第12章 简单机械（共26张PPT） 26页

第十二章 简单机械 【 本章考点 】 1 杠杆 、杠杆的平衡条件 探究； 　 2 . 滑轮、滑轮组、轮轴、 斜面； 　 3 . 机械效率。 1 ．杠杆的平衡条件是 _____________ ， 杠杆可以分为省力杠杆、 ________ 杠杆和 ________ 杠杆三类． 2 ．定滑轮的实质是一个 ________ 杠杆，使用它 ________ 省力， ________ 改变力的方向；动滑轮的实质是一个 ________ 杠杆，使用它 ________ 省力， ________ 改变力的方向；滑轮组既可以省力也可以改变力的方向． 3 ．当动力作用在轮轴的轮上时，可以省 ________ ，当动力作用在轮轴的轴上时，可以省 ________ ．使用斜面可以省 ________ ． 4 ．机械效率的计算公式是 ________________ ，机械效率总是 ________1. 减小机械自重及机械摩擦可以提高机械效率． F 1 L 1 ＝ F 2 L 2 费力 等臂 等臂 不 可以 省力 可以 不能 力 距离 力 η ＝ W 有 /W 总 × 100% 　 小于 目录 杠杆 1 滑轮 2 机械效率 3 CONTENTS 考点 考点一 ： 杠杆 ( 2015 益 阳市 ) 如 图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是 ________ ，当图中手对车闸的作用力 F ＝ 10 N 时，刹车拉线受到力的大小为 ________N . 例 1 ： 杠杆 40 解题 思路 在 力的作用下，能够绕着固定点转动的硬棒叫杠杆；由图知，自行车手闸在力的作用效果下，能够绕着铆钉转动，所以是杠杆的应用；因为 F1L1 ＝ F2L2 ，所以拉线受到的拉力为 F′ ＝ 12 cm/3 cm×10 N ＝ 40 N . 答案：杠杆 40 全方位突破 1. (2015 无锡 市 ) 某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程中，他用到了吊车、铁笼和一根很长的配槽钢等辅助工具，操作步骤如下： a ．如图甲所示，将铁笼系于槽钢上的 B 点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至 O 点时，槽钢在水平位置平衡 ． 全方位突破 b. 将 大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点 O 点和铁笼悬挂点 B 点的位置不变，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，如图乙所示，测得 OB ＝ 6 cm ， OA ＝ 9 m ，弹簧测力计的示数为 200 N ，根据上述数据测出了大象的重量． ( 1) 大象的重为 ___________N . 3×10 4 全方位突破 (2) 设计步骤 a 的目的是 ______________________________________________________________________________. 消除槽钢及铁笼重力对杠杆平衡的影响且便于测量力臂的长度 全方位突破 2. (2015 莱 芜市 ) 如图所示，杠杆在力 F 1 、 F 2 的作用下 ( F 2 未画出 ) 处于平衡状态． O 为支点， L 2 是力 F 2 的力臂，请在图中画出 F 1 的力臂 L 1 和力 F 2 的示意图． 考点 二 ：滑轮 考点 二 ：阿基米德原理 (2015 梅 州市 ) 如 图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力 F 1 、 F 2 、 F 3 匀速拉起钩码．忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ． F 1 较大 B ． F 3 较大 C ． F 1 、 F 2 、 F 3 的大小不能确定 D ．将钩码提升相同的高度，力 F 1 、 F 2 、 F 3 所做的功相等 例 2 ： D 解题 思路 由 图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，在忽略绳子与滑轮的摩擦的情况下， F 1 、 F 2 、 F 3 都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故 A 、 B 、 C 错误；如果将钩码提升相同的高度，由 W ＝ Fs 可知，力 F 1 、 F 2 、 F 3 做的功相等，故 D 正确 ． 答案： D 全方位突破 3 . (2015 桂林市 ) 如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是 ( 　　 ) A. 自行车的脚踏板 B. 旗杆顶的定滑轮 C. 水管上的水龙头 D. 大门上的门把手 B 全方位突破 4. (2015 广东省 ) 如图所示，已知物体 A 和动滑轮的总重为 200 N ，当物体 A 匀速上升高度为 1 m 时，绳子移动的距离为 ________m ，人对绳子的拉力为 ________N ，拉力所做的功为 ________J ， ( 绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计 ). 