資源簡介

(共24張PPT)
第十二章　簡單機(jī)械
第2節(jié)　滑輪（第1課時(shí)）
1. 能識(shí)別定滑輪和動(dòng)滑輪。
2. 了解定滑輪的特點(diǎn)和應(yīng)用。
3. 了解動(dòng)滑輪的特點(diǎn)和應(yīng)用。
1. 滑輪的種類和各自的特點(diǎn)。
2. 選擇合適的滑輪解決實(shí)際問題。
(1)使用時(shí)，滑輪的位置__________的滑輪叫做定滑輪。
(2)定滑輪的特點(diǎn)：不省_____，也不省_______，但可改變_________；定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)_______杠桿。
固定不動(dòng)
力
距離
力的方向
等臂
　 （2023·佛山期末）如圖，分別用三個(gè)力提起相同的
鉤碼，下列說法正確的是 ( )
A. 甲最省力
B. 乙最省力
C. 丙是省力
D. 三個(gè)力一樣，且不省力
D
[方法指導(dǎo)]使用定滑輪不省力，不省距離，但可以改變力的方向。
現(xiàn)有史籍中最早討論滑輪的是《墨經(jīng)》。書中將向上提舉重物的力稱為“挈”，自由往下降落稱為“收”，如圖1所示。現(xiàn)分別用甲、乙兩個(gè)力替代“收”，如圖2所示，使重物在相同的時(shí)間內(nèi)勻速上升相同高度。不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是 ( )
A. 使用這個(gè)滑輪能省力
B. 使用這個(gè)滑輪能省距離
C. 甲拉力大小等于乙拉力大小
D. 使用這個(gè)滑輪不可以改變力的方向
C
(1)使用時(shí)，隨著物體一起移動(dòng)的滑輪叫做____滑輪。
(2)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：省____，費(fèi)_____，但不能改變_________；動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂___倍的______杠桿。（兩側(cè)繩子必須豎直，不計(jì)摩擦力及滑輪自重的影響）
動(dòng)
力
距離
力的方向
兩
省力
如圖所示，工人用動(dòng)滑輪提升重物，使用動(dòng)滑輪的作用是 ( )
A. 既能省力，又能改變力的方向
B. 既不能省力，也不能改變力的方向
C. 不能省力，但能改變力的方向
D. 能省力，但不能改變力的方向
D
[方法指導(dǎo)]動(dòng)滑輪是指滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪，其實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂的2倍的杠桿。使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變力的方向。
物體被勻速提升時(shí)，如果F＝25 N，滑輪質(zhì)量不計(jì)，則重物G受到的重力為_____N。
50
C
如圖所示，同一物體沿相同水平地面被滑輪或滑輪組勻速拉動(dòng)，拉力分別為F1、F2、F3，不計(jì)滑輪與軸及輕繩間的摩擦，比較它們的大小，則 ( )
A. F1＜F2＜F3　　　　B．F1＞F2＝F3
C. F2＞F1＞F3
D．F1＝F2＞F3
[方法指導(dǎo)]不計(jì)滑輪與軸及輕繩間的摩擦，假設(shè)物塊與地面的摩擦力為f，由于第一個(gè)圖中滑輪為定滑輪，使用過程不省力，故F1＝f；第二個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，但F2作用在動(dòng)滑輪的軸上，費(fèi)2倍的力，所以F2＝2f；第三個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，省一半的力，則F3＝ f。
工人為了搬運(yùn)一個(gè)笨重的機(jī)器進(jìn)入車間，某工人設(shè)計(jì)了如圖所示的四種方案，其中最省力的是 ( )
C
1.如圖是學(xué)校旗桿頂上的一個(gè)滑輪，升旗時(shí)往下拉動(dòng)繩子，國旗就會(huì)上升。下列對于滑輪的說法，正確的是
( )
A. 這是一個(gè)定滑輪，可省力
B. 這是一個(gè)動(dòng)滑輪，可省力
C. 這是一個(gè)定滑輪，可改變力的方向
D. 這是一個(gè)動(dòng)滑輪，可改變力的方向
C
C
2.如圖所示，用5 N的拉力F勻速豎直提升重為G的物體，使其上升了0.2 m。若不計(jì)滑輪自重及摩擦，關(guān)于物體的重力G和繩子自由端移動(dòng)的距離s，下列判斷中正確的是 ( )
A. G＝2.5 N，s＝0.1 m
B．G＝2.5 N，s＝0.4 m
C. G＝10 N，s＝0.4 m
D．G＝10 N，s＝0.1 m
3.如圖所示，不計(jì)動(dòng)滑輪與繩之間的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物體M以0.2 m/s的速度向左勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為20 N，以下正確的是 ( )
①M(fèi)受到地面的摩擦力為20 N
②水平拉力為20 N
③M受到地面的摩擦力為10 N
④M受到的重力與地面對M的支持力
是一對平衡力
A. ①④ B．①②
C．①③ D．②④
A
4.（2023·佛山期末）用如圖所示的滑輪拉動(dòng)物體A，使物體A以0.2 m/s的速度水平向左勻速運(yùn)動(dòng)10 s，此過程中繩子自由端移動(dòng)的距離為______m。已知物體A的重力為500 N，受到的摩擦力為120 N，忽略繩重、滑輪重和繩子與滑輪間的摩擦，拉力F的大小為____N。
4
60
5.一輛汽車不小心陷進(jìn)了泥潭中，按如圖甲、乙所示的兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出。如果汽車的動(dòng)力比阻力小800 N，則甲圖中人拉動(dòng)汽車的拉力至少為_____N，乙圖中人拉動(dòng)汽車的拉力至少為_____N，其中比較省力的是____圖。（滑輪重及繩與滑輪間的摩擦不計(jì)）
800
400
乙
6.如圖所示，物體以2 cm/s的速度在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3 N，繩子自由端水平拉力F＝____N，物體受到的摩擦力f＝____N，2 s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離______m。（不計(jì)滑輪重及輪與繩之間的摩擦）
3
6
0.08
7.如圖所示，大小為20 N的拉力F經(jīng)過滑輪使質(zhì)量為
10 kg的物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體在2 s內(nèi)水平移動(dòng)0.5 m（g取10 N/kg，不計(jì)繩重、滑輪重及繩子與滑輪之間的摩擦），求：
(1)物體受到的摩擦力f；
解：(1)由圖知，使用的是定滑輪，不計(jì)繩重、滑輪重及繩子與滑輪之間的摩擦，物體受到的摩擦力為f＝F＝20 N。
(2)物體的重力G；
(2)物體的重力G＝mg＝10 kg×10 N/kg＝100 N。
(3)拉力F所做的功W。
(3)拉力端移動(dòng)距離s＝s物＝0.5 m，
拉力做的功W＝Fs＝20 N×0.5 m＝10 J。
答：略(共23張PPT)
第十二章　簡單機(jī)械
第2節(jié)　滑輪（第2課時(shí)）
1. 知道滑輪組的特點(diǎn)和應(yīng)用。
2. 會(huì)根據(jù)要求使用和組裝滑輪組。
3. 滑輪組的繞線方法。
1. 滑輪組的特點(diǎn)和應(yīng)用。
2. 會(huì)畫滑輪組的繞線。
(1)我們把定滑輪與動(dòng)滑輪的組合，叫做滑輪組。
