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(共33张PPT)
第一部分　考点突破
第13讲　简单机械
第1课时　杠杆　滑轮
(5年5考,2~4分)
1．定义:在力的作用下能绕________转动的硬棒叫做杠杆,杠杆可以是直的,也可以是弯的.
2．杠杆的五要素
支点(O):杠杆绕其转动的固定点.
动力(F1):使杠杆转动的力.
阻力(F2):阻碍杠杆转动的力.
动力臂(l1):从______到____________的距离.
阻力臂(l2):从______到____________的距离.
杠杆(高频考点)
固定点
支点
动力作用线
支点
阻力作用线
3．杠杆平衡是指杠杆处于______或__________状态.杠杆平衡条件是___________________________________.
4．杠杆的分类
(1)省力杠杆:动力臂______阻力臂,动力______阻力.特点:省力但________.如撬棒、瓶起子.
(2)费力杠杆:动力臂______阻力臂,动力______阻力.特点:费力但________.如钓鱼竿、船桨.
(3)等臂杠杆:动力臂______阻力臂,动力______阻力.特点:既不省力也不省距离.如天平、定滑轮.
静止
匀速转动
动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)
大于
小于
费距离
小于
大于
省距离
等于
等于
【回归教材】　如图是搬运砖头的独轮车,使用时可视为______(选填“省力”或“费力”)杠杆.若独轮车和砖头的总重G为1 000 N,要将扶手抬起,则人施加的竖直向上的力F的大小至少为_____N.
(RJ八下P80)
省力
300
1．定滑轮:滑轮的____固定,不随物体一起运动.定滑轮可以看作一个______杠杆,使用定滑轮不省力,但可以改变__________.
2．动滑轮:滑轮的轴随物体一起运动.动滑轮可以看作一个______杠杆,使用动滑轮可以省____,但费______,且不能改变__________.
滑轮(高频考点)
轴
等臂
力的方向
省力
力
距离
力的方向
3．滑轮组:定滑轮与动滑轮的组合,使用滑轮组既可以______,又能改变__________.使用滑轮组时,省力情况由承担动滑轮和物重的绳子段数n决定,若不计绳重、摩擦、动滑轮重,提起物体所用的力就是物重的
_________,即F=____;若不计绳重和摩擦,计滑轮重,则拉力F=________.
4．斜面:与水平面成一定夹角的倾斜平面,是一种省力、费距离的简单机械,如:盘山公路等.
5．轮轴:由具有共同转动轴的轮组成的简单机械,可以看成是杠杆的变形,如:门把手、方向盘、扳手等.
省力
力的方向
n分之一

探究杠杆的平衡条件
实验器材 铁架台、杠杆、钩码.
实验步骤 1.将杠杆固定在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置保持平衡.
实验装置图
实验步骤 2．给杠杆两侧挂钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出平衡时动力、动力臂、阻力、阻力臂的数值填入表格中.
3．改变动力、动力臂的大小,相应调节阻力、阻力臂,再重复做几次实验.
实验结论 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2).
注意事项 及相关要点 1.实验前必须调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
2．实验时必须移动钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡.
3．实验过程中不允许调节平衡螺母.
4．调节杠杆在水平位置平衡的原因:方便测量力臂大小.
5．支点选在杠杆的几何中心上的原因:避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响.
6．多次实验的目的:避免实验的偶然性,使结论具有普遍性.
某同学利用图甲装置探究“杠杆的平衡条件”,杠杆上相邻刻度线间的距离均为5 cm,每个钩码重0.5 N.
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,是为了________________________
____.杠杆在图甲所示位置静止,此时杠杆____(选填“是”或“不是”)平衡状态.
避免杠杆自重对实验的影
响
是
(2)为使图甲中的杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向____(选填“左”或“右”)端调节.挂上钩码后为了使杠杆再次在水平位置平衡,此时______(选填“能”或“不能”)再调节平衡螺母.实验中保持杠杆在水平位置平衡的目的是______________.
右
不能
便于测量力臂
(3)在某次实验中,在A点挂上4个钩码,如图乙所示,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂上___个钩码,做完实验后,将数据填在下表,请你帮他补充表格:①_____________; ②_____________.
次数 动力 F1/N ____ ____ 阻力臂
l2/m
1 2 0.15 3 0.1
(4)通过表格中的数据,该同学就得出了杠杆平衡条件:_______________
____________.你认为他的结论________(选填“可靠”或“不可靠”),理由是_____________________________.
6
动力臂l1/m
阻力F2/N
①
②
动力×动力臂=阻
力×阻力臂
不可靠
只有一次实验,结论存在偶然性
【实验拓展】
(5)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改成用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是__________.
