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教材同步复习第一部分第十一章简单机械知识要点·梳理知识点1杠杆•1．定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着①____________转动，这根硬棒就是杠杆．•2．杠杆的五要素固定点O五要素支点杠杆绕其转动的点，用字母O表示②________使杠杆转动的力，用字母F1表示③________阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示动力臂从支点到④__________作用线的距离，用字母L1表示阻力臂从支点到⑤__________作用线的距离，用字母L2表示动力阻力动力F1阻力F23．杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡：在力的作用下，如果杠杆处于静止状态，或绕支点⑥________转动时，我们就可以认为杠杆平衡了．(2)杠杆的平衡条件：⑦____________________________________________．变形式：F1F2＝L2L1．4．杠杆的分类(1)根据动力臂与阻力臂的关系，可将杠杆分为⑧________杠杆、⑨________杠杆和⑩________杠杆．既省力又省距离的杠杆是不存在的．匀速动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F1L1＝F2L2)省力费力等臂•(2)三种类型杠杆的相关比较名称省力杠杆费力杠杆等臂杠杆图示名称省力杠杆费力杠杆等臂杠杆力臂的大小关系L1⑪______L2L1⑫______L2L1＝L2力的大小关系F1⑬______F2F1⑭______F2F1⑮______F2＞＜＜＞＝名称省力杠杆费力杠杆等臂杠杆杠杆匀速转动时力所移动距离的大小关系动力F1移动的距离大于阻力F2移动的距离动力F1移动的距离小于阻力F2移动的距离动力F1移动的距离等于阻力F2移动的距离特点省力但费距离费力但省距离既不省力也不省距离，既不费力也不费距离，但可以改变施力的方向应用铡刀、开酒瓶瓶盖的起子、手推车、钢丝钳等钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、缝纫机脚踏板等托盘天平•【知识链接】1.杠杆状态的判断2．杠杆平衡条件使用时的注意事项(1)应用公式计算时，力的单位要统一，力臂的单位要统一．(2)当杠杆平衡且力和力臂的乘积一定时，力和力臂的大小成反比．(3)最长的力臂是支点到力的作用点的距离．•【拓展延伸】人体中的杠杆•人体中存在各种杠杆，如我们的肘关节、腕关节等都是杠杆，人体中的这些杠杆，因为肌肉伸缩的范围有限，需要省下肌肉牵动骨骼时运动的距离，故人体杠杆常常是费力杠杆．•如图是小华用手拿起重物的示意图，从图中可以看出手臂是一个费力杠杆，此杠杆的支点是图中的C点．知识点2滑轮•1.定滑轮、动滑轮和滑轮组定滑轮动滑轮滑轮组图示定义使用时轴固定不动的滑轮轴可以随被吊物体一起运动的滑轮把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组实质⑯________杠杆⑰________杠杆特点可以改变⑱____________，但不省力可以⑲________，但⑳______________________________既可以○21________，又可以改变○22____________等臂省力力的方向省力不能改变力的方向，且费距离省力力的方向定滑轮动滑轮滑轮组拉力F移动的距离(s)和重力G移动的距离(h)关系○23__________○24___________○25___________拉力(F)和重力(G)的关系(忽略滑轮重及摩擦)○26__________○27____________○28____________应用旗杆顶部的定滑轮电动起重机的动滑轮常使用滑轮组提升重物s＝hs＝2hs＝3hF＝GF＝12GF＝13G•2．轮轴和斜面名称轮轴斜面定义由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械．通常把大轮叫轮，小轮叫轴，使用轮轴能○29_______、能○30_____________斜面是可以○31________的简单机械，但○32__________图示实质轮轴可看成一个连续转动的○33________，支点在轮轴的轴线上斜面可以看成是一个省力、费距离的杠杆省力改变力的方向省力费距离杠杆【知识链接】1.确定承担物重的绳子段数n的方法在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数．不计动滑轮重、绳重及摩擦，如图甲所示，有两段绳子吊着动滑轮，n＝2，F1＝12G；如图乙所示有三段绳子吊着动滑轮，n＝3，F2＝13G．•2．特殊情况下拉力F与物重G的关系知识点3机械效率1．有用功、额外功、总功(1)无论是否使用机械，必须要做的功，叫做○34__________，用W有表示．(2)使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，叫做○35__________，用W额表示．(3)有用功与额外功之和，叫做○36________，用W总表示，○37_______________.有用功额外功总功W总＝W有＋W额2．机械效率(1)定义：物理学中，将有用功跟○38________的比值叫做机械效率，用符号η表示．(2)公式：η＝○39_______________．(3)影响因素：①当总功一定时，有用功越多，机械效率越高；②当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高；③当额外功一定时，总功越多，机械效率越高．(4)特点：因为使用任何机械都不能省功，不可避免地要做额外功，故任何机械的机械效率都○40________1.只有在理想情况下机械效率才等于1．总功W有W总×100%小于•3．提高机械效率的方法•(1)滑轮组：①减小摩擦、减小机械自重；②增加提升重物的重力．•(2)斜面：①减小斜面的粗糙程度；②增大斜面的倾角．•【知识链接】1.人借助机械对物体做功，人对机械做的功为总功，用W总＝Fs计算．(F为人作用在机械上的力，s为力F作用点移动的距离)•2．机械对物体做的功为有用功，用W有＝Gh(适用于利用机械沿竖直方向提升重物)或W＝Fs物(适用于利用机械沿水平方向匀速移动物体)计算．•3．使用机械时，由于不得不做一些额外功，所以机械效率总是小于1，且用分数表示．教材图片·解读•命题点杠杆类型的判断•1．如图所示的杠杆是_______(选填“省力”或“费力”)杠杆，但______(选填“省”或“费”)距离．