L第十二章 簡單機械

1、第十二章第十二章 簡單機械簡單機械中考考點清單中考考點清單課標解讀課標解讀考點一杠桿考點一杠桿考點二滑輪考點二滑輪考點三機械效率考點三機械效率?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鰧嶒炌黄茖嶒炌黄浦锌伎键c清單中考考點清單考點一杠桿考點一杠桿1. .杠桿杠桿（1）一根硬棒，在力的作用下能繞）一根硬棒，在力的作用下能繞 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿動，這根硬棒就是杠桿（2）杠桿的五要素如圖）杠桿的五要素如圖1：支點：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點支點：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點O動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2動力臂：從支點動力臂：從支點O到動力到動力F1作用線作用線的距

2、離的距離L1阻力臂：從支點阻力臂：從支點O到阻力到阻力F2作用線的距離作用線的距離L2 固定點固定點 O圖圖中考考點清單中考考點清單2. .杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件：動力：動力 動力臂阻力阻動力臂阻力阻力臂或?qū)憺榱Ρ刍驅(qū)憺?F1L1如圖如圖2中中F2L2圖圖2 中考考點清單中考考點清單3. .生活中的杠桿生活中的杠桿=中考考點清單中考考點清單考點二滑輪考點二滑輪1. .定滑輪和動滑輪定滑輪和動滑輪等臂杠桿等臂杠桿省力省力改變力的方向改變力的方向動力臂是阻動力臂是阻力力臂二倍的臂二倍的改變力的方向改變力的方向省力省力中考考點清單中考考點清單2. .滑輪組滑輪組( (1) )把定滑輪和動滑輪組

3、合在一起，構(gòu)成滑輪組把定滑輪和動滑輪組合在一起，構(gòu)成滑輪組( (2) )特點：既能省力又能改變力的方向，但是要費特點：既能省力又能改變力的方向，但是要費距離距離( (3) )省力特點：使用滑輪組提起重物時，如果忽略省力特點：使用滑輪組提起重物時，如果忽略動滑輪的自重，動滑輪上有幾段（股）繩子動滑輪的自重，動滑輪上有幾段（股）繩子承擔物重，提起重物所用的力就是物重的幾承擔物重，提起重物所用的力就是物重的幾分之一，即分之一，即FG，其中為提起重，其中為提起重物所用的力，物所用的力，G為物重，為物重，n為承受物重的繩為承受物重的繩子段（子段（ 股）數(shù)，即繞在動滑輪上的繩子段股）數(shù)，即繞在動滑輪上的繩

4、子段（ 股）數(shù)股）數(shù)中考考點清單中考考點清單3. .其他簡單機械其他簡單機械 輪軸和斜面，都可以省力，輪軸的應用如輕輪軸和斜面，都可以省力，輪軸的應用如輕輕轉(zhuǎn)動門把手，就可以把門鎖打開；司機用不大輕轉(zhuǎn)動門把手，就可以把門鎖打開；司機用不大的力轉(zhuǎn)動方向盤，在軸上就能產(chǎn)生較大的力使汽的力轉(zhuǎn)動方向盤，在軸上就能產(chǎn)生較大的力使汽車轉(zhuǎn)彎；斜面的應用如盤山公路車轉(zhuǎn)彎；斜面的應用如盤山公路考點三機械效率考點三機械效率1. .有用功和額外功有用功和額外功（1）無論是否使用機械，必須要做的功，叫做有）無論是否使用機械，必須要做的功，叫做有用功，用用功，用W有有表示表示（2）使用機械時，并非我們需要又不得不做的功

5、，）使用機械時，并非我們需要又不得不做的功，叫做額外功，用叫做額外功，用W額額表示表示中考考點清單中考考點清單（3）有用功與額外功之和叫做總功，用）有用功與額外功之和叫做總功，用W總總表示表示（2）公式：）公式： （4）總功、有用功和額外功之間的關(guān)系為：）總功、有用功和額外功之間的關(guān)系為：W總總W有有 W額額2. .機械效率機械效率（1）物理學中，將）物理學中，將跟跟的比值的比值叫做機械效率，叫做機械效率， 用符號用符號表示表示有用功有用功總功總功W有有W總總 100 %中考考點清單中考考點清單（3）使用任何機械都不可避免地要做額外功，有）使用任何機械都不可避免地要做額外功，有用功總是用功總是

