力杠桿的是_______．（填字母）
點評：解答這類試題的關鍵是：(1)確定杠桿的支點；(2)比較動力臂和阻力臂的大小，不能憑感覺解題，更不能死記硬背．
例5
如圖所示，要使杠桿處于平衡狀態(tài)，在A點分別作用的四個力中，最小的是
(
)
A．F1
B．
F2
C．
F3
D．
F4
點評：解答這類試題的關鍵是尋找力臂最長的力，不管杠桿是直的
還是彎的，將支點與力的作用點的連線作為力臂是最長的，此時使杠桿平衡的力是最小的．
反饋訓練
1．人的前臂如圖所示，是一個_______（省力／等臂／費力）杠桿，這個杠桿的好處是______________．
如圖所示是一種拉桿式旅行箱的示意圖，使用時相當于一個_______（省力／費力）杠桿；若箱的重力為100
N，動力臂是阻力臂的4倍，要使該杠桿平衡，則豎直向上的拉力F為_______N．
3．為使杠桿ON在圖中位置能保持靜止，需在M點施加一個力F．畫出物體A對桿的拉力的力臂和在M點對桿的最小拉力F的示意圖．
知識梳理
一、定滑輪和動滑輪
1．滑輪：主要部分是能_______的輪子．滑輪實質上是_______的變形．根據(jù)使用情況的不同，滑輪可分為_______滑輪和_______滑輪．
2．定滑輪：使用滑輪時，軸的位置_______的滑輪，稱為定滑輪．
3．動滑輪：使用滑輪時，軸的位置_____________________的滑輪，稱為動滑輪．
二、探究定滑輪和動滑輪的特點
1．探究定滑輪的特點
定滑輪的特點是不_______，但可以改變力的_______．若不考慮摩擦，作用在繩端的力應等于重物的重力．若物體上升的高度為h，則彈簧測力計向下拉動的距離s＝_______．
2．探究動滑輪的特點
使用動滑輪可以省_______的力，但不能改變力的方向．若物體上升的高度為h，則彈簧測力計向上拉動的距離s＝_______．
3．定滑輪和動滑輪的實質
(1)定滑輪的實質是一個_______杠桿．
(2)動滑輪的實質是動力臂是阻力臂_______的省力杠桿．
例題精講
例1
如圖所示，物體A和B所受重力都為120
N，滑輪重力和摩擦均不計．當分別用力勻速提升物體A和B時，F(xiàn)A為_______N，F(xiàn)B為_______N．
點評：對于此類問題，應首先判斷是定滑輪還是動滑
輪，然后根據(jù)它們的特點進行分析．
例2
如圖所示，在用滑輪將同一物體沿相同水平地面勻速移動時，拉力分別為F甲、F乙、F丙、F丁，比較它們的大小（不計滑輪重及滑輪與細繩間的摩擦），正確的是
(
)
A．F甲>F乙
B．F乙＝F丙
C．F丙D．一樣大
　　點評：利用滑輪水平拉動物體時，克服的是物體受到地面的摩擦力而不是物體的重力．
　例3、如圖所示，物體A和B所受重力都為200N，滑輪重力和摩擦不計，當用力分別勻速提升物體A和B時，F(xiàn)A為_____N，F(xiàn)B為______N。
　　
　　例4、用一個定滑輪來吊起一重物，如圖所示
F1、F2和F3，那么這三個力的大小關系如何？
　　
反饋訓練
1．滑輪實質上是一個變形的_______．升國旗的旗桿頂部的滑輪是_______滑輪，而起重機掛鉤上的滑輪是_______滑輪．
2．觀察圖中人們利用簡單機械的情景．其中，甲的目的是_______，乙的目的是_______．
一輛汽車不小心陷進了泥潭中，按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出，如果汽車的動力比阻力小800
N，則圖甲中人拉動汽車的拉力至少為_______，圖乙中人拉動汽車的拉力至少為_______，其中比較省力的是圖_______．（繩與滑輪間的摩擦不計）
滑輪組
1．定義：_______輪和_______輪的組合裝置稱為滑輪組．如教材中圖11－20所示的就是兩個常見的滑輪組．
2．特點：使用滑輪組可以省力，可以省距離，可以改變施力的方向，但不能既省力又省距離．
3．滑輪組的省力情況
(1)理想滑輪組（不計摩擦和動滑輪重）——物．
(2)只忽略摩擦和繩重，不忽略動滑輪重——(G＋G物)（n是承擔動滑輪的繩子股數(shù)）
4．如何確定滑輪組繩子的段數(shù)n（股數(shù)）
(1)采用“分離法”：在定滑輪與動滑輪之間畫一條虛線，只數(shù)與動滑輪
相聯(lián)系的繩子的股數(shù)，如圖甲所示的滑輪組繩子的股數(shù)n＝5；如圖乙所示
的滑輪組繩子的股數(shù)n＝4．圖乙中最后那股繩是從最上面的定滑輪繞下來
的，只起到改變力的方向的效果，而不承擔物重．
(2)觀察繩子的固定端：固定端在定滑輪的鉤上，段數(shù)是偶數(shù)；固定端在
動滑輪的鉤上，段數(shù)是奇數(shù)；簡稱“奇動偶定”．
5．股數(shù)n、繩子自由端移動的距離s、重物移動的距離h間的關系：S＝nh．
例題精講
例1
用下面的滑輪或滑輪組將同一重物G勻速提高h高度，最省力的是（不計滑輪重和摩擦）
(
)
