1、第十三章力和机械复习教学案 2复习目标：（1）能从现实生活中感受杠杆，理解力臂，会画有关杠杆受力的力臂。（2 会探究杠杆平衡条件并会利用杠杆平衡条件解决有关问题。（3）知道定、动滑轮和滑轮组的特点及作用，会组装滑轮组。（4）能联系实际体会简单机械在现实中的广泛运用。复习过程： 第一部分 基本知识点一、杠杆1、 定义：在 叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。2、 五要素组成杠杆示意图。支点： 用字母 O 表示。动力： 用字母 F1 表示。阻力： 用字母 F2 表示。说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在 。动力、阻力的方向
2、，但它们使杠杆的转动的方向 动力臂：从 距离。用字母 l1 表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母 l2 表示。画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 (指出吊桥的五要素) 找支点 O； 画力的作用线（虚线） ； 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线） ； 标力臂（大括号） 。3、 研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 实验前：应调节 ，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是： 。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 。写成公式 F1l1=F2l2 也可写成：F 1 / F2=l2 / l1解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；
3、弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。 （如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。 ）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小， ，要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点，使 这点到支点的距离最 远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。4、应用：名称 结 构特 征 特 点 应用举例省力杠杆动力臂阻力臂撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、 、 、 费力杠杆动力臂阻力臂 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、 、 等臂 动力臂阻 天平，定滑轮OF1l1 l2F2ACB杠杆 力臂说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的
4、力才能解决问题时，应选择 杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选 杠杆。五、滑轮1、 定滑轮：定义：中间的轴 的滑轮。来源:xYzKw.Com实质：定滑轮的实质是： 杠杆特点：使用定滑轮不能 但是能改变 。对理想的定滑轮(不计轮轴间 摩擦）F= 绳子自由端移动距离 SF(或速度 vF) = 重物移动的距离 SG(或速度 vG)2、 动滑轮：定义：和 。 （可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为 2 倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能 。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G 只忽略轮轴间的摩擦则 拉力 F= 1 2(G 物 +G 动 )绳子自
5、由端移动距离 SF(或 vF)=2 倍的重物移动的距离SG(或 vG)（G 动 = ）3、 滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑 轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力 F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G 物 +G 动 ) 绳子自由端移动距离 SF(或 vF)=n 倍的重物移动的距离 SG(或 vG)组装滑轮组方法：首先根据公式 n=(G 物 +G 动 ) / F 求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。省力情况：几段绳子承担重物和动滑轮的总重，提起重物所用力就是物重的几分之
6、一。注：一般说绳子自由端如果向上拉动，数绳子股数时算上此绳数，如果自由端向下拉动，数绳子股数时，不算此绳数。设计滑轮组一般先依拉力，阻力关系或依拉力移 动距离与重物移动距离确定绕滑轮组的绳子股数再按绳子股数，拉 力方向推出动滑轮和定滑轮的个数。动滑轮个数： （n 为偶2N动 数时） （n 为奇数时）21N动第二部分 重要例题讲解 来源:学优中考网 xYzKw例 1：如图 2 所示的四种用具中，属于费力杠杆的是 （ ）l1l2F2 F1F1l1F2l2拉 动 滑物 FG例 2、如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是在杠杆的两侧
7、同时各减掉一个钩码；在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格；将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格( )A B C D例 3、同一物体沿相同水平地面被匀速移动（如图 4） ，拉力分别为 F 甲、F 乙、F 丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（ ） AF 甲 F 乙 F 丙 B F 甲 F 乙 F 丙 CF 甲 F 乙 =F 丙 DF 甲 =F 乙 F 丙例 4、不等臂直杠杆在动力和阻力作用下，已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆平衡的是( )A、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的中点，但不通过支点。B、在杠杆上再施加一个力
8、，使这个力的作用线通过支点C、使动力和阻力同时减小到原来的 1/2 D、使动力臂和阻力臂同时变为原来的 2 倍例 5、图 15 是人们用木棒撬石块的示意图。撬石块有两种方法：第一种是以 B 点为支点，在 C 点用与棒垂直的力 F1 向下撬；第二种是以 A 点为支点，在 C 点用与棒垂直的力 F2 向上撬。(木棒自重不计)(1)在图中画出力 F2 的力臂。(2)若石块压在棒上的 D 点正好是 AB 的中点，你认为第 种方法更省力一些，理由是 。例 6、如图 5 所示，重力不计的杠杆 OAB，可绕 O 点在竖直平面内转动。重力为 100N 的物体挂在 OA 的中点处。已知 OA= 40cm，AB=
9、30cm，OA 垂直于 AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。要使杠杆平衡，且 OA 段处于水平位置，那么作用于 B 端的最小力的力臂等于 cm，最小力的大小等于 N。例 7、如图 5 所示，均匀木棒 AB 长为 1m，水平放置在 O、O两个支点上，已知 AO、OB 的长均为 0.25m，若把 B 端竖直向上稍微抬起一点距离，至少要用力 20N，则下列说法中不正确的是（ ） A木棒自重 60NB若把 B 端竖直向下秒微压下一点距离至少要用力 60NC若把 A 端竖直向上稍微抬起一点距离至少要用力 40ND若把 A 端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力 60N例 8、如右图所示，在竖直向上的力 F
10、 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升。 已知 A 的重力 G=100N，重物 A 上升速度为 0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮 重和绳重，则拉力 F 的大小和滑轮上升的速度分别为( )A50N 0.4m/s B50N 0.1m/s C200N 0.4m/s D200N 0.1m/s例 9、小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况” ，使用了如图所示的实验装。实验前，小军用弹簧秤测得动滑轮的重力为 1.0N，每个钩码的重力为 0.5N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数，并将其填写在预先设计好的记录表中（见下表） 。来源:学优中考网
11、分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧秤的示数 F 与钩码的重力 G以及动滑轮的重力 G0 的关系为_ _；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮_ _ _。例10、在“研究杠杆平衡条件“实验中（1） 实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母A来源:xYzKw.Com向 调（填“左“或“右“） ，这时使杠杆水平平衡的目的是 。这时杠杆重力的力臂为 。（2） 、实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码 ，这时使杠杆水平平衡的目的是 。 来源:学优中考网 xYzKw（3） 、图乙中杠杆水平平衡后，在
12、杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将 。 （填“保持水平平衡 “、“顺时针转动“或“逆时针转动“ ） (4)、实验中共有 6 个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边、离支点 2 格的 A处挂有 3 个钩码，如图丙所示，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法) ，你的方法是_ (5)、实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是 （6） 、某同学用如图所示的装置验证杠杆的平衡条件，调节左边钩码的个数和悬挂位置，使杠杆水平平衡时，读出弹簧测力计的示数 F1,钩码对杠杆的拉力 F2；测得支点
13、O 到这两个力的作用点的距离 OA、OB。他将所得数据直接代入杠杆的平衡条件的公式中，发现 F1OB 和 F2OA 并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是 F1L1=F2L2.实验中弹簧测力计的示数为 ，这个同学的失误在什么地方？答 ; F 1OB 与 F2OA 哪个大？答 。、实验中，用图 9 所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距) ，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式( )A一个人无法独立操作 B需要使用太多的钩码C力臂与杠杆不重合 D力和力臂数目过多例 11、 扁担长 m，两端物体的重力分别为 G1=500N，G 2=300N。若不考虑扁担的重力。人的2l肩头应在什么位置,扁担才平衡?若扁担两端同时增加 G=100N 的重力,肩头应在什么位置?
