第4讲杠杆简单机械 1了解什么是杠杆，会画杠杆所受力的力臂 2理解杠杆的平衡条件，知道杠杆的种类，能判断和区分 省力杠杆和费力杠杆 3知道使用定滑轮、动滑轮和滑轮组，能判断滑轮组的省 力情况 4了解什么是轮轴和斜面，了解轮轴和斜面的作用 1定义：在力的作用下绕着_转动的硬棒 2杠杆作用的五要素：_(使杠杆绕着转动的固 定点)、_(使杠杆转动的力 F1)、_(阻碍杠杆转 动的力 F2) 、_( 从 支点 到动 力作 用线 的距离 L1) 、 一、杠杆 固定点 支点 动力阻力 动力臂 _(从支点到阻力作用线的距离 L2)阻力臂 3杠杆的平衡条件： 静止匀速转动 (1)杠杆平衡：杠杆处于_或_的状态 (2)平衡条件：_，即 F1L1 F2L2. 动力动力臂阻力阻力臂 4三种杠杆： (1)当 L1L2 时，F1F2，即动力臂大于阻力臂时，动力小于 阻力，这种杠杆叫_省力杠杆 (2)当 L1F2，即动力臂小于阻力臂时，动力大于 阻力，这种杠杆叫_费力杠杆 (3)当 L1L2 时，F1F2，即动力臂等于阻力臂时，动力等 于阻力，这种杠杆叫_等臂杠杆 二、其他简单机械 1定滑轮： 固定不动 等臂 (1)定义：轴_的滑轮 (2)实质：是一个_杠杆 (3)特点：使用定滑轮_力，也_距离，但能 改变动力的_ 不省不省 方向 2动滑轮： 随物体一起移动 动力臂为阻力臂两倍 (1)定义：轴_的滑轮 (2)实质：是一个_的杠杆 (3)特点：使用动滑轮_，但_改 变动力的方向，且_距离(s2L) 省一半的力 3滑轮组： 不能 费 (1)定义：定滑轮和动滑轮组合在一起 (2)使用滑轮组的好处：既 _ ，又可改变动力的 _ 省力 方向 4轮轴：由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴转动的简 单机械，使用轮轴可以省力 费省力 省 5斜面：是一种_距离但能_的简单机械； 高度相同，斜面越长越_力 考点 1杠杆 例 1(2012 年重庆)下列所使用的杠杆属于费力杠杆的是 ()A 思路点拨：杠杆类型的判断主要是根据杠杆的使用情况， 找到支点、动力和阻力的位置，以确定动力臂和阻力臂的大小 关系若动力臂大于阻力臂，则为省力杠杆；若动力臂小于阻 力臂，则为费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆 例 2如图所示的生活用具中，使用时属于省力杠杆的是 ()B 考点 2力臂作图 杠杆力臂的画法 1首先确定支点 O. 2画动力及阻力作用线 3从支点 O 向力的作用线作垂线，画出垂足，则支点到 垂足的距离就是力臂 4用大括号表示力臂的范围，并在旁边标上字母 l1 或 l2. 可以归纳为：一找支点，二画线，三连距离，四标记 例 3(2012 年大连)图 641 是活塞式抽水机的示意图， 其手柄相当于一个杠杆，O 是支点请画出阻力 F2 对支点 O 的 力臂 l2，并画出在 a 点施加的最小动力 F1 的示意图 图 45图 641 【答案】如图 45 所示 考点 3杠杆的平衡条件 例 4(2012 年福州)小明在“探究杠杆的平衡条件”的实 验中： (1) 实验前他先调节杠杆在水平位置上平衡，其目的是 _ (2)杠杆平衡后，小明在图 642 甲所示的 A 位置挂上 2 个钩码当在 B 位置再挂上_个钩码时，才能使杠杆重 新平衡 图 642 (3)他改用弹簧测力计在图乙所示的 C 位置斜向下拉，若每 个钩码重 1 N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数 将_(填“大于”、“等于”或“小于”)1 N. 思路点拨：弹簧测力计在 C 位置斜向下拉时，力臂变小， 拉力变大 【答案】(1)便于在杠杆上直接读出力臂的大小 (2)4 (3)大于 考点 4滑轮 例 5观察如图 643 所示的人们利用简单机械的情景 其中甲的目的是_，乙的目的是_ 图 643 思路点拨：使用动滑轮不能改变力的方向，但可以省力， 使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，如果又想省力， 又想改变力的方向，可以使用滑轮组 【答案】省力改变力的方向 考点 5滑轮组的组装和使用 1滑轮组中动力的计算公式： 2绳子自由端移动的距离：s 绳nh物(h 是物体被移动的 距离，n 为承担重物绳子的段数) 3奇动偶定原理：使用滑轮组时，若 n 为偶数，则绳子的 固定端挂在定滑轮上；若 n 为奇数，则绳子的固定端挂在动滑 轮上 例 6如图 644 所示的是一种手摇升降晾衣架的示意 图，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个 固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降，假设在升 降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题： 图 644 (1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是 50 N，则静止 时绳子的拉力是_N(各种摩擦力忽略不计) (2) 要使衣架横梁上升 1 m ，则绕进旋轮上的绳子长度是 _m. (3)通过增加滑轮，可以使此装置更省力，请你在图 64 5 上画出正确的绕线方法 图 645 思路点拨：结合晾衣架的示意图，可以看出有两个动滑轮， 与动滑轮相连的绳子股数为 4 股，由于各种摩擦力忽略不计， 根据 F G 物G 动 n ，可以求出绳子的拉力，根据 snh，可以求 出绕进旋轮上的绳子长度 【答案】(1)12.5(2)4(3)如图 46 所示 图 46 1(2012 年梅州)如图 646 所示，粗细均匀的铁棒一 端搁在地上，另一端与支点 O 连接试作出地面对棒的支持力 的力臂和棒所受重力 G 的示意图 图 47图 646 【答案】如图 47 所示. 2. (2012 年广州)质量忽略不计的杠杆以 O 为支点挂上 10 N 的重物 A，杠杆同时还受另一个大小与 F1 不等、竖直向上的 力 F2 作用，处于平衡在图 647 中画出： (1)F1 的力臂 l1； (2)F2 的示意图并标示它的大小 图 48图 647 【答案】如图 48 所示 3(2012 年广东)如图 648 所示，杠杆 OB 可绕 O 点 转动，在力 F 的作用下在水平位置平衡，画出力 F 的力臂 L. 图 49 图 648 【答案】如图 49 所示 4(2011 年清远)关于图 649 中的两类滑轮甲和乙， 下列说法正确的是() 图 649 A甲能改变拉力的方向 C甲比乙省力 B甲是等臂杠杆 D甲比乙效率高 C 5(2010 年茂名)杠杆在生产、生活中有着广泛的应用， )如图 6410 所示，下列工具中属于费力杠杆的是( 图 6410 ABCD 解析：起瓶盖的起子和起钉子的羊角锤属于省力杠杆；镊 子和筷子属于费力杠杆，故 B 选项符合题意 B 6(2010 年广东)如图 6411 所示，某人站在 A 处用一 根绳子和两个滑轮提起物体 B，画出最省力的绕线 图 50图 6411 【答案】如图 50 所示