(2)一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪的繞線的方法(如圖所示)：從繩子的起點(diǎn)、拉力的方向、拉力的大小、移動(dòng)的距離這四個(gè)方面，思考兩種繞線方法的不同之處。
(3)使用滑輪組既能_____，又能_______
__________。
省力
改變力的方向
某工廠要提升一個(gè)笨重的零件，一位工人設(shè)計(jì)了圖示的四種方案，不計(jì)機(jī)械重力、繩重和摩擦，其中最省力的是 ( )
D
[方法指導(dǎo)]分別分析四幅圖中繩子拉力的大小，通過拉力的大小來判斷出哪種方案最省力。
在有著“世界工廠”之稱的東莞，車間工人們用如圖所示的滑輪組把重物提起2 m的高度，下列關(guān)于這個(gè)滑輪組工作的說法中，正確的是 ( )
A. 繩子自由端被拉下了10 m
B. 這個(gè)滑輪組能省距離
C. 這個(gè)滑輪組能省力
D. 這個(gè)滑輪組不僅能省力，還能省距
C
滑輪組用來克服阻力時(shí)，自由端拉力與要克服的阻力的關(guān)系為F＝ f（不需考慮滑輪自重），即f＝nF，
s繩＝ns物。
（2023·惠州期末）如圖所示，一個(gè)滑輪組拉著物體在一表面沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)（不計(jì)繩子、滑輪的重力和繩子與滑輪間的摩擦力），其中兩個(gè)滑輪中，屬于動(dòng)滑輪的是_____（選填“A”或“B”）。若物體重20N，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦5 N，則F的大小為____N，水平地面受到物體的壓力為____N。
B
2.5
20
[方法指導(dǎo)]先確定使用的是動(dòng)滑輪還是定滑輪，再根據(jù)定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)分析回答；不計(jì)繩子、滑輪的重力和繩子與滑輪間的摩擦力；根據(jù)F＝ f計(jì)算拉力。
如圖所示，用F＝20 N的拉力，拉著物體在地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦，則物體與地面之間的摩擦力的大小為 ( )
A. 60 N　　　　　　
B．40 N　　　　　　
C．20 N　　　　　　
D．80 N
A
輪
軸
杠桿
軸心
轉(zhuǎn)速
小明發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的水龍頭把手壞了，剩余部分的水龍頭很難徒手?jǐn)Q開（如圖甲所示）。但將如圖乙所示的鑰匙，安裝并旋轉(zhuǎn)后（如圖丙所示），水龍頭就能正常出水。則此鑰匙相當(dāng)于一個(gè)_______（選填“斜面”“滑輪”或“輪軸”），屬于______（選填“省力”或“費(fèi)力”）機(jī)械。
輪軸
省力
[方法指導(dǎo)]鑰匙在使用時(shí)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以屬于輪軸；輪軸是杠桿的一種變形，由于輪半徑大于軸半徑，若動(dòng)力作用在輪上，則動(dòng)力臂大于阻力臂，此時(shí)輪軸屬于省力杠桿。
如圖甲所示是某一風(fēng)景區(qū)的盤山公路，之所以要把上山的公路修成這般模樣，是因?yàn)楸P山公路相當(dāng)于簡單機(jī)械中的_______，可以省____。圖乙和圖丙為生活中常見的兩種釘子，其中與盤山公路的力學(xué)原理相同的是圖　　_____（選填“乙”或“丙”）的釘子。
斜面
力
乙
1.如圖所示，小虎同學(xué)用滑輪組勻速提起重600 N的物體。如果不計(jì)摩擦力、動(dòng)滑輪重力和繩子重力，則小虎同學(xué)對繩子的拉力應(yīng)為 ( )
A. 600 N
B．400 N
C．300 N
D．200 N
C
A
2.如圖所示，重14 N的物體A放在水平桌面上，物體A通過一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪與懸掛著的彈簧測力計(jì)相連（不計(jì)繩重及繩子與輪的摩擦）動(dòng)滑輪重2 N，動(dòng)滑輪下面懸掛一個(gè)物體B，當(dāng)物體B重6 N時(shí)，恰能勻速下落，若用一個(gè)水平向左的力FA作用在物體A，使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則此拉力FA的大小為 ( )
A. 8 N B．3 N
C．14 N D．4 N
B
3.用如圖所示的四種簡單機(jī)械，將同一重物從低處勻速提升到高處，在不計(jì)機(jī)械自重及摩擦的情況下，最省力的是 ( )
4. 如圖所示，利用滑輪組勻速提升重為10 N的物體，動(dòng)滑輪重2 N，物體被提升了0.5 m，不計(jì)繩重和摩擦，則繩子的自由端移動(dòng)的距離是____m，繩端的拉力F是____N，拉力做的功為___J。
1
6
6
5.（2023·韶關(guān)期末）如圖所示是防盜門的門鎖。將鑰匙插入鎖孔轉(zhuǎn)動(dòng)開鎖時(shí)，鑰匙相當(dāng)于一個(gè)______（選填“杠桿”“滑輪”或“輪軸”）。在安裝門鎖時(shí)需要用螺絲刀擰螺絲釘,從而把門鎖固定到門上，________（選填“螺絲刀”或“螺絲釘’）與鑰匙屬于同種簡單機(jī)械。
輪軸
螺絲刀
6. 在圖中畫出滑輪組最省力的繞線方式。
7.（2023·清遠(yuǎn)期末）如圖，用滑輪組提升重物，用最小的力將物重提升到高處，請畫出符合要求的繩子繞法。(共29張PPT)
第十二章　簡單機(jī)械
第1節(jié)　杠桿（第1課時(shí)）
1. 知道杠桿的定義，能準(zhǔn)確找出杠桿的五要素。
2. 會(huì)畫杠桿的力和力臂。
3. 能從常見的工具和簡單機(jī)械中識(shí)別出杠桿。
4. 通過實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件。
1. 杠桿的五要素。
2. 杠桿的力和力臂的作圖。
3. 探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)。
2.五要素 （如圖)
(1)________：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O。
(2)________：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 F1。
(3)________：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2。
(4)動(dòng)力臂：從支點(diǎn) O到_________________垂直的距離l1。
(5)阻力臂：從支點(diǎn)O到____________________的距離l2。
注：力的作用線：過力的作用點(diǎn)沿力的方向的直線(虛線)。
1.如右圖所示，一根硬棒，在力的作用下能繞著__________轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿。
固定點(diǎn)O
支點(diǎn)
動(dòng)力
阻力
動(dòng)力F1的作用線
阻力F2的作用線垂直
如圖是用撬棒撬石頭的情景，選項(xiàng)中關(guān)于該撬棒使用時(shí)的杠桿示意圖正確的是 ( )
B
[方法指導(dǎo)]知道動(dòng)力的方向，根據(jù)動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的效果相反可確定阻力的方向；力臂是從支點(diǎn)向力的作用線作垂線。
下列關(guān)于杠桿的一些說法中，正確的是 ( )
A. 杠桿只可以是直的
B. 動(dòng)力臂就是支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離
C. 杠桿支點(diǎn)一定在杠桿上
D. 杠桿的長度等于動(dòng)力臂與阻力臂之和
C