6、總功，所以機械效率總是小于總功，所以機械效率總是小于1的機械效率通常用的機械效率通常用表示表示小于小于百分數(shù)百分數(shù)（4）提高機械效率的主要方法是改進結(jié)構(gòu)，使它）提高機械效率的主要方法是改進結(jié)構(gòu)，使它更合理，更輕巧在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，更合理，更輕巧在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，使機械處于良好的狀態(tài)使機械處于良好的狀態(tài). ?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鲱愋鸵活愋鸵?杠桿的分類杠桿的分類（分析近三年湖南真題知，（分析近三年湖南真題知， 此類多以選擇此類多以選擇題為主，考查時多會結(jié)合四幅圖求判斷省力杠桿或費力杠桿，在以題為主，考查時多會結(jié)合四幅圖求判斷省力杠桿或費力杠桿，在以填空題形式考查時會結(jié)合

7、杠桿的平衡條件考查填空題形式考查時會結(jié)合杠桿的平衡條件考查) )例例1(1(1313邵陽邵陽) ) 杠桿在生活中應用非常廣泛杠桿在生活中應用非常廣泛. .下列下列各圖中各圖中, ,屬于費力杠桿的是屬于費力杠桿的是 （ ）B常考類型剖析?？碱愋推饰龈芨芊N類杠杠種類生活中的實例生活中的實例力臂力臂力力省力杠杠省力杠杠用羊角錘起釘子用羊角錘起釘子 用起子起用起子起瓶蓋瓶蓋用撬棒撬物體用撬棒撬物體 用鋼絲鉗切用鋼絲鉗切鋼絲鋼絲 L L1 1L L2 2F F1 1F F2 2費力杠杠費力杠杠用釣魚竿釣魚用釣魚竿釣魚 用鑷子夾物體用鑷子夾物體用船槳劃船用船槳劃船 L L1 1L L2 2F F1 1F

8、F2 2等臂杠杠等臂杠杠天平天平 定滑輪定滑輪 L L1 1=L=L2 2F F1 1=F=F2 2【名師點撥】【名師點撥】 常見杠桿分類舉例常見杠桿分類舉例?？碱愋推饰龀？碱愋推饰?變式題變式題1 1（1313常德）常德） 如圖所示的各種用具在使如圖所示的各種用具在使用中，屬于省力杠桿的是用中，屬于省力杠桿的是 （ ）B常考類型剖析?？碱愋推饰鲱愋投愋投?杠桿平衡條件的應用杠桿平衡條件的應用例例2 (2 (1313邵陽邵陽) ) 下列方案能使圖下列方案能使圖1中輕質(zhì)杠桿保持中輕質(zhì)杠桿保持平衡的是平衡的是 ( ) ( )A.A.在在a a處掛處掛9 9個質(zhì)量相同的鉤碼個質(zhì)量相同的鉤碼B.B.

9、在在b b處掛處掛8 8個質(zhì)量相同的鉤碼個質(zhì)量相同的鉤碼C.C.在在c c處掛處掛6 6個質(zhì)量相同的鉤碼個質(zhì)量相同的鉤碼D.D.在在d d處掛處掛2 2個質(zhì)量相同的鉤碼個質(zhì)量相同的鉤碼C?？碱愋推饰龀？碱愋推饰?變式題變式題 2 ( 2 (1313威海威海) ) 如圖如圖2 2所所示的鋼絲鉗是示的鋼絲鉗是 杠桿杠桿( (選填選填“省省力力”或或“費力費力”），剪鐵絲時動力），剪鐵絲時動力臂長為臂長為 10 cm, 10 cm,阻力臂長為阻力臂長為2 cm, 2 cm, 若若鐵絲被剪斷需要鐵絲被剪斷需要 800 N 800 N的力的力, ,小明至少用小明至少用 的的力才能將鐵絲剪斷力才能將鐵絲剪

