1、第 19 课时 简单机械一、杠杆考点 1 指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂 a1杠杆的定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的、也可以是弯的。2杠杆的五要素：_ _、动力、阻力、动力臂、阻力臂。3动力和阻力的方向不一定相反，但作用效果一定相反。考 点 2 绘 制 杠 杆 的 动 力 臂 和 阻 力 臂 图 示 b1力臂是_ _的距离，而不是支点到力的作用点的距离。2作力臂的步骤a找出支点 O 的位置；b画出动力作用线和阻力作用线；c从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为_ _和_ _。考 点 3 概 述 杠 杆 的 平 衡 条 件 b1杠杆保持_ _或
2、_ _状态，称为杠杆平衡。2杠杆平衡的条件动力动力臂阻力阻力臂，即_ _。考 点 4 应 用 杠 杆 的 平 衡 条 件 解 决 简 单 的 问 题 c杠杆类型 力臂关系 平衡时力的关系 优缺点 应用省力杠杆 l1l2 省力费距离 撬棒、瓶盖起子等费力杠杆 l1F2 省距离 镊子、火钳等等臂杠杆 l1l 2 F1F 2 不省力不省距离 天平、定滑轮等考 点 5 指 认 人 体 中 的 杠 杆 a1人的头颅等臂杠杆抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个_ _杠杆。2人的手臂费力杠杆肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是_ _力，
3、手拿的重物的重力是_ _力，显然我们的前臂是一种_ _力杠杆。虽然费力，但是可以省距离( 少移动距离) ，提高工作效率。3走路时的脚省力杠杆脚掌根是支点，人体的重力就是_ _力，腿肚肌肉产生的拉力就是_ _力。这种杠杆可以克服较大的体重。1(2015厦门)用细绳系住厚度不均匀 的木板的 O 处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平，如图所示，两玩具车同时从 O 点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是( )A两车的质量相等B两车的速度大小相等C质量较小的车速度较大D两车同时到达木板两端如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力
4、， 2.欲使其一端抬离地面。则( )AF 甲 F 乙 ，因为甲方法的动力臂长BF 甲 F 乙 ，因为乙方法的阻力臂短DF 甲 F 乙 ，因为动力臂都是阻力臂的 2 倍3(2015衢州)如图为水平桌面上的圆 形玻璃转盘(转盘半径为 50cm)，在水平力作用下能绕转盘中心 O 点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在 A 点施加一个大小为 20N 的水平力 FA，让转盘转动；对面的乙在距 O 点 40cm 处的 B 点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动。乙应沿图中_ _(填“F 1”、 “F2”、 “F3”或“F 4”)方向施加一个至少为_ _N 的力，才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转盘施力，
5、忽略其他力对转动的影响) 。二、滑轮考 点 6 辨 认 定 滑 轮 、动 滑 轮 和 滑 轮 组 a1定滑轮：工作时轴固定不动的滑轮。2动滑轮：工作时轴发生移动的滑轮。考 点 7 知 道 定 滑 轮 和 动 滑 轮 的 特 点 a实质 力的关系(F ，G)距离的关系(s，h)作用定滑轮 等臂杠杆 FG sh 改变力的方向动滑轮动力臂是阻力臂二倍的杠杆F G12s 省力滑轮组 也可以改变 力的方向 F_ snh 既可以省力，考 点 8 知 道 滑 轮 组 的 特 点 （限 于 两 个 滑 轮 的 滑 轮 组 ） a1滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。2特点：既能改变用力的_ _，也能_ _。
6、考点 9 使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组 )解决简单的问题 b使用滑轮组时，滑轮组用 n 段绳子拉物体，拉物体所用的力 F 就是物重的 n 分之一，即 F_ _，n 表示拉物体绳子数。4(2014金华、义乌)如图，用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦)。图中F1、F 2、F 3、F 4 之间的关系正确的是( )AF 1F 2 BF 3F 4CF 1 F3 12DF 2 F4125(2015台州)使用简单机械可以给人们的生活带来便利。(1)如图甲，旗杆的顶端安装着一个_ _滑轮，用来改变拉力的方向。(2)如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小_ _臂，剪断物体更省力。6滑轮是工农业生产
7、中常用的一种简单机械。甲同学用定滑轮进行了如图所示的三个实验。(1)甲同学研究的问题是_ _。(2)研究该问题时，弹簧测力计的操作方法可以是_ _ 。( 填序号)拉着重物保持静止；匀速向下拉动重物；随意拉动重物。高 频 点 1 认 识 杠 杆(2015潍坊)下列图示的工具中，属于等臂杠杆的是( ) 例 11(2015滨州)根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能。要剪断铁丝等较硬的物体，下图中的 4 种剪刀应选择( )高 频 点 2 杠 杆 平 衡 条 件 的 应 用(2014安顺) 如图甲所示，长 1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕 O 点在竖直平面 例 2内自由转动，一拉力位移传感器竖直