點評：滑輪組的省力情況是由繩子的股數(shù)決定的，繩子的股數(shù)越多越省力．
例2
用滑輪組提升重物，請在圖甲中畫出拉力的繩子的繞法．（不計動滑輪、
繩重和摩擦）
點評：畫滑輪組繩子的繞法時，繩子要用直線畫出．
例3、如圖所示，滑輪自身重力和摩擦不計，請按題中所給的F與G的關系要求，在圖中用筆畫線代替繩子將滑輪組繞好。
　　
例4、不計滑輪重，用200N的力提升880N的重物，應至少用幾個滑輪？如何安裝？
反饋訓練
1．用如圖所示的甲、乙、丙三種裝置都可以把重物舉高，使用
_______裝置只能省力，但不能改變力的方向；使用_______裝置
不能省力，但能改變力的方向；使用_______裝置既能省力，又能改變力的方向．
2．用如圖所示的滑輪組勻速提起重120
N的重物，承重的繩子的股數(shù)n＝_____；若不計滑輪重和摩擦，則拉力F＝_____N；若物體上升0.2m，則繩子自由端上升的高度為_____m．
3．如圖所示，用水平拉力F拉著繩子，使重100
N的物體做勻速直線運動，若物體與地面的摩擦力是40N，則拉力的大小是（不計滑輪的重和滑輪的摩擦）
(
)
A．70
N
　
B．50
N
　　
C．20
N
D．13.3
N
練習1
1．定滑輪的實質是_______杠桿，動滑輪的實質是_______杠桿，使用動滑輪時能省_______的力，但要費_______．
2．如圖所示，在旗桿上升起的奧運五環(huán)旗幟，使用的A裝置是_______（定／動）滑輪，它有優(yōu)點也有缺點，它的優(yōu)點是_______，缺點是_____________________．
3．如圖所示，物重10
N，手拉彈簧測力計在C位置時示數(shù)為_______N；若手拉彈簧測力計在A、B、C三個不同位置時，拉力FA、FB、FC的大小關系是_______．
4．如圖所示，把重20
N的物體勻速向上提起，彈簧測力計的示數(shù)為12
N，若不計繩重及摩擦，則拉力的大小是_______N．動滑輪重力的大小是_______N；若重物上升的速度是0.1
m/s，則繩子自由端上升的速度為_______m/s．
5．如圖所示是一幅科學漫畫，畫中所用機械的特點是_____________________；若胖子、瘦子、袋子的重分別是G1、G2、G3，則它們之間的大小關系是______________．
6．如圖所示是汽車陷進泥潭后，司機實行自救的示意圖．
自救使用的滑輪是_______（定滑輪／動滑輪），其作用
是_______．若車和貨物的總質量為5t，地面的摩擦阻力
為重力的0.02倍，則拉力F大約為_______N．若汽車移動的速度為0.05
m/s，則繩子自由端移動的速度為_______．(g取10
N/kg)
7．關于滑輪，下列說法中錯誤的是_______(
)
A．使用定滑輪不省力，但能改變動力的方向B．使用動滑輪能省一半的力，還能改變動力的方向
C．定滑輪的實質是個等臂杠桿
D．動滑輪的實質是個動力臂為阻力臂兩倍的杠桿
8．下列各圖中利用了動滑輪的是
(
)
9．如圖所示，用動滑輪勻速提升重物，并沿不同方向用力，其中最小的力是
(
)
A．F1
B．F2
C．F3
D．一樣大
10．在我國古代，簡單機械就有了許多巧妙應用，護城河上安裝的吊橋裝置就是一個例子，如圖所示．在拉起吊橋
的過程中
(
)
A．吊橋是省力杠桿
B．A點是吊橋的支點C．AB是吊橋的阻力臂
D．滑輪起到省力的作用
11．某同學在“探究動滑輪的特點”的實驗時，進行了正確操作，并記錄數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，實驗結果與課本中“使用動滑輪能省一半力”的結論不符，面對這一事實，下列做法中最不可取的是
(
)
A．與同學分析可能原因
B．實驗失敗，停止實驗
C．改進實驗條件，重新買驗
D．查閱資料，了解結論的適用條件
12．如圖所示，用一動滑輪提升重物．請在圖中標明支點O，
畫出力F1、F2的力臂l1、l2．
練習2
1．如圖所示，重物G懸于空中保持靜止狀態(tài)，動滑輪重及摩擦均忽略不計，則_______可省一半力，_______最不省力，_______和_______用力大小相等．
如圖所示，若繩重和摩擦不計，動滑輪重不計，物重G＝300
N，則圖甲中的拉力F甲＝_______N，圖乙中的拉力F乙＝_______N．若不計繩重及摩擦，動滑輪的重力為30
N，物重G＝300
N，則F甲'＝_______N，拉力F乙'＝_______N．
3．用如圖所示的滑輪組（不計滑輪重和摩擦），將陷在泥中質量為3t的汽車拉出，若拉力F為900
N，繩端移動3m，則汽車受到的阻力為_______，汽車向前移動_______m．
4．某同學用滑輪組提升物體，物體升高1m時，繩子自由端移動的距離是3
m，則該滑輪組至少由_______個定滑輪和_______個動滑輪組成．
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