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(共34张PPT)
课时1　杠杆　滑轮
①什么是杠杆？
②杠杆的五要素是什么？
③杠杆有哪些类型？
①什么是动滑轮？
②动滑轮有什么特点？
③什么是定滑轮？
④定滑轮有什么特点？
⑤滑轮组有什么特点？
固定点
O
转动
F1
阻碍
F2
l1
l2
匀速转动
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
>
<
撬棒
<
>
费力、省距离
船桨
＝
＝
天平
等臂杠杆
省力杠杆
省力
改变力的方向
省一半
力的方向
n分之一
判断下列说法是否正确，正确的在括号内画“√”，错误的画“×”。
1．使用机械可以省功( )
2．作用在杠杆上的动力和阻力的方向可能相同，也可能相反( )
3．杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的任意位置( )
4．杠杆的力臂是支点到力的作用点连线的距离( )
5．动滑轮既能省力也能改变力的方向( )
×
√
√
×
×
时空线索
几千年前,人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的舂(chōnɡ)和磨,用来提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船、桨等。到如今,小到各种生活用品,如剪刀、起子、拉杆箱；大到机械设备,如吊车、起重机等都极大地方便了人们的生活。观察下列简单机械,并回答问题。
(1)我国古代劳动人民用智慧创造出很多实用工具,如图所示的四个场景
中所用工具属于费力杠杆的是____。
C
(2)如图所示，我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它
的说法正确的是____。
A．“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂
B．图中的B点为杠杆的支点
C．“权”小于“重”时，A端一定上扬
D．增大“重”时，应把“权”向左端移
D
(3)如图是古书《天工开物》中描述人们用舂来捣谷
时的情景。当人用力踩横木B点后立即松脚，横木另
一端A点碓头下落，打在石臼内的谷物上。
①用力踩B点的过程中，____点为支点，脚踩横木的力是_____力，碓头
的重力是_____力，由图可知，此时为_______杠杆。
②增大碓头的质量，人用力踩横木B点处的力_____ (选填“增大”“减
小”或“不变”)。
O
动
阻
费力
增大
③若A点的碓头的重力为60 N，OA∶OB＝4∶3，则捣谷人在B点至少需施
加竖直向下_____N的力(不计杆自重)，并在图中画出该力的示意图和阻
力的力臂。
80
(4)如图是汽车起重机吊起货物的示意图，该装置通过液压伸缩撑杆推
动吊臂并使吊臂绕A点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。
①杠杆的支点是____点，此时为_______杠杆。
②假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，通过转动吊臂提升货物的
过程中，钢绳对吊臂的作用力(阻力) _____，阻力臂_______，动力臂
_______，动力_______，即撑杆对吊臂的作用力_______。
A
费力
不变
减小
不变
减小
减小
③起重机通过滑轮组匀速提起货物，如图所示，若货物重2 000 N，货
物提升速度为 0.2 m/s，每个滑轮重100 N，不计绳重和摩擦，则拉力
F＝ ____N，拉力移动的速度为 ____m/s，拉力做功的功率为 ____W。
700
0.6
420
(5)如图甲是一个核桃破壳器。破壳时，手柄可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意图。请在图乙中画出：
①B点受到的阻力F2的力臂l2。
②作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
杠杆力臂作图的步骤
杠杆最小力作图
小明和实验小组的同学们通过观看玩跷跷板视频和大人和小孩推门比赛的漫画。发现跷跷板在水平位置平衡时大人比小孩离转轴近；小孩也可以推开被大人阻挡的门。于是他们提出问题：杠杆的平衡状态受哪些因素的影响呢？杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
一
探究杠杆的平衡条件
如图所示，小明和同学们利用铁架台、带有刻度的杠杆、弹簧测力计、若干钩码等实验器材进行实验。测量的物理量：动力F1、阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2。通过分析实验测得的数据探究杠杆的平衡条件。
1．为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠
杆静止时如图甲所示，此时杠杆_______(选填“处于”或“不处于”)
平衡状态，则应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节，使杠
杆在水平位置达到平衡。
2．在杠杆两侧挂上不同数量、相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠
杆重新在水平位置平衡，仍然使杠杆在水平位置平衡的目的是 _______
_______。将杠杆调节平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在
B点挂____个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。
处于
左
便于测
量力臂
2
3．小明用弹簧测力计代替钩码，应当沿竖直方向拉测力计，其原因是
_________________；支点左边钩码的重力为动力F1，支点右边的弹簧测
力计的拉力为阻力F2，读出动力臂l1和阻力臂l2，记录的数据如表所示。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 2 1 1
2 1 1.5 1.5 1
3 1.5 2 3 1
4 1 4 2 2
分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是___________________________，
即 _________。
便于读出力臂数值
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
1．如图丙所示，先在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计逐渐向右倾
