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第十章简单机械和功第21课时杠杆与滑轮课程目标1.了解杠杆的概念，会画力臂．2.知道杠杆的平衡条件．3.了解定滑轮、动滑轮、滑轮组的构造及作用，能根据需要组装滑轮组.1.在物理学中，将一根在力的作用下可绕________转动的硬棒称作杠杆．杠杆可以是直的，也可以是________的．2.杠杆的五要素(1)支点：杠杆绕着________的点．用字母O表示．(2)动力：使杠杆________的力．用字母F1表示．(3)阻力：________________的力．用字母F2表示．说明：动力、阻力都是________受的力，所以作用点在________．动力、阻力的方向________(一定/不一定)相反，但它们使杠杆转动的方向________．(4)动力臂：从支点到______________________的距离．用字母l1表示．(5)阻力臂：从支点到______________________的距离．用字母l2表示．画力臂方法：①找支点O；②画力的作用线(虚线)；③画力臂(过支点垂直力的作用线作垂线)；④标力臂．固定点弯转动转动阻碍杠杆转动杠杆杠杆上不一定相反动力作用线阻力作用线3.杠杆平衡的条件是______________．4.根据杠杆的结构特点和省力情况，把杠杆分为三类，分别是________杠杆、________杠杆和________杠杆．其中，省力杠杆虽然省力但________；费力杠杆虽然费力但________．5.滑轮(1)定滑轮的实质是一个________杠杆．定滑轮的工作特点是不能________，但可以改变施力的________．(2)动滑轮的实质是动力臂是阻力臂________的省力杠杆．使用单个动滑轮最多可以省________的力，但不改变施力的方向．(3)在实际使用中，人们常将________滑轮和________滑轮组合成滑轮组，这样既可以________又可以改变____________．(4)在不计摩擦和绳重时，用滑轮组吊起重物，滑轮组用n段绳子吊重物，绳子自由端移动的距离s就是重物提升高度h的________倍；自由端的拉力就是重物和动滑轮总重的________.F1l1＝F2l2省力费力等臂费距离省距离等臂省力方向2倍一半定动省力施力方向n1𝑛考点一杠杆的五要素1.(2018·淮安)如图为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的动力，请在图中画出动力F1的力臂l1以及钓鱼竿受到的阻力F2的示意图.2.如图所示，O为支点，l1为动力F1的力臂，请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图．考点二杠杆的平衡条件及其实验探究3.(2019·镇江)小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系．已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0～5N，杠杆上每一格长10cm.(1)为便于测量力臂，弹簧测力计应沿________方向拉杠杆，并使之在________位置平衡．图甲竖直水平(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2，所获得的实验数据如表格所示，第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则F1＝________N，此时杠杆的类型与________(筷子/老虎钳)相同．(3)为获得更多组数据，小飞继续进行(2)中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂l2时，l2应不超过________cm；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有①保持________不变而改变F2；②保持F2和l2不变而改变l1.实验次序阻力F2/N阻力臂l2/cm动力臂l1/cm动力F1/N1433302418302.4347.5301.0图乙4.4筷子37.5l1和l24.(2019·安顺)如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，BC长50cm.室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为________N(支架重力不计)，为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量________(靠近/远离)墙壁．(g取10N/kg)200靠近考点三杠杆的分类5.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图．铡刀实质上是一种________(省力/费力)杠杆，甘蔗放在________(a/b)点更易被切断，这样做动力移动的距离会更________(大/小)．6.如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆()A.一定是省力杠杆B.一定是费力杠杆C.一定是等臂杠杆D.以上情况都有可能省力a大D考点四杠杆的动态平衡分析7.如图所示，作用在杠杆右端的力F将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B.(1)若力F始终与杠杆垂直，在这个过程中，力F的大小将________．A.不变B.变小C.变大D.先变大后变小C(2)若力F的方向始终竖直向上，在这个过程中，力F的大小将________．A.不变B.变小C.变大D.先变大后变小(3)若力F的方向始终水平向右，则杠杆________(能/不能)在B位置保持平衡，理由是__________________________________________________________．A不能拉力F的力臂为零考点五杠杆中的最小力问题8.(2019·常州)杠杆OAB可绕O点自由转动，为使杠杆在如图所示位置保持平衡，请画出施加于B点的最小动力F(保留作图痕迹)．9.(2019·苏州二模)如图，画出杠杆在图示位置静止时最小动力F的示意图及其力臂l.考点六滑轮和滑轮组10.(2019·海南)小谦想把被台风刮倒的树拉正．他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有________段绳子拉甲树．如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为________N.11.