10、斷. .省力省力 ?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鲱愋腿愋腿?畫力臂畫力臂 例例3 (3 (13 13 懷化懷化) ) 如圖如圖3 3所示所示, ,是一個杠桿示意是一個杠桿示意圖圖, ,圖中圖中0 0 是支點是支點F F1 1為動力，為動力，L L1 1為動力臂，為動力臂，F(xiàn) F2 2為阻力為阻力, ,請畫出阻力臂請畫出阻力臂L L?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鲎兪筋}變式題 3 3 如圖如圖 4 所示所示, ,工人用撬棍撬起石塊工人用撬棍撬起石塊, , 0 為支點為支點. .畫出阻力畫出阻力 F2 的力臂的力臂 L2 和工人在和工人在 A 點施點施加的最小動力加的最小動力 F1 的示意圖的示意圖. 常考類

11、型剖析常考類型剖析類型四類型四 簡單機械的特點簡單機械的特點例例4 4 如圖如圖 5 5 所示，工人師傅將重為所示，工人師傅將重為600 N 600 N 的物體提升到離地面的物體提升到離地面 2 m 2 m 處（滑輪重量處（滑輪重量不計），則工人師傅所用的拉力為不計），則工人師傅所用的拉力為 N N，繩子自由端移動的距離是繩子自由端移動的距離是 m.m. 200 ?？碱愋推饰龀？碱愋推饰隼? 5（1212株洲）株洲） 如圖如圖 6 所示，用所示，用20 N20 N的拉的拉力力F F 通過滑輪組將通過滑輪組將40 N 40 N 的重物在的重物在2 s2 s內(nèi)勻速內(nèi)勻速提升提升1 m,1 m,在

12、此過程中在此過程中, ,拉力做功為拉力做功為 J, J, 拉拉力的功率是力的功率是 W.W.6030類型五類型五 有用功、總功和機械效率的計算有用功、總功和機械效率的計算?？碱愋推饰龀？碱愋推饰?有用功有用功物體重力物體重力G G上升的高上升的高度為度為h h , ,所做的功所做的功W W有有= =GhGh物體物體G G上升高度為上升高度為h,h,所做的功所做的功W W有有= =GhGh總功總功拉力拉力( (推力推力)F)F移移動動s s所做的功所做的功W W總總=Fs=Fs拉力拉力F F移動移動s s所所做的功做的功W W總總= =FsFs( (s s= =nh,nnh,n為動為動滑輪上繩子

13、承擔的段滑輪上繩子承擔的段數(shù)）數(shù)）【名師點撥】【名師點撥】簡單機械簡單機械物理量物理量 返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鰴C械效率機械效率=W有有W總總 100 %=Fs100%Gh=W有有W總總 100 %=Fs100%Gh變式題變式題5 (5 (1212岳陽岳陽) ) 工人利用如圖工人利用如圖 7 7 所示的所示的滑輪組滑輪組, ,將重將重800 N800 N的物體豎直向上勻速提升的物體豎直向上勻速提升1 m ,1 m ,工人對繩的拉力為工人對繩的拉力為500 N, 500 N, 則滑輪組對則滑輪組對重物所做的有用功重物所做的有用功W W有有和該滑輪組此時的機械和該滑輪組此時的機械效

14、率效率分別是分別是 （ ） D?？碱愋推饰龀？碱愋推饰?A. A.W有有= 500J = 500J =62.5% B. B.W有有= 500J = 500J =80% C. C.W有有= 800J = 800J =62.5% D. D.W有有= 800J = 800J =80% 實驗突破實驗突破實驗一實驗一 探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件（20132013年張家界考查，年張家界考查，20122012年岳年岳陽、湘潭、長沙考查，陽、湘潭、長沙考查，20112011年長沙、年長沙、常德考查）常德考查） 命題點：命題點： 1. .杠桿的平衡調(diào)節(jié)杠桿的平衡調(diào)節(jié)( (調(diào)節(jié)平衡螺母，左高左調(diào)，調(diào)節(jié)平