8、作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力 F 与作用点到 O 点距离 x 的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重 ( )A5N B10N C20N D40N2(2015广州)AC 硬棒质量忽略不计，在棒的 B、C 两点施加力 F1、F 2，F 2 的方向沿OO线，棒在如图所示位置处于平衡状态，则( )AF 1G2CG 1G 2 D都有可能如图甲所示，长 1m 的粗细均匀的光 滑金属杆可绕 O 点转动，杆上有一光滑滑环， 4.用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数 F 与滑环离开 O 点的距离 s 的关系如图所示，则杆重( )第 4 题图A500N
9、B50N C100N D10N(2015威海)如图是吊车起吊货物的 结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对 5.吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕 O 点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是( )A吊臂是一省力杠杆，但要费距离B吊臂是一个费力杠杆，但可以省功C匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小D匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小第 5 题图第 6 题图(2014泰州)如图所示的滑轮组，每个滑轮重为 20N，绳重及摩擦不计。用它匀速 6.提升重为 100N 的物体，所用的拉力 F 是( )A50N B60N C70N D120N7(2014烟台)如图所示，一根 质
10、地均匀的木杆可绕 O 点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力 F，使杆从 OA 位置匀速转到 OB 位置的过程中，力 F 的大小将( )A一直是变大的 B一直是变小的C先变大，后变小 D先变小，后变大第 7 题图第 8 题图8(2015株洲)如图是用 高枝剪修剪树枝的情景。仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有_ _和滑轮组两类简单机械。当园林工用 30N 的力向下拉绳时，因拉绳而使图中 A 处受到的作用力大约增加_ _N 。9(2015湖州)小明家有个木衣架，有一次放学回家他把书包挂在衣架 A 处，衣架倒了下来，小明是个聪明第 9 题图的孩子，他分析了衣架倒下来的
11、原因后，测量了如下的数据：书包质量 5 千克；木衣架质量 3 千克；圆底盘直径 30 厘米；其他数据如图，衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。(1)请你通过计算，解释衣架倒下来的原因。(2)为了防止衣架倒下来，小明提出了改进意见适当增大圆底盘直径，请你再说出一种其他方法。10(2015丽水)随着智能手机的普及，低头看手机的“低头族”越来越多。那么，颈椎承受的压力跟低头的角度有什么关系？科研人员进行了研究：制作头部模型，如图甲，头部可绕支点 O(颈椎)转动，转动角度通过固定在上面的量角器测量，将一个小球挂入模型内，其重为 5 牛模拟头部重力，头部后面绑一根绳子模拟肌肉，绳子上系一测力计。支点(
12、颈椎) 承受的压力约为头部重力和绳子拉力之和，实验数据如下表：第 10 题图低头角度/度 绳子拉力/牛 颈椎承受的压力/牛0 0 515 5 1030 9 1445 13.5 18.560 17.5 22.5(1)分析表中数据，可得出的结论是_ _；(2)该头部模型相当于绕 O 点转 动的杠杆，如图乙，当低头角度增大时，头部重心向左移动，拉力 F 的力臂变小，请分析拉力 F 变大的原因_；(3)下列措施中，有利于保护颈椎的是_ _。A不要长时间低头看手机B适当抬高手机屏幕，减小低头角度C低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力第 11 题图(2015扬州)“低头族” 长时间低头看手机，会引
13、起颈部肌肉损伤，当头颅为竖直 11.状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点 O，用 1kg 的头颅模型在重力作用下绕着这个支点 O 移动，A 点为头颅模型的重心，B 点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在 B 点，用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录出低头角度 及细线拉力 F 的数据，如下表：低头角度 / 0 15 30 45 60细线拉力
14、 F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0(1)设头颅质量为 8kg，当低头角度为 60时，颈部肌肉实际承受的拉力是 _ _N。(2)在图乙中画出细线拉力的示意图。(3)请解释：为什么低头角度越大，颈部肌肉的拉力会越大？答：_。(4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议：_。第 19 课时 简单机械课前预热考点 1 2.支点考点 2 1.支点到力的作用线 2.动力臂 阻力臂考点 3 1.静止 匀速转动 2.F 1l1F 2l2考点 4 F 1F2 费力考点 5 1.等臂 2.动 阻 费 3.阻 动【考点真题】1.C 2.D 3.F 2 25考点 7 2h G1n考点 8 2.方
15、向 省力考点 9 G/n【考点真题】4.B 5.(1)定 (2)阻力 6.(1)使用定滑轮提升同一重物时，拉力的大小与拉力的方向是否有关 (2)课堂突破例 1 D 例 2 B 例 3 B 例 4 B 例 5 等于等于 等于 例 6 A 例 7 (1) 木棒自身重力 (2)6.6【变式拓展】1.D 2.C 3.B 4.(1)12.5 (2)4(3)增加动滑轮的个数校内作业1D 2.C 3.A 4.C 5.D 6.B 7.C8杠杆 909(1)F 1L150N10cm ，F 2L230N15cm，F 1L1 大于 F2L2，所以衣架易倾倒 (2)减小挂衣钩的长度或在对侧挂衣钩挂物件或圆盘底座用更重的材质10(1)颈椎承受的压力随着低头角度的增大而增大(2)根据杠杆平衡条件可知：Gl 1Fl 2，当低头角度增大时，l 1 增大，G 不变，l 2 减小，故 F 增大 (3)ABC11(1)200 (2)如图(3)人低头的角度越大，G 的力臂越大 (4)尽量减小低头的角度；不要长时间低头做事；低头时间久了要抬头休息等等