2 100 200 全方位突破 5. (2015 铜 仁市 ) 请在图中画出滑轮最省力的绕法． 答案： 考点三 ：机械效率 (2015 盘 锦市 ) 在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了 4 次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前 3 组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第 4 组数据，如下表： 例 3 ： 实验 次数 物重 G 物 /N 动滑轮重 G 动 /N 钩码上升的 高度 h /m 动力 F /N 动力作用点移 动的距离 s /m 滑轮组的机 械效率 η /% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3   4 4 1 0.1   0.5 50.0 (1) 根据表中前 3 次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法． 实验 次数 物重 G 物 /N 动滑轮重 G 动 /N 钩码上升的 高度 h /m 动力 F /N 动力作用点移 动的距离 s /m 滑轮组的机 械效率 η /% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3   4 4 1 0.1   0.5 50.0 (2) 在实验中，测量绳端拉力 F 时，应尽量 ________ 匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 ________N ，第 3 次实验时滑轮组的机械效率为 ________ ． 实验 次数 物重 G 物 /N 动滑轮重 G 动 /N 钩码上升的 高度 h /m 动力 F /N 动力作用点移 动的距离 s /m 滑轮组的机 械效率 η /% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3   4 4 1 0.1   0.5 50.0 竖直 1.6 66.7% ( 3) 由表中第 ________ 组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关． (4) 由表中第 3 、 4 组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 __________ 有关 ，请计算出第 3 组实验中克服摩擦所做的额外功 ________J. 实验 次数 物重 G 物 /N 动滑轮重 G 动 /N 钩码上升的 高度 h /m 动力 F /N 动力作用点移 动的距离 s /m 滑轮组的机 械效率 η /% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3   4 4 1 0.1   0.5 50.0 (1)(2)(3) 动滑轮重 0.15 解题 思路 (1) 由前 3 组实验数据知， s ＝ 3 h ，所以滑轮组由 3 段绳子 承担 物 重，因此应从动滑轮绕起，如图所示： ( 2) 实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能 准 确 测出拉力的值； 由图知，测力计的分度值为 0.2 N ，所以其示数为 1.6 N ； η ＝ W 有用 / W 总 ×100% ＝ Gh / Fs ×100 % ＝ 4 N×0.1 m/2 N×0.3 m×100%≈66.7% ； ( 3) 由表 中数据 可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关； 解题 思路 ( 4) 由表中第 3 、 4 组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，机械效率不同，由此可得；同一滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关； 根据表中第 3 组数据可知，有用功： W 有 ＝ Gh ＝ 4 N×0.1 m ＝ 0.4 J ；克服动滑轮做的功： W 动 ＝ G 动 h ＝ 0.5 N×0.1 m ＝ 0.05 J ；总功： W 总 ＝ Fs ＝ 2 N×0.3 m ＝ 0.6 J ； 则 克服绳重及摩擦做的那部分额外功： W 额 ＝ W 总 － W 有 － W 动 ＝ 0.6 J － 0.4 J － 0.05 J ＝ 0.15 J. 答案 ： ( 2) 竖直　 1.6 　 66.7% 　 (3)1 、 2 、 3 　 (4) 动滑轮重　 0.15 全方位突破 6. (2015 茂 名市 ) 如 图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中 ( 　　 ) A ．甲图省力，机械效率甲图大 B ．甲图省力，机械效率一样大 C ．乙图省力，机械效率乙图大 D ．乙图省力，机械效率一样大 D 全方位突破 7. (2015 曲 靖市 ) 如图所示，用一个长为 1.2 m 的斜面将重为 45 N 的物体沿斜面匀速拉到 0.4 m 的高台上，斜面的机械效率为 60% ，则把重物拉上高台时做的有用功是 ________J ；物体与斜面间的摩擦力是 ________N. 18 10