畫力臂方法：一找支點(diǎn)、二找線、三連距離、四標(biāo)簽。
①找支點(diǎn)O；
②找出力的作用線（力的延長線用虛線）；
③畫力臂（虛線，過支點(diǎn)作力的作用線的垂線）；
④標(biāo)力臂。
補(bǔ)充說明：力臂通常有三種表示方式，
如圖所示，選擇哪種表示方式根據(jù)個(gè)
人習(xí)慣而定。
請?jiān)谙聢D中畫出動(dòng)力F1的力臂l1。
[方法指導(dǎo)]力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離。首先通過支點(diǎn)O作力F1的作用線的垂線，然后畫上垂足，標(biāo)上名稱l1。
如圖所示，拉桿式行李箱在拉力F的作用下靜止在斜坡上，請畫出行李箱受到的重力G的示意圖，以及拉力F的力臂l。
(1)杠桿平衡是指：杠桿_____或_________。
(2)實(shí)驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
這樣做的目的是______________。
(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(見課本P77－P78)。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿的平衡條件(即杠桿原理)是_____________________________。
寫成公式___________。
靜止
勻速轉(zhuǎn)動(dòng)
便于測量力臂
動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
校工師傅用剪刀修剪較粗硬的樹枝時(shí)（如圖甲），往往把樹枝夾在離軸很近的地方，手放在剪刀離軸最遠(yuǎn)的末端用力，輕松將粗樹枝剪斷。小明想：為什么這樣使用，會(huì)很容易剪斷樹枝呢？于是他利用杠桿、支架、鉤碼（每個(gè)重1 N）、彈簧測力計(jì)來探究杠桿的平衡條件：
(1)將杠桿放在水平桌面上，發(fā)現(xiàn)杠桿靜止時(shí)如圖乙所示，此時(shí)杠桿處于________(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡，小明應(yīng)該將杠桿左端的平衡螺母向_____(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)。
(2)小明在杠桿左側(cè)掛2個(gè)鉤碼，在右側(cè)掛4個(gè)鉤碼(如圖丙)，使杠桿在水平位置平衡。改變左側(cè)鉤碼的位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中。
非平衡
右
分析表中數(shù)據(jù)，得出杠桿平衡需要的條件是：
動(dòng)力×動(dòng)力臂＝_________________。
(3)圖丙中，若將左右兩側(cè)各減去一個(gè)鉤碼，杠桿_________(選填“左側(cè)下降”“右側(cè)下降”或“仍然水平平衡”)。
阻力×阻力臂
右側(cè)下降
(4)為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，小明用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉(如圖丁)，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為_____N；保持水平位置不變，將彈簧測力計(jì)在原位置逐漸向左傾斜時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)會(huì)______(選填“變大”“變小”或“不變”)。進(jìn)一步分析可知，當(dāng)阻力一定且杠桿平衡時(shí)，____________
____________，動(dòng)力越小。所以在修剪較粗硬的樹枝時(shí)，像校工師傅那樣使用剪刀會(huì)更省力。
6
變大
阻力臂越小、動(dòng)力臂越大
[方法指導(dǎo)]（1）杠桿靜止就說明是杠桿平衡狀態(tài)；探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，需要杠桿在水平位置平衡，調(diào)節(jié)時(shí)將螺母向上翹的一端移動(dòng)；
（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
（3）設(shè)杠桿一個(gè)格的長度是L，一個(gè)鉤碼重是G，根據(jù)杠桿平衡條件求出；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件可求彈簧測力計(jì)示數(shù)；如果作用在杠桿上的力方向不與杠桿垂直則該力的力臂短了，就會(huì)使得拉力變大；根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行分析，得出結(jié)論。
在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：
(1)如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向_____(選填“左”或“右”)旋，杠桿保持水平的目的是_____________。
(2)如圖乙所示，在A位置上掛兩個(gè)相同鉤碼，應(yīng)該在B位置掛上____個(gè)同樣的鉤碼，才能使杠桿在水平位置平衡。
右
便于讀取力臂
1
(3)杠桿平衡后，小王便得出了杠桿的平衡條件為：F1l1＝F2l2，同組同學(xué)小勇認(rèn)為他這樣得出的結(jié)論不合理，這是因?yàn)開_____________________________________
_________________。
(4)如圖丙所示，彈簧測力計(jì)由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿始終保持水平平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將____（選填字母）。
A.不變　　B．變小　　C．變大
只通過一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，數(shù)據(jù)具有偶然性，不具備普遍性
C
1.人在做俯臥撐時(shí)可視為一個(gè)杠桿。如圖所示，人在用力起身時(shí)，下列能正確表示該杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力的示意圖的是 ( )
C
2.如圖所示，在輕質(zhì)杠桿兩端掛著兩個(gè)質(zhì)量不等的物塊（mM＞mN），此時(shí)杠桿在水平位置平衡，如果在M、N兩物體下方分別加掛一個(gè)等重的物體，則杠桿
( )
A. 保持平衡
B. 左端下沉
C. 右端下沉
D. 無法判斷
C
3.如圖所示在已水平調(diào)平的輕質(zhì)杠桿右側(cè)固定一物體M。在杠桿左側(cè)的不同位置分別掛上A、B、C三個(gè)不同的物體，杠桿均處于水平平衡狀態(tài)。通過分析可得，四個(gè)物體中質(zhì)量最大的是 ( )
A.物體M B．物體A C．物體B D．物體C
C
4.如圖所示，OA＝AB＝10 cm，重物G＝20 N。要使杠桿平衡，F(xiàn)＝　　N。若將重物向O點(diǎn)移動(dòng)，要使杠桿仍然保持平衡，則F　　　　（選填“變大”“不變”或“變小”）。
10
變小
5.如圖所示，小敏在運(yùn)動(dòng)會(huì)上豎直舉著班牌勻速前進(jìn)，前進(jìn)時(shí)班牌遇到水平向后風(fēng)的阻力等效作用在A點(diǎn)上。若將班牌視為杠桿，選_____（填“B”“C”）點(diǎn)作為支點(diǎn)，人的另一只手對桿的水平作用力較小，
這個(gè)力的方向是___________
（選填“水平向前”或“水平向后”）。
B
水平向后
6.如圖所示，請畫出拉力F的力臂l。