(2018·乌鲁木齐)如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止．则每个动滑轮的重力为()A.3NB.6NC.11ND.22N2150B12.(2019·泰州)在图中画出正确使用动滑轮提升重物的绕线方法．1.(2019·南京)如图所示为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点，已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm.(1)图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止，则动力F的力臂为________cm，大小为________N.(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为________N.(3)生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将________(变大/不变/变小)．6010050变小2.(2019·陕西)工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是()A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆C.绳子自由端下拉1m，桶上升2mD.质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石B3.(2019·贵阳)如图所示是吊车正在起吊货物的示意图．该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起．假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是()A.撑杆对吊臂的作用力不断增大B.钢绳对吊臂的作用力不断增大C.撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大D.钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小D4.(2019·深圳)如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图．第22课时功功率机械效率课程目标1.初步了解利用斜面可以省力．2.知道功的概念．了解功是能量转化的量度．3.理解功率的概念．4.理解机械效率的概念．5.知道有用功、额外功、总功的概念．6.会测量简单机械的机械效率.1.对物体做功的两个必要条件：一是_____________________________________________________________________；二是____________________________________．2.功的计算公式是__________，功的基本单位是________，1J＝________．3.功率是表示物体做功________的物理量，________时间内完成的功叫作功率.4.功率的公式：P＝________，功率与速度的关系是P＝________．5.功率的基本单位是________，其他常用单位还有________、________等．、物体要受到力的作用物体要在力的方向上通过一定的距离W＝Fs焦耳(J)1N·m快慢单位𝑊𝑡Fv瓦特(W)千瓦(kW)兆瓦(MW)6.总功、有用功和额外功之间的关系是__________________，这个关系式表明，使用任何机械都不能省________．7.在物理学中将________与________的比值叫作机械效率，用公式表示为η＝____________．8.对于实际机械，由于________功的存在，总是有W有用________W总，因此机械效率总________100%.9.影响滑轮组机械效率的因素有____________、____________、____________.W总＝W有用＋W额外功有用功总功𝑊有用𝑊总×100%额外小于物体的重力动滑轮的重力摩擦考点一功1.(2019·杭州一模)关于做功的几个判断中，错误的是()A.起重机将货物吊起时，起重机的拉力对货物做了功B.人用力托着一箱货物站着不动时，人没有对货物做功C.汽车载着货物在水平公路上匀速行驶时，汽车的牵引力做了功D.某个人将铅球推出，铅球在空中运动时，推力对铅球做功2.(2019·海南)用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，F所做的功分别为W1和W2，则()A.W1＝12W2B.W1＝W2C.W1＝2W2D.W1＝4W2DB考点二功率3.(2019·石家庄二模)一辆共享电动车行驶时电机输出功率为100W时，可以在平直的公路上以18km/h的速度匀速行驶，则此时该车所受的阻力是________N，按此速度，该电动车行驶5km牵引力所做的功是________J.4.(2018·连云港)如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是()A.W1＞W2，P1＞P2B.W1＝W2，P1＝P2C.W1＝W2，P1＜P2D.W1＜W2，P1＜P2201.0×105C5.(2019·宁波)2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国．在这20s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近()A.22.5WB.225WC.55WD.550WD考点三机械效率6.(2019·姜堰一模)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h(不计摩擦)()A.在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小B.仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变C.仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大D.仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大B7.(2019·江南模拟)如图所示，s＝60cm，与之对应的h＝30cm.现用弹簧测力计进行两次操作：(1)沿竖直方向匀速提升小车；(2)沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如表，分析数据有如下一些发现．其中，错误的是()A.斜面是一个省力的简单机械B.小车受到斜面的摩擦力是6N