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杠杆和其他简单机械一、杠杆1．定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒．2．杠杆的五要素：zxxk(1)支点O：杠杆绕着转动的点．(2)动力F1：使杠杆转动的力．zxxk(3)阻力F2：阻碍杠杆转动的力．zxxk(4)动力臂l1：从支点到动力作用线的距离．(5)阻力臂l2：从支点到阻力作用线的距离．知识梳理3．杠杆平衡的判断：(1)杠杆平衡的状态：处于静止或匀速转动状态．(2)杠杆平衡的条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2.4．三种杠杆：(1)省力杠杆：动力臂比阻力臂长，省力但费距离．如：起子、羊角锤、老虎钳、铡刀．(2)费力杠杆：动力臂比阻力臂短，费力但省距离．如：镊子、钓鱼竿、筷子．(3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，既不省力也不省距离．如：天平．①力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离．②既省力又省距离的杠杆是不存在的．二、其他简单机械1．定滑轮：(1)定义：轴固定不动的滑轮．(2)实质：是一个等臂杠杆．(3)特点：使用定滑轮不能省力，也不能省距离，但可以改变动力的方向．2．动滑轮：(1)定义：轴随重物一起运动的滑轮．(2)实质：动滑轮是一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆．(3)特点：使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向，且要多移动一倍距离．3．滑轮组：(1)定义：定滑轮和动滑轮组合在一起的机械．(2)特点：既能省力，又可以改变动力的方向．(3)滑轮组中动力的计算公式：(忽略滑轮重及摩擦)；(忽略摩擦，考虑动滑轮重)．(4)绳子自由端移动的距离：s绳＝nh物．(h是物体被拉动的距离，n为承担重物的绳子的段数)(5)奇动偶定原理：使用滑轮组时，若n为偶数，则绳子的固定端挂在定滑轮上；若n为奇数，则绳子的固定端挂在动滑轮上．zxxk4．轮轴：由一个轴和一个大轮组成，能绕共同的轴转动的简单机械．zxxk5．斜面：是一种费距离但能省力的简单机械；高度相同时，斜面越长越省力．zxxk考点1力臂作图【例1】图1是活塞式抽水机的示意图，其手柄相当于一个杠杆，O是支点．请画出阻力F2对支点O的力臂l2；并画出在a点施加的最小动力F1的示意图．图1思维点拨：力臂的画法：(1)首先确定支点O；(2)画动力及阻力的作用线；(3)从支点O向力的作用线作垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂；(4)力臂用大括号表示范围并在旁边标上字母l1或l2.可以归纳为：一找支点，二画作用线，三连距离，四标记．答案：如图2所示．图2考点突破考题1、图3所示的是钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请完成下列问题：(1)在图中画出鱼线对钓鱼竿的拉力F2的图3力臂l2.(2)钓鱼竿属于______(填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆．(2)费力图4答案：(1)如图4所示．考点2杠杆【例2】(2012年重庆)下列所使用的杠杆属于费力杠杆的是()思维点拨：杠杆类型的判断主要是根据杠杆的使用情况，找到支点、动力和阻力的位置，以确定动力臂和阻力臂的大小关系．若动力臂大于阻力臂，则为省力杠杆；若动力臂小于阻力臂，则为费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆．答案：A考点3杠杆的平衡条件【例3】小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：(1)实验前他先调节杠杆在水平位置上平衡，其目的是_____________________________________________________．(2)杠杆平衡后，小明在图6甲所示的A位置挂上2个钩码．当在B位置再挂上________个钩码时，才能使杠杆重新平衡．图6(3)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数将____________(填“大于”、“等于”或“小于”)1N.思维点拨：弹簧测力计在C位置斜向下拉时，力臂变小，拉力变大．zxxk(2)4答案：(1)便于在杠杆上直接读出力臂大小(3)大于考题3、如图所示，一根重木棒在水平动（拉力）Ｆ的作用下以Ｏ点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l，动力与动力臂的乘积为Ｍ，则（）A．Ｆ增大，l增大，Ｍ增大B．Ｆ增大，l减小，Ｍ减小C．Ｆ增大，l减小，Ｍ增大D．Ｆ减小，l增大，Ｍ增大考点4滑轮及滑轮组【例4】观察图8中人们利用简单机械的情景．其中，甲的目的是________，乙的目的是______________．图8思维点拨：使用动滑轮不能改变力的方向，但可以省力；使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向．如果既想省力，又想改变力的方向，可以使用滑轮组．答案：省力改变力的方向考题4、如图9所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为________N，如果不计摩擦，滑轮重为1.2N，则物体A的重力为________N．若与弹簧测力计相连的绳子移动1.5m，则物体上升的高度为________m.图9答案：5.4150.5考点5滑轮、滑轮组平移重物【例5】如图，用10N的力F拉着物体在水平面上使物体匀速直线运动，若不计绳重及摩擦，求物体受到地面的摩擦力为多大？F考题5、图中的三个滑轮拉同一物体沿水平地面做匀速直线运动，所用拉力分别是F1，F2，F3，比较三者的大小。(不考虑滑轮摩擦与重力)F1F2F3课堂检测1、如图所示，当杠杆平衡时，请作出F2对应的力臂L2和L1对应的力F1。OAB40cm(a)OB40cm(b)C2、一根长60厘米的轻质杠杆，它的一端可以绕固定点O转动，另一端A用线竖直向上拉着[如图（a）所示]。在离O点40厘米的B点挂一重力为12牛的重物。（1）当杠杆水平平衡时，线的拉力为多大？OAB40cm(a)OB40cm(b)C（2）如果重物的悬挂点位置不变，将线的作用点移到OB的中点C[如图（b）所示]，当杠杆水平平衡时，线的拉力又为多大？3、如图所示，吊篮重100牛，人重600牛，要使吊篮能匀速上升，站在吊篮中的人对绳子的拉力应是_______牛。4、如图所示，重600N的人站在重5400N的船上，通过滑轮把船匀速拉向岸边。人拉绳的力为500N，人和船相对静止。不计绳重和滑轮处摩擦，船受到水的阻力为（）牛。5、用图中的滑轮组提起重物G，设拉力为F，按给出的省力要求，画出绳子的绕法。问题反馈