7.如圖所示是我國古代城墻外護(hù)城河上的吊橋，O為支點(diǎn)，A點(diǎn)為吊橋的重心，當(dāng)拉起吊橋時(shí)，請畫出動(dòng)力臂l1、阻力F2及阻力臂l2。
8.利用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置探究“杠桿的平衡條件”。
(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是_________________，若出現(xiàn)圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的螺母向_____(選填“左”或“右”)調(diào)。
便于直接讀出力臂
右
(2)如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明立即分析得出杠桿的平衡條件，他這種做法的不足是___________________。經(jīng)老師提醒后，小明繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖乙，若將A、B兩點(diǎn)下方掛的鉤碼同時(shí)朝遠(yuǎn)離支點(diǎn)O的方向移動(dòng)一小格，則杠桿___________(選填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)如圖丙所示，若不在B點(diǎn)掛鉤碼，可改用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿，當(dāng)彈簧測力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置時(shí)，使杠桿仍在水平位置平衡，其示數(shù)大小將______。
一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性
左端下沉
變大(共27張PPT)
第十二章　簡單機(jī)械
第1節(jié)　杠桿（第2課時(shí)）
了解杠桿的分類及其特點(diǎn)、應(yīng)用。
杠桿在生活中的應(yīng)用。
大于
小于
等于
（2023春·香洲區(qū)期末）如圖1所示是《天工開物》里記載的舂米機(jī)，把稻谷放在碗里，用腳踩在A點(diǎn)上施加動(dòng)力，使石球上下運(yùn)動(dòng)，這種杠桿的動(dòng)力臂______阻力臂（選填“大于”“小于”或“等于”），屬于______杠桿，生活中的筷子與舂米機(jī)____（選填“是”或“不是”）同一類杠桿。
小于
費(fèi)力
是
[方法指導(dǎo)]杠桿的分類：①省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂，省力但費(fèi)距離；
②費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂，費(fèi)力但省距離；
③等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂，既不省距離也不省力。
利用如圖所示的輕質(zhì)杠桿OB提升重物甲，動(dòng)力豎直作用在B點(diǎn)，則杠桿OB ( )
A.一定不是省力杠桿
B．可能是費(fèi)力杠桿
C．一定是省力杠桿
D．可能是等臂杠桿
C
(1)利用杠桿平衡條件進(jìn)行簡單的計(jì)算。
在兩個(gè)力和兩個(gè)力臂這4個(gè)量中，已知其中3個(gè)，可求出第4個(gè)量。
由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2，得
(2)杠桿平衡條件及轉(zhuǎn)動(dòng)的判斷。
當(dāng)F1l1＝F2l2時(shí)，杠桿平衡；當(dāng)F1l1≠F2l2時(shí)，杠桿的平衡被破壞，原來靜止的杠桿就要轉(zhuǎn)動(dòng)起來。
在如圖所示的杠桿模型中，O為杠桿的支點(diǎn)，則：
(1)F1的力臂長為多少？F2的力臂長為多少？
(2)若F1=300 N，為使杠桿平衡，F(xiàn)2的大小等于多少N？（杠桿本身重力不計(jì)）
解：(1)由圖可知，F(xiàn)1的力臂l1＝20 cm，
F2的力臂l2＝60 cm。
(3)若F1＝300 N，為使杠桿平衡，F(xiàn)2的大小等于多少N？(杠桿本身重力不計(jì))
(3)根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可得
300 N×20 cm＝F2×60 cm
解得F2＝100 N
答：略
[方法指導(dǎo)]力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，從圖中找出兩力的力臂，知道F1的大小，利用杠桿平衡條件求F2的大小。
A
如圖所示，杠桿AOB用細(xì)線懸掛起來，在A、B兩端分別掛質(zhì)量為m1、m2的重物時(shí)，杠桿平衡，此時(shí)AO恰好處于水平位置，AO＝BO，不計(jì)杠桿重力，同時(shí)在A、B兩點(diǎn)增加質(zhì)量為m的重物，則杠桿 ( )
A. A端下沉　　　　
B．B端下沉
C. 保持不變
D．無法判斷
最小力作圖步驟：
(1)定點(diǎn)：找距離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)（題目一般會(huì)給出該作用點(diǎn)）；
(2)連線：連接支點(diǎn)和最遠(yuǎn)的點(diǎn)，該線段就是最長的動(dòng)力臂；
(3)定向：確定動(dòng)力的方向，過動(dòng)力的作用點(diǎn)，作動(dòng)力臂的垂線，并標(biāo)上相應(yīng)的字母。
如圖所示，畫出杠桿平衡時(shí)所受的最小動(dòng)力F1及其力臂l1。
[方法指導(dǎo)]由圖可知，重力以及重力的力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件F1l1＝F2l2，要想使動(dòng)力最小，其力臂必須最大，從O點(diǎn)到杠桿的端點(diǎn)A的距離最大，故OA為動(dòng)力F1的最大力臂，過端點(diǎn)斜向上作OA的垂線段，即為動(dòng)力F1。
A
如圖所示，O為輕質(zhì)杠桿AB的支點(diǎn)，B點(diǎn)掛一重物G，現(xiàn)分別用F1、F2、F3、F4作用于杠桿，且均能使杠桿在水平位置保持平衡，則其中最小的力是 ( )
A. F1　　
B．F2　　
C．F3　　
D．F4
1.下列正常使用的杠桿中，屬于省力杠桿的是 ( )
D
2.皮劃艇是我國奧運(yùn)優(yōu)勢項(xiàng)目。如圖所示，比賽中運(yùn)動(dòng)員正在用力地劃槳，此時(shí)的船槳 ( )
A. 省力且省距離
B．省力但費(fèi)距離
C. 費(fèi)力且費(fèi)距離
D．費(fèi)力但省距離
D
3.如圖所示，用剪刀將一張紙片緩慢地一刀剪開的過程中，手施加的動(dòng)力F的變化情況是 ( )
A. 變大
B．變小
C．不變
D．無法確定
A
4.如圖為工地搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，人抬起車把時(shí)，車體可以看成一個(gè)杠桿，關(guān)于這個(gè)杠桿，下列說法正確的是 ( )
A. 輪子的中心是杠桿的支點(diǎn)
B．圖中拉力F大于重力G
C. 手握的位置靠近把手末端時(shí)更費(fèi)力
D．磚頭的位置遠(yuǎn)離車輪時(shí)抬起更省力
A
5.如圖所示的杠桿（自重和摩擦不計(jì)）中，O為支點(diǎn)，A 處掛一重為100 N的物體，為保證杠桿在水平方向平衡，在中點(diǎn)B處沿_____（選填“F”“F1”或“F2”）方向施加一個(gè)最小的力，為_____N。
F2
200
6.如圖甲是學(xué)校里面常用的一種移動(dòng)指示牌，圖乙是它的示意圖，其中AB為指示牌牌面，CD和BE為支架，整個(gè)移動(dòng)指示牌重心在B點(diǎn)，指示牌被風(fēng)吹倒時(shí)可看做杠桿，根據(jù)乙圖所示風(fēng)向，則支點(diǎn)是____點(diǎn)（填圖中字母），把風(fēng)力看成動(dòng)力，作用于O點(diǎn)，