省力费•命题点杠杆类型的判断•2．如图所示的杠杆是________(选填“省力”或“费力”)杠杆，但______(选填“省”或“费”)距离．费力省•命题点杠杆类型的判断•3．如图所示为各式各样的剪刀，他们都可以看成是_______，其中可以省力的是__________．杠杆甲和丙•命题点杠杆平衡条件的计算•4．搬运砖头的独轮车，车厢和砖所受的总重力G＝1000N，独轮车的有关尺寸如图所示．推车时，人手上的力F应为_______N；人推独轮车时，独轮车相当于一个________杠杆(选填“省力”或“费力”).300省力•命题点定滑轮和动滑轮•5．如图甲所示，旗杆顶部的滑轮为______滑轮，它可以________________；如图乙所示，电动起重机吊钩处的滑轮为______滑轮，它可以________.定改变力的方向动省力•命题点斜面及其特点•6．如图所示汽车沿着盘山公路，可以驶上高耸入云的山峰．之所以把盘山公路修成这样，是因为盘山公路相当于简单机械中的________，使用它可以________.斜面省力核心素养·实验•常考命题点•1．选择杠杆中点为支点的原因：消除杠杆自重对实验的影响•2．实验前杠杆平衡的调节：实验前，平衡螺母的调节原则“左高左调，右高右调”；平衡后，在实验过程中不能再调节平衡螺母•3．调节杠杆在水平位置平衡的目的：①消除杠杆自重对实验的影响；②便于测量力臂•4．将钩码换成弹簧测力计的好处：可以直接测出拉力的大小，实验操作更方便一、探究杠杆平衡的条件5．弹簧测力计从竖直拉杠杆到倾斜拉杠杆，测力计的示数变化情况：如图所示，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变小，弹簧测力计的示数变大6．根据杠杆平衡条件的计算：①在杠杆平衡后，杠杆两边增减砝码后，杠杆是否平衡；②计算力或力臂7．测量多组实验数据的目的：避免实验的偶然性，使结论具有普遍性8．生活中杠杆类型的判断及应用9．实验结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂(即F1L1＝F2L2)•【例1】如图为探究“杠杆平衡条件”的实验装置．•(1)实验前，如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向______调节，或将左端的平衡螺母向______调节．实验中，总是让杠杆在水平平衡状态下进行实验，其原因主要是：__________________________________________．左左便于测量力臂和消除杠杆自重对实验的影响•(2)将表格中的实验数据补充完整．•如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一小格长5cm，部分实验数据已记录在下表中.实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.5101152120___________31201.510210•(3)小明根据第三次实验填写的数据存在错误，其错误是__________________．•(4)实验结束后，小明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？”于是小组同学利用如图第四次装置进行探究，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：________________________．动力臂测量错误杠杆自重对实验有影响•【补充设问】•如图甲所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置．•(1)如图甲所示，杠杆平衡后在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数F＝_____N；当弹簧测力计处于图甲中的虚线(斜拉)位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数保持不变，应将钩码向______(选填“左”或“右”)移动适当的距离．•(2)完成实验后，小明利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量，实验方案如下：•①将杠杆的B位置挂在支架上，在B的右侧挂质量为m的钩码，前后移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡(如图乙)；•②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1和__________的距离L2；•③根据杠杆的平衡条件，可以计算出杠杆的质量m杆＝______(用题目中所给物理量表示)．3右O到BmL1L2二、测量滑轮组的机械效率常考命题点1．实验原理：η＝W有W总×100%2．需要测量的物理量：钩码重G、钩码被提升的高度h、拉力F、绳子自由端移动的距离s3．弹簧测力计的读数4．弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动的目的：保证拉力的大小等于弹簧测力计的示数5．控制变量法：(1)探究滑轮组的机械效率与所吊重物重力大小的关系：控制同一滑轮组的绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量(2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮自重的大小关系：控制滑轮组所吊钩码的数量相同，改变动滑轮的数量6．功的计算：有用功W有＝Gh；总功W总＝Fs7.机械效率的计算：①已知物重和拉力：η＝W有W总×100%＝GhFs×100%；②已知物重和动滑轮重：η＝W有W总×100%＝GG动＋G×100%•8．绳子自由端移动的距离与物体上升高度h的关系：s＝nh•9．提高滑轮组机械效率的方法：增加所提升物体的重量、减小动滑轮的重力、减小绳子与滑轮间的摩擦力•【例2】某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．(1)实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计．(2)该小组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”)，因为她没有考虑到__________对滑轮组机械效率的影响．匀速不正确摩擦力•(3)用丁图装置进行实验，得出表中第4次的实验数据，请将表中的两个数据填写完整.实验次数钩码重量G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5____