变大
力臂变短
(6)实验中多次实验的目的是_________________________;分析数据时能不能比较“动力+动力臂”与“阻力+阻力臂”的大小 为什么 _______________________________.
(7)图丁中,测力计沿图示位置拉杠杆,杠杆仍然在水平位置平衡,此时FC=___N.
排除偶然性,寻找普遍规律
不能,不同的物理量之间不能相加
3
【拓展创新】
(8)实验结束后,他提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立 ”于是该同学利用图戊所示装置进行探究.发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是________________________.
杠杆的自重对实验有影响
1．[物理观念](2022·贺州)如图所示的四种工具中,属于省力杠杆的是(　　)
杠杆类型的判断(5年2考,常结合其他知识考查)
C
A.筷子
B.托盘天平
C.羊角锤
D.火钳
2．(2020·百色)如图所示的工具,正常使用时属于费力杠杆的是(　　)
B
A.核桃夹
B.筷子
C.瓶起子
D.钳子
一般情况下,手对杠杆的力是动力,物体对杠杆的力是阻力.然后根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型.
3．(2022·玉林)如图所示,杠杆处于水平平衡状态,若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,则杠杆(　　)
A．仍然平衡
B．右端下降
C．左端下降
D．匀速转动
杠杆平衡条件的应用(高频考点,5年4考)
C
变式1　(2021·贺州)现有若干个规格相同的钩码,如图所示.为了使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的A点挂几个钩码(　　)
A．1
B．2
C．3
D．4
C
4．[传统文化](2021·北部湾经济区)如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图.小华若要更省力,下列做法可行的是(　　)
A．支点不动,脚在杆上的位置前移
B．将支点靠近人,脚在杆上的位置不动
C．将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移
D．将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移
D
变式2　 如图甲是古代农民“舂米”的工具,其活动部分是一个杠杆,如图乙所示.请你画出动力F1、阻力F2的力臂l1、l2.
如图所示:
答案图
5．[传统文化](2020·北部湾经济区)《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理,“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,如图所示,杆秤在水平位置平衡,以下说法正确的是(　　)
A．“重”增大时,N端上扬
B．“权”增大时,M端上扬
C．“权”向右移时,N端下沉
D．提纽向右移时,M端上扬
C
6．(2022·百色)如图所示,轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动,末端挂一个重为150 N的物体,拉力F沿水平方向,当θ=45°时,拉力F=_____N.若保持拉力沿水平方向,让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置,则拉力将______(选填“变大”或“变小”).
150
变大
7．(2021·百色)如图所示,轻质杠杆的A点挂一个重物G,绳的拉力为F2,O为杠杆的支点.请在杠杆B端画出最小的动力F1并画出其力臂l1,使杠杆在图中位置平衡.
杠杆作图
如图所示:
答案图
力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离,并且力臂不一定在杠杆上.
8．(2021·柳州)请画出图中力F的力臂l.
如图所示:
答案图
9．(2020·河池)如图所示,杠杆OB可绕O点转动,请作出物体A所受重力的示意图和使杠杆在图示位置平衡的最小力的力臂l.
如图所示:
答案图
10．(2022·北部湾经济区)如图所示的各种工具,正常使用时省力的是(　　)
滑轮、滑轮组的特点(高频考点,5年3考)
B
A.定滑轮
B.动滑轮
C.筷子
D.船桨
11．[科学思维](2022·柳州)如图甲所示,大人、男孩、女孩用两根相同的圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏.该游戏装置与滑轮组类似,图乙是其示意图.绳的一端固定在一根木棍上,在两根木棍上绕几圈后女孩握住绳的另一端向外拉,大人、男孩则各握住一根木棍向外拉,三人中被拉动者为负.他们都使出了最大力气,仍处于“僵持”状态,没能分出胜负.忽略绳与木棍之间的摩擦,以下做法中最有可能使女孩获胜的是(　　)
A．仅将绳在两木棍上多绕1圈
B．仅将绳在两木棍上少绕1圈
C．仅增加绳的总长
D．仅减小绳的总长
A
12．(2022·贺州)如图所示的滑轮为____(选填“动”或“定”)滑轮;若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦,用竖直向上的拉力F=____N,可以匀速提升滑轮下重为100 N的物体.
动
50
13．(2020·北部湾经济区)请在图中画出绳子的绕法,使滑轮组达到最省力的效果.
滑轮组作图(5年1考)
如图所示:
答案图
变式3　(2019·河池)如图所示,要用向下的力提升重物,请画出滑轮组绳子的绕法.
如图所示:
答案图

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