O點(diǎn)為AB的中點(diǎn)，那阻力是__________，
若移動(dòng)指示牌重100 N，重心B距地面高
0.5米，AB為1米，CE長0.5米，則____N
的風(fēng)力能使指示牌D端剛好離開地面。
C
指示牌重力
50
7.（2023·連山期末）如圖甲是晾衣服用的夾子，其簡化示意圖如圖乙所示。AOB以看成杠桿，O點(diǎn)是支點(diǎn)，A點(diǎn)是動(dòng)力的作用點(diǎn)，B點(diǎn)是阻力的作用點(diǎn)。在圖乙中畫出，捏夾子時(shí)：
(1)在A點(diǎn)施加的最小動(dòng)力F1的示意圖。
(2)阻力F2的阻力臂l2。
8.（2023·惠州期末）如圖甲是《天工開物》中記載古人利用杠桿從水井提水的情景。現(xiàn)簡化成圖乙模型，AB為輕質(zhì)杠桿，支點(diǎn)為O，AO∶OB＝3∶2，在B端用輕繩在P處系著石塊，石塊質(zhì)量m＝15 kg：在A端用輕繩在Q處系著一只木桶，木桶以及桶內(nèi)的水總質(zhì)量
M＝40 kg；水井邊站著提水人阿寶。求：
（g取10 N/kg）
(1)阿寶不提繩子，杠桿水平平衡時(shí)，
繩AQ的拉力大小；
解：(1)石塊P的重力
G石＝mg＝15 kg×10 N/kg＝150 N
阿寶不提繩子，杠桿水平平衡時(shí)，根據(jù)杠桿的平衡條件得FA×OA＝G石×OB，
所以繩AQ的拉力
FA＝ ×G石＝ ×150 N＝100 N
(2)阿寶緩慢提繩子（繩AQ始終豎直），當(dāng)水桶剛離開
水面時(shí)阿寶對繩的拉力大小。
(2)木桶以及桶內(nèi)水的總重力
GM＝Mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N
阿寶緩慢提繩子（繩AQ始終豎直），當(dāng)水桶剛離開水面時(shí)阿寶對繩子向上的拉力
F人＝GM－FA＝400 N－100 N＝300 N
答：略(共41張PPT)
第十二章 單元復(fù)習(xí)
一、單元知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
二、回歸教材
1.(RJ八下P80“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第3題改編)如圖所示是指甲剪的示意圖，下列有關(guān)說法中正確的是 ( )
A. 指甲剪由1個(gè)杠桿組成，是省力杠桿
B. 指甲剪由2個(gè)杠桿組成，1個(gè)省力杠桿
和1個(gè)費(fèi)力杠桿
C. 指甲剪由3個(gè)杠桿組成，1個(gè)省力杠
桿和2個(gè)費(fèi)力杠桿
D. 指甲剪由3個(gè)杠桿組成，2個(gè)省力杠桿
和1個(gè)費(fèi)力杠桿
C
2.(RJ八下P84圖12.2－6)如圖所示是我國政府為緩解山區(qū)人民出行難的問題而修建的盤山公路，修建盤山公路的目的是 ( )
A. 減小車輪與路面的摩擦
B．減小汽車牽引力所做的功
C. 減小汽車上坡時(shí)所需的牽引力
D．提高汽車上坡時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率
C
3.(RJ八下P84“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第4題改編)物體重
1 000 N，如果用一個(gè)定滑輪提起它，要用_______N的力；如果用一個(gè)動(dòng)滑輪提起它，要用______N的力；如果用如圖所示的滑輪組提起它，要用
______N的力。(不計(jì)摩擦及滑輪自重)
1 000
500
250
4.(RJ八下P88“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第3題改編)如圖所示，將一個(gè)重10 N的物體用沿斜面向上的拉力(F＝8 N)勻速拉到斜面的頂端，物體沿斜面移動(dòng)的距離s為5 m，上升的高度h為3 m，則人對物體做的有用功是____J，斜面的機(jī)械效率為______。在高度相同時(shí)，斜面越長越______(選填“省力”或“費(fèi)力”)。
30
75%
省力
5.(RJ八下P80“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第4題改編)如圖所示，當(dāng)建筑工人把獨(dú)輪車抬起并前行時(shí)，已知獨(dú)輪車和磚頭的總重力為G＝500 N，獨(dú)輪車的有關(guān)尺寸如圖。g取10 N/kg。請計(jì)算：
(1)工人把獨(dú)輪車提起時(shí)，至少需要施加多大的豎直向上的作用力？
解：(1)如圖可知，重力的力臂為0.3 m，拉力的力臂為
1 m，根據(jù)杠桿平衡條件F1l1＝F2l2可得人對小車施加的豎直向上的作用力最小
(2)提起后，工人用200 N的水平推力使車在3分鐘內(nèi)前進(jìn)了180 m，則推力的功率是多少瓦？
(2)由題意可知，工人的水平推力F推＝200 N，
小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3 min＝180 s，
前進(jìn)的路程為180 m，所以推力的功率為
答：略　
三、易錯(cuò)易混歸納　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
易錯(cuò)點(diǎn)1：不能正確區(qū)分杠桿的種類
1.如圖所示，我國“天和”核心艙外的機(jī)械臂類似于人的手臂，屬于費(fèi)力杠桿。下列工具在使用時(shí)與機(jī)械臂屬于同一類杠桿的是 ( )
B
2.使用杠桿_______(選填“能”或“不能”)省功。下圖中的起瓶器屬于_______(選填“省力”“等臂”或“費(fèi)力”)杠桿，它的支點(diǎn)是____(選填“A”“B”“C ”或“D”)。
不能
省力
A
易錯(cuò)點(diǎn)2：不能正確規(guī)范作圖畫出杠桿的力和力臂
3. 在圖中，畫出阻力F2和動(dòng)力F的力臂l。
4.如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一重物G，繩受的拉力為F2，O為杠桿的支點(diǎn)。請?jiān)诟軛U的端點(diǎn)B處畫出使杠桿保持靜止的最小的力F1的示意圖，并作出F2的力臂l2。
易錯(cuò)點(diǎn)3：不能正確區(qū)分機(jī)械效率和功率
5. 關(guān)于功、功率、機(jī)械效率說法正確的是 ( )
A.做功越少，功率越小，機(jī)械效率越小
B.功率越大，反映做功越快，與機(jī)械效率無關(guān)
C.單位時(shí)間內(nèi)做功越多，機(jī)械效率一定越高
D.機(jī)械效率越大，表明做功越多
B
錯(cuò)點(diǎn)4：不能正確區(qū)分動(dòng)滑輪省力的情況
6.如圖所示，物體的重力都是20 N(不考慮摩擦和動(dòng)滑輪的重力)，當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，拉力F的大小分別是F甲＝____N，F(xiàn)乙＝____N。
20
10
C
7.如圖所示，在水平拉力F的作用下，物體A勻速向右滑動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為10 N，不計(jì)滑輪重及滑輪與繩之間的摩擦，則水平拉力F和物體A與水平面之間的摩擦力f的大小分別是 ( )
A. F＝20 N，f＝20 N
B．F＝10 N，f＝20 N
C. F＝20 N，f＝10 N
D．F＝10 N，f＝10 N
8.如圖，拉力F＝11 N，滑輪重1 N，不計(jì)摩擦，物體重G＝____N。
5
易錯(cuò)點(diǎn)5：不能正確比較滑輪組的機(jī)械效率