斜，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐_____
(选填“变大”或“变小”)，原因是_____________。
变大
拉力力臂变小
2．要进行多次实验的目的是___________________________________
___。
3．若记录的一组数据如表所示，某同学由此得出杠杆平衡条件是“动
力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”的结论。该同学得出错误结论的原因：
①___________________________________________________；
②___________________________________________________________
_____。
动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/cm 阻力臂l2/cm
1 3 3 1
避免实验出现偶然性，得出普遍适用规
律
力和力臂的单位不同，是不同的物理量，数据不能相加减
只测一组数据，实验次数太少，具有偶然性，不能得出普遍适用的
规律
4.在“分析与论证”第2问的基础上，在A、B两点各再增加1个钩码，杠
杆将 ___________(选填“不动”“顺时针转动”或“逆时针转动”)。
顺时针转动
二
测量滑轮组的机械效率
猜想1：滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关；
猜想2：滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关。
如图所示，小明和同学利用滑轮、细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计进行实验。他们按照图甲、乙组装滑轮组。
用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了四次实验，数据如表所示：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端上移距离s/cm 机械
效率η
1 4 10 1.7 30 78.4%
2 4 10 1.6 40 62.5%
3 6 10 2.4 30
4 6 10 2.1 40 71.4%
1．实验中应沿竖直方向_______缓慢拉动弹簧测力计。
2．表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 ______。根据表中1、3两组
数据可知该次实验所用滑轮组是___ (选填“甲”或“乙”)。
3．实验结果表明：
(1)用同一滑轮组提升物体时，物体越重，机械效率 _____。
(2)用不同的滑轮组提升同一物体时，动滑轮越重，机械效率 _____。
(3)滑轮组机械效率的高低与滑轮的绕法、升高的距离 _________。
匀速
83.3%
甲
越高
越低
没有关系
1．请你提出一种提高滑轮组机械效率的方法：____________________
__________________。
2．不计绳重及摩擦阻力，在第2、4次实验中，动滑轮的重力是____N。
3．若实验中只有弹簧测力计，没有刻度尺，你能设法测算出该滑轮组
的机械效率吗？简要说明理由。
在转轴上加润滑油(或
减轻动滑轮的自重)
2.4
4．小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，
应该静止读数。你认为他的想法 _______(选填“正确”或“不正
确”)，理由是_________________________________________。
不正确
小明没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响(共17张PPT)
课时2　机械效率
①什么是有用功、总功、额外功？
②有用功、总功、额外功之间有什么关系？
③什么是机械效率？
④计算机械效率的公式是什么？
必须
W有＝Gh
W总＝W有＋W额
总功
小于
判断下列说法是否正确，正确的在括号内画“√”，错误的画“×”。
1．额外功越多，机械的机械效率就越低( )
2．机械的功率越小，机械效率就越低( )
3．机械做功越多，机械效率越高( )
4．减小机械内部摩擦可以提高其机械效率( )
×
×
×
√
模型线索
(一)竖直型滑轮组
小明所在的兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，看到了建筑工人在使用各种机械工作，请结合所学的物理知识，解答以下问题：
(1)建筑工人用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。(g取10 N/kg)
①一个工人的质量为60 kg，竖直向上匀速拉动700 N的重物时，作用在绳子自由端的拉力为400 N，将重物提升2 m用时20 s，滑轮组的机械效率为多少？
②在这20 s的时间内拉力的功率为多少？
③该工人能够提升的最重的物体质量约为多少？
④请你设计另一种最省力的绕线方式，并画在图乙中。
⑤利用最省力的方式提升800 N的重物，求作用在绳子自由端拉力的大小。
⑥利用最省力的方式竖直向上以0.15 m/s
的速度匀速拉动绳子，求20 s内物体上升的距离。
(二)水平型滑轮组
(2)工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1，滑轮组的机械效率为75%，滑轮组和绳子的自重不计。(g取10 N/kg)求：
①石材受到的阻力；
②在石材移动10 s过程中，工人做的有用功；
③在石材移动10 s过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。
(三)斜面型机械
(3)工人把重1 200 N的物体沿着长L＝5 m、高 h＝1 m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300 N(不计空气阻力)。求：
①将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？
②工人使用斜面做功的机械效率是多少？
③物体和斜面之间的摩擦力是多大？
2．水平型的滑轮组，如果重物由n段绳子拉着，重物移动的距离为s物，
绳子自由端移动的距离和速度与重物移动的距离和速度有这样的关系：
s绳＝ns物，v绳＝nv物，则有用功为物体克服摩擦阻力所做的功。
W有＝f阻s物，W总＝nF拉s物。
3．斜面型的机械，克服物体重力所做的功为有用功，克服斜面摩擦所
做的功为额外功，两者之和为总功。

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