15、衡螺母，左高左調(diào)，右高右調(diào)右高右調(diào)) ) 2. .杠桿平衡條件的應用杠桿平衡條件的應用( (F1L1=F2L2) ) 3. .要求杠桿水平平衡的目的要求杠桿水平平衡的目的( (方便測出力臂方便測出力臂) ) 4. .選擇杠桿中間為支點的原因選擇杠桿中間為支點的原因( (減少杠桿自重減少杠桿自重對實驗的影響對實驗的影響) )實驗突破實驗突破 5. .實驗應進行多次測量的目的實驗應進行多次測量的目的( (一次實驗數(shù)據(jù)一次實驗數(shù)據(jù)具有偶然性，多次實驗結(jié)論才具有普遍性具有偶然性，多次實驗結(jié)論才具有普遍性) ) 6. .實驗數(shù)據(jù)的處理實驗數(shù)據(jù)的處理 實驗結(jié)論實驗結(jié)論：動力：動力動力臂動力臂=阻力阻力阻力

16、臂，寫阻力臂，寫成成公式公式F1L1=F2L2，也可寫成：，也可寫成： .F1F2=L1L實驗突破實驗突破例例1 1（1212長沙）長沙）如圖所示，小紅在探究如圖所示，小紅在探究“杠桿的平衡杠桿的平衡條件條件”的實驗中所用的器材有：杠桿、支架、刻度尺、的實驗中所用的器材有：杠桿、支架、刻度尺、細線和若干個質(zhì)量相同的鉤碼細線和若干個質(zhì)量相同的鉤碼. .（1）實驗前，將杠桿中點實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，則應將發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，則應將平衡螺母向平衡螺母向 (選填選填“左左”或或“右右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡位置平

17、衡.（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上A點處掛點處掛4個個鉤碼，為使杠桿重新平衡，應在鉤碼，為使杠桿重新平衡，應在B點掛點掛 個鉤碼個鉤碼.右右實驗突破實驗突破左左動力動力動力臂動力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂（或（或F1L1=F2L2）（3）如果再在）如果再在A、B兩處各加掛一個鉤碼，杠桿的兩處各加掛一個鉤碼，杠桿的 端將會下沉端將會下沉. 此后，小紅又經(jīng)過多次實驗，得此后，小紅又經(jīng)過多次實驗，得出的杠桿的平衡條件是出的杠桿的平衡條件是 實驗突破實驗突破針對訓練針對訓練1 1（1313大連）大連）在在“探究杠桿平衡條探究杠桿平衡條件件”實驗實驗中，利用在杠桿兩端掛鉤

18、碼的方法做實驗，實驗裝中，利用在杠桿兩端掛鉤碼的方法做實驗，實驗裝置如圖置如圖2所示所示.（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉.應把杠桿右端應把杠桿右端的平衡螺母向的平衡螺母向 （選填（選填“左左”或或“右右”）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié).（2）實驗時仍然使杠桿在水平位）實驗時仍然使杠桿在水平位置平衡，這樣做有什么好處？置平衡，這樣做有什么好處？ .（3）記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表）記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表.左左便于直接讀出力臂便于直接讀出力臂實驗突破實驗突破實驗實驗次數(shù)次數(shù)動力動力F1/N動力臂動力臂L1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂L2/cm13.0102.

19、01522.5202.52031.0301.030 根據(jù)表中的信息，得出根據(jù)表中的信息，得出“F1L1=F2L2”的結(jié)論的結(jié)論.這個結(jié)論是否具有普遍性？這個結(jié)論是否具有普遍性？ ，原因是：，原因是： .不具有不具有多次測量的數(shù)據(jù)沒有變化，具有偶然性多次測量的數(shù)據(jù)沒有變化，具有偶然性實驗突破實驗突破實驗二實驗二 探究斜面的機械效率探究斜面的機械效率（20132013年衡陽、張家界考查，年衡陽、張家界考查，20112011年長沙、岳陽、湘潭考查）年長沙、岳陽、湘潭考查） 命題點：命題點： 1. .影響斜面機械效率的因素影響斜面機械效率的因素( (與斜面的粗糙程與斜面的粗糙程度、斜面的坡度有關(guān)，與斜