9.如圖所示，小明同學(xué)探究“影響滑輪組的機(jī)械效率的因素”，他用質(zhì)量相同的滑輪做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，并測算了各次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率。下列說法中正確的是 ( )
A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧測力計(jì)應(yīng)在靜止時(shí)讀數(shù)
B.根據(jù)甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)可知：滑輪組的
機(jī)械效率與繩子的繞法有關(guān)
C.根據(jù)乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)可知：同一滑輪
組，提升的物體越重，機(jī)械效率越高
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)，換用不同裝置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，
目的是減小誤差
C
四、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)
1.小明和小紅一起做“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，小明將左端的平衡螺母向右調(diào)，小紅認(rèn)為也可以將右端的平衡螺母向____(選填“左”或“右”)調(diào)，使杠桿在水平位置平衡。
右
(2)接著，小明在A處掛3個(gè)鉤碼，在右端掛2個(gè)鉤碼，并將鉤碼移動(dòng)到B處，杠桿又在水平位置平衡(如圖乙所示)，小明使杠桿在水平位置平衡的目的是_____________。由此，小明總結(jié)得出杠桿平衡的條件，小明的做法存在的問題是____________________
____________________。
便于測量力臂
只憑一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論不具有普遍性
(3)最后，小明取下掛在右側(cè)的鉤碼，并用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉。仍使杠桿在水平位置平衡(如圖丙所示)。當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，為保持杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將______(選填“變大”“變小”或“不變”)，其原因是________________。
(4)在分析實(shí)驗(yàn)誤差時(shí)，小紅整理了以下四個(gè)因素，其中不會(huì)帶來實(shí)驗(yàn)誤差的是_____(選填字母)。
A.支架自身重力較大 B．鉤碼磨損程度不同
C.懸掛鉤碼的繩索有重力 D．杠桿與轉(zhuǎn)軸之間有摩擦
變大
拉力的力臂變小
A
2.某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
(1)通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用____(選填“甲”或“乙”)圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)。
(2)通過第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多(動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大)，滑輪組的機(jī)械效率______(選填“越高”“不變”或“越低”)。
(3)小組同學(xué)再用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次實(shí)驗(yàn)，表中第3次實(shí)驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：繩端移動(dòng)距離s＝　　_____m，機(jī)械效率η＝______。
乙
越低
0.3
83.3%
(4)比較第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，_______________________________________
_________________。
(5)只要滑輪組結(jié)構(gòu)一定，知道繞動(dòng)滑輪的有n段細(xì)繩，測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)器材就可以不需要________(填一種測量工具名稱)，且機(jī)械效率的表達(dá)式通式為η＝___________(用本題中有關(guān)字母表示)。
被提升物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高
刻度尺
(6)如采用圖丙裝置，改變動(dòng)滑輪重量G動(dòng)，提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖丁的圖象，分析圖象中的A點(diǎn)可知，被提升物體所受的重力為　　_____N。(忽略繩重和摩擦)
12
五、中考鏈接
1.（2022·廣東）分別使用圖中四種裝置勻速提升同一重物，不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦，最省力的是 ( )
A
2.（2021·廣東）用如圖甲所示的滑輪組提升重200 N的物體，已知拉力F為80 N，不計(jì)繩重和摩擦，物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線是____（選填“A”或“B”），動(dòng)滑輪重為　　_____N，3 s內(nèi)對物體做的有用功為______J。
A
40
300
3.（2020·廣東）如圖所示，人向下拉繩提升重物。已知物體重400 N，動(dòng)滑輪重60 N，不計(jì)繩重及摩擦，將重物勻速提升0.5 m，人需用的拉力為____N，繩子自由端移動(dòng)的距離為____m，人所做的有用功為_____J。
230
1
200
4.（2018·廣東）A、B兩種實(shí)心物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖甲所示，把體積相等的A、B物體掛在滑輪組下，若要使它們處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在圖乙的虛線框內(nèi)懸掛B物體的個(gè)數(shù)是（不計(jì)摩擦和滑輪的自重） ( )
A.2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)
A
5.（2018·廣東）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA或繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，請?jiān)趫D中畫出杠桿OA的動(dòng)力臂l。
6.（2020·廣東）如圖所示，用一根硬棒通過支點(diǎn)O撬起石頭，畫出石頭所受重力G的示意圖，以及力F的力臂l。
7.（2017·廣東）如圖所示，利用羊角錘撬起釘子，請你在羊角外錘A點(diǎn)處畫出所能施加的最小動(dòng)力F1，并畫出阻力F2的阻力臂l2。
8.(2022·廣東)在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：
(1)小明安裝好杠桿后，發(fā)現(xiàn)其左端下沉，如圖甲所示。
為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向____調(diào)節(jié)。
右
(2)如圖乙所示，杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在A處懸掛3個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重0.5 N。如果在B處施加一個(gè)拉力使杠桿在水平位置再次平衡，當(dāng)方向?yàn)開_________時(shí)，拉力最小，大小為______N。
(3)課后，小明制作了一個(gè)簡易杠桿，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在它兩邊恰當(dāng)位置分別放上不同數(shù)量的同種硬幣，使其在水平位置再次平衡，如圖丙所示，則力臂l1∶l2＝_______。若兩邊同時(shí)各取走一枚硬幣，則杠桿的______端將下沉。
豎直向下
2
2∶1
右
9.（2021·廣東）桿秤是從我國古代沿用至今的稱量工具，如圖是小明制作的桿秤的示意圖，使用時(shí)，將待稱物體掛在秤鉤上，用手提起B(yǎng)或C（相當(dāng)于支點(diǎn)）處的秤紐，移動(dòng)秤砣在秤桿上的位置D，使秤桿達(dá)到水平平衡時(shí)可讀出待稱物體的質(zhì)量，此秤最大稱量是10 kg，秤砣最遠(yuǎn)可移至E點(diǎn)。秤桿
和秤鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，AB、BC、
BE的長度如圖所示（g取10 N/kg），
問：
(1)提起哪處的秤紐，此秤的稱量最大？
解：(1)根據(jù)杠桿的平衡條件可知，當(dāng)提著B處秤紐、秤砣在E點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)所掛物體重為 ；
當(dāng)提著C處秤紐、秤砣在E點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)所掛物體重為
因BE>CE、ABGA′，即提B處秤紐時(shí)，此秤的稱量最大。
(2)秤砣質(zhì)量為多少？
(2)由(1)可知，當(dāng)提著B處秤紐、秤砣掛在E點(diǎn)、A點(diǎn)秤鉤掛著質(zhì)量為10 kg的物體時(shí)，秤桿可以在水平位置平衡，則可列式GA·AB＝G秤砣·BE
由G＝mg可得mA·AB＝m秤砣·BE，則
m秤砣＝
(3)當(dāng)提起C處秤紐稱一袋質(zhì)量為2 kg的荔枝時(shí)，D與C之
間的距離為多少？
(3)當(dāng)提起C處秤紐稱一袋質(zhì)量為2 kg的荔枝時(shí)，阻力臂為AC＝AB＋BC＝0.02 m＋0.03 m＝0.05 m
根據(jù)杠桿的平衡條件可列式G荔枝·AC＝G秤砣·CD，
由G＝mg可得m荔枝·AC＝m秤砣·CD
則CD＝
答：略(共34張PPT)
第十二章　簡單機(jī)械
第3節(jié)　機(jī)械效率
1. 知道有用功、額外功和總功的含義及三者之間的
關(guān)系。
2. 理解機(jī)械效率的定義及物理意義，會(huì)進(jìn)行相關(guān)的
計(jì)算。
3. 會(huì)測算滑輪組的機(jī)械效率。
4. 知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。
1. 三種功的定義。
2. 機(jī)械效率的計(jì)算。
有用功：無論是否使用機(jī)械，必須要做的功，用W有表示。
額外功：使用機(jī)械時(shí)，不可避免地要克服摩擦力和機(jī)械自重等因素做的功，用W額表示。
總功：有用功與額外功之和是總共做的功，用W總表示，W總＝W有＋W額
質(zhì)量是40 kg的小王同學(xué)用重10 N的水桶，提起重力為100 N的水，沿樓梯送到三樓，每層樓高3 m，在該過程中，她對水做的功為有用功，則她做的有用功和額外功分別是 ( )
A. 600 J　2 400 J　　　
B．600 J　2 460 J
C. 600 J　60 J
D．3 000 J　60 J
B
[方法指導(dǎo)]提水桶上樓，對水做的功為有用功，對自己和水桶做的功為額外功，利用W＝Gh求解。
我們用水桶從井中打水，那么對桶中的水做的功是_________，拉力所做的功是_____，對水桶所做的功是_______。（均選填“有用功” “額外功”或“總功”）
有用功
總功
額外功
(1)機(jī)械效率的定義：物理學(xué)中，將有用功跟總功的比值，叫做機(jī)械效率。
(2)計(jì)算：機(jī)械效率＝___________，公式：_____________。
(3)使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，有用功總是______總功，所以機(jī)械效率總是______1。
小于
小于
用如圖所示的滑輪組拉著重為30 N的物體A勻速前進(jìn)0.2 m，則繩子自由端移動(dòng)的距離為_____m；若物體A與地面的摩擦力為9 N，實(shí)際拉力F＝4 N，則拉力所做的有用功是______J； 拉力所做的總功是_____J，則該滑輪組的機(jī)械效率為_____。
0.6
1.8
2.4
75%
[方法指導(dǎo)]由圖可知，滑輪組的動(dòng)滑輪上有3段繩子，則繩子自由端移動(dòng)的距離s＝3s物，拉力做的總功W總＝Fs，物體克服摩擦力做的功（有用功）W有＝fs物，該滑輪組的機(jī)械效率為 。
用如圖所示的滑輪組把貨物拉上貨倉，貨物重500 N，用350 N的力F拉繩端使貨物上升1 m，在此過程中有用功為____J，總功為_____J，滑輪組的機(jī)械效率為_______。
500
700
71.4%
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y量滑輪組的機(jī)械效率。
提出問題：需要測量哪幾個(gè)物理量？怎樣計(jì)算有用功？怎樣計(jì)算總功？
猜想：滑輪組的機(jī)械效率與物體的重量、滑輪重、繩重、繩與滑輪間的摩擦、承擔(dān)物重的繩子段數(shù)等有關(guān)。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：利用測力計(jì)將安裝在滑輪組中的鉤碼（或重物）提起，比較同一滑輪組在不同使用情況下的機(jī)械效率
實(shí)驗(yàn)原理： 。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)：如圖所示，安裝實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)用彈簧測力計(jì)測量鉤碼所受的重力
G并填入表格。
(2)分別記下鉤碼和彈簧測力計(jì)的位置。
(3)緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s，將這三個(gè)量填入表格。
(4)改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。算出有用功W有、總功W總、機(jī)械效率η并填入表格。
分析與論證：
①在不同使用情況下，同一滑輪組的機(jī)械效率不是一定的；②滑輪組的機(jī)械效率小于1。
歸納總結(jié)：同一滑輪組，所提物體越重，機(jī)械效率越高；機(jī)械效率與滑輪組的繞法無關(guān)。
交流討論：提高滑輪組機(jī)械效率的方法：
①增大物體的重量；②減小動(dòng)滑輪的重量和繩重； ③減小滑輪與繩子間的摩擦。
按圖甲組裝實(shí)物，用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)繩子自由端，將質(zhì)量為200 g的鉤碼從A位置勻速豎直提升到B位置，同時(shí)彈簧測力計(jì)從圖中的A′位置勻速豎直上升到B′位置，在這個(gè)過程中，彈簧測力計(jì)對繩的拉力為F，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示。g取10 N/kg，請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題：
(1)鉤碼重為____N。