20、面的長度、物體的重力度、斜面的坡度有關(guān)，與斜面的長度、物體的重力等因素無關(guān)等因素無關(guān)) ) 2. .斜面機械效率大小的判斷斜面機械效率大小的判斷 3. .控制變量法的應用控制變量法的應用( (探究機械效率與物體重探究機械效率與物體重力的關(guān)系時，控制斜面的傾斜程度和粗糙程度不變；力的關(guān)系時，控制斜面的傾斜程度和粗糙程度不變；探究機械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系時，控制斜面探究機械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系時，控制斜面的傾斜度和物體的重力不變；探究機械效率與斜面的傾斜度和物體的重力不變；探究機械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系時，控制斜面的粗糙程度和物體的傾斜程度的關(guān)系時，控制斜面的粗糙程度和物體的實驗突破實驗

21、突破重力不變重力不變) ) 4. .機械效率、總功的計算機械效率、總功的計算 5. .斜面在生活中的應用斜面在生活中的應用( (如樓梯、盤山公路等如樓梯、盤山公路等) )實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：在其他條件一定時，斜面越光滑，機械在其他條件一定時，斜面越光滑，機械效率越高；在其他條件一定時，斜面越傾斜，機械效率越高；在其他條件一定時，斜面越傾斜，機械效率越高；斜面的機械效率與斜面的長度、物體的效率越高；斜面的機械效率與斜面的長度、物體的重力無關(guān)重力無關(guān). 實驗突破實驗突破針對訓練針對訓練2 2（1212張家界）張家界）小華同學對小華同學對“斜面的機械效斜面的機械效率跟什么因素有關(guān)率跟什么因素有關(guān)”這

22、一課題提出了一些值得探究的這一課題提出了一些值得探究的猜想：斜面的機械效率跟：猜想：斜面的機械效率跟：A. .斜面的傾斜程度有關(guān)；斜面的傾斜程度有關(guān)；B. .斜面的粗糙程度有關(guān)；斜面的粗糙程度有關(guān)；C. .斜面的長度有關(guān)；斜面的長度有關(guān)；D. .物物體的重力有關(guān)體的重力有關(guān). .他為了證實其中的部分猜想是否正確，他為了證實其中的部分猜想是否正確，自己設計了如圖自己設計了如圖4所示的裝置，并將實驗記錄在下面所示的裝置，并將實驗記錄在下面表格表格| |（小華拉著物體在斜面上每次做的都是勻速直（小華拉著物體在斜面上每次做的都是勻速直線運動）：線運動）：實驗突破實驗突破（1）在第在第2次實驗中，拉力次

23、實驗中，拉力做的總功是做的總功是 J斜面的機械斜面的機械效率是效率是 %實驗突破實驗突破（2）通過對比實驗）通過對比實驗1、2、3的數(shù)據(jù)，可驗證猜想的數(shù)據(jù)，可驗證猜想 （填寫字母）填寫字母）.（3）通過對比實驗）通過對比實驗2、4或或 3、5的數(shù)據(jù)，可以得的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當斜面的粗糙程度一定時，斜出的探究結(jié)論是：當斜面的粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越 .（4）若要驗證猜想）若要驗證猜想D，應控制斜面的傾斜程度和，應控制斜面的傾斜程度和 不改變不改變.（5）實驗還發(fā)現(xiàn)，斜面材料相同時，斜面的傾角）實驗還發(fā)現(xiàn)，斜面材料相同時，斜面的傾角越小，越越小，越 .（選填（選填“省力省力”或或“費力費力”）B高高斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度省力省力類型一類型一 杠桿平衡條件的應用杠桿平衡條件的應用B例例1 1（0909齊齊哈爾）齊齊哈爾）下列屬于省力杠桿的是（下列屬于省力杠桿的是（ ）A. .劃船時劃船時的船槳的船槳B. .剪鐵皮剪鐵皮的剪子的剪子C. .起重機起重機的吊臂的吊臂D. .端著茶端著茶杯的前臂杯的前臂備選例題備選例題例例2 2 如圖所示，如圖所示，0為杠桿的支點，為杠桿的支點，F(xiàn)1的力臂長為的力臂長為 cm，F(xiàn)2的力臂長為的力臂長為 cm，若，若F1=