(2)A′B′＝____AB。
(3)拉力F做功為______J。
(4)若只增加鉤碼上升的高度，滑輪的機(jī)械效率將_____。(選填“變大”“變小”或“不變”)
(5)若只增加繩子自由端勻速上升的速度，拉力F的功率將______。(選填“變大”“變小”或“不變”)
(6)小麗利用上述器材進(jìn)行了如下探究實(shí)驗(yàn)：
①在滑輪下掛重為G的鉤碼時(shí)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得出滑輪的機(jī)械效率為η1；
2
2
0.24
不變
變大
②在該滑輪下掛重為2G的鉤碼時(shí)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得出滑輪的機(jī)械效率為η2；
③比較發(fā)現(xiàn)η1≠η2。
請你根據(jù)小麗的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象，寫出她所探究的問題：　_____________________________________。
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系
[方法指導(dǎo)]（1）根據(jù)G＝mg求鉤碼的重力；
（2）由圖讀出鉤碼上升的距離和繩子自由端移動(dòng)的距離；
（3）根據(jù)彈簧測力計(jì)的分度值讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，利用W總＝Fs求拉力做的總功；
（4）利用
分析滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升高度的關(guān)系；
（5）利用 分析拉力做功的功率與速度的關(guān)系；
（6）根據(jù)控制變量法，找出不變的量和變化的量，確定所探究的問題。
在“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如下表所示。
(1)實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪組提升重物時(shí)，應(yīng)豎直向上______拉動(dòng)彈簧測力計(jì)。
(2)表格內(nèi)的第4次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)是_______（結(jié)果精確到0.1%)。這次數(shù)據(jù)是用圖_____（選填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測得的。
(3)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到，若要增大滑輪組的機(jī)械效率，可以_______________。在第1次實(shí)驗(yàn)中，拉力F所做的額外功為____J。
(4)通過比較_____(填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào))兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與繩子繞法無關(guān)。
勻速
66.7
乙
增大物體的重力
0.1
1、4
對于斜面來說，W有＝Gh，W總＝Fl，
對于理想斜面，不存在摩擦，
η＝100%，Gh＝Fl。
（2023·雷州期末）如圖，斜面長（s）為1.2 m、高（h）為0.3 m，現(xiàn)將重為16 N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端，若拉力F為5 N，則此過程中拉力做功為____J，物體受到的摩擦力為____N，斜面的機(jī)械效率是_______。
6
1
80%
[方法指導(dǎo)]使用斜面時(shí)，利用W＝Gh求所做的有用功；利用W＝Fs求拉力做的總功，總功減去有用功可得拉力做的額外功，再根據(jù)W額＝fs求物體在斜面上受到的摩擦力；斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比。
斜面也是一種簡單機(jī)械。工人師傅常利用斜面把重物搬運(yùn)到汽車上，如圖所示，斜面高為1 m，長為4 m，工人用500 N沿斜面方向的力將重為1 000 N的箱子推到車上．此斜面的機(jī)械效率是______，重物移動(dòng)過程中受到的摩擦力是_____N。
50%
250
1.下列說法正確的是 ( )
A. 功率越大的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高
B. 做有用功越多的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高
C. 越省力的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高
D. 有用功一定，額外功越小的機(jī)械，機(jī)械效率一定
越高
D
2.如圖所示，一位同學(xué)用滑輪組拉著重450 N的物體A，使它5 s內(nèi)在水平面上勻速前進(jìn)1 m，水平拉力
F＝75 N，若與地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列說法正確的是 ( )
A. 他做的總功是75 J
B. 他做的有用功是450 J
C. 拉力做功的功率是15 W
D. 該滑輪組的機(jī)械效率是60%
D
D
3.用四個(gè)滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，用它們勻速提起貨物，在繩自由端分別施加豎直的拉力F甲和F乙，物重分別為G甲和G乙，物體被提升高度分別為h甲
、h乙，不計(jì)繩重及摩擦，則 ( )
A.若F甲＝F乙且G甲＝G乙，則乙的機(jī)械效率比
較低
B.若F甲＝F乙且h甲＝h乙，則甲的機(jī)械效率比
較低
C.若G甲＝G乙且滑輪重均相同，則甲的機(jī)械
效率比較低
D.若F甲＝F乙且滑輪重均相同，則乙的機(jī)械
效率比較低
4.用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)水平地面上重200 N的物體A，使物體A在4 s內(nèi)勻速前進(jìn)了4 m，已知物體A受到地面的摩擦力為60 N，所用拉力大小為25 N，忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦。則：繩子自由端在4 s內(nèi)移動(dòng)了____m；拉力做的功為_____J；該滑輪組的機(jī)械效率為_____。
12
300
80%
5.如圖所示，斜面長s＝10 m，高h(yuǎn)＝5 m。用沿斜面方向的推力F，將一個(gè)重為200 N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B，推力F的大小為120 N，運(yùn)動(dòng)過程中推力F做的功為______J，克服物體的重力做的功為　
________J；運(yùn)動(dòng)過程中物體受到摩擦力的大小為　　____N；該裝置的機(jī)械效率為_______（結(jié)果精確到0.1%）。
1 200
1 000
20
83.3%
6.如圖所示，起重機(jī)將質(zhì)量為5 400 kg的大石頭沿豎直方向勻速提升了3 m，它的電動(dòng)機(jī)所做的功是4.05×105 J。求：
(1)大石頭所受的重力；
解：(1)大石頭所受的重力
G＝mg＝5 400 kg×10 N/kg
＝5.4×104N
(2)起重機(jī)提升重物所做的有用功；
(3)起重機(jī)的機(jī)械效率。
(2)起重機(jī)提升重物所做的有用功
W有用＝Gh＝5.4×104 N×3 m＝1.62×105 J
(3)由題知，電動(dòng)機(jī)做的總功W總＝4.05×105 J，
則起重機(jī)的機(jī)械效率為：
＝40%
答：略

展開更多......

收起↑