中考物理复习PPT课件：杠杆和滑轮.ppt

中考要求中考要求考试内容考试内容要求要求 杠杆杠杆（1 1）指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂A A（2 2）能绘制杠杆的动力臂和阻力臂的图示）能绘制杠杆的动力臂和阻力臂的图示B B（3 3）概述杠杆的平衡条件）概述杠杆的平衡条件B B（4 4）能用杠杆平衡条件解释简单的生活问题）能用杠杆平衡条件解释简单的生活问题C C（5 5）举例说明人体中的杠杆）举例说明人体中的杠杆A A 滑轮滑轮（1 1）辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组）辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组A A（2 2）知道定滑轮和动滑轮的特点）知道定滑轮和动滑轮的特点A A（3 3）知道滑轮组的特点（限于两个滑轮的滑轮组）知道滑轮组的特点（限于两个滑轮的滑轮组）A A（4 4）会使用滑轮组（限于两个滑轮的滑轮组）解决简单）会使用滑轮组（限于两个滑轮的滑轮组）解决简单问题问题B B要点梳理要点梳理 1 1、杠杆的概念、杠杆的概念 在力的作用下，能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。在力的作用下，能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 杠杆可以是直的，也可以是弯的杠杆可以是直的，也可以是弯的但一定是硬的，不能是软的但一定是硬的，不能是软的要点梳理要点梳理 2 2、杠杆的五个要素、杠杆的五个要素 支点：杠杆转动过程中固定不动的点（旋转中心）支点：杠杆转动过程中固定不动的点（旋转中心） 动力：动力： 阻力：阻力： 动力臂：动力臂： 阻力臂：阻力臂： 特别要注意：力臂不是支点到力的作用点的距离，特别要注意：力臂不是支点到力的作用点的距离，而是而是支点到力的作用线的垂直距离支点到力的作用线的垂直距离。做题时千万不做题时千万不要粗心大意，要牢记。要粗心大意，要牢记。使杠杆转动的力使杠杆转动的力F1F1阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力F2F2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2请作出动力臂和阻力臂杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法Ol1F1l2F21.1.找找支点支点2. 2. 作作力的作用线力的作用线3. 3. 作作力臂力臂2 2 杠杆是否都是直的？杠杆是否都是直的？思考讨论思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？向改变，力臂是否改变？答：不是答：不是答：杠杆可以是直的，也答：杠杆可以是直的，也可以是弯的可以是弯的答：要改变答：要改变画力臂的方法：画力臂的方法： （1 1）辨认杠杆；）辨认杠杆； （2 2）先找支点）先找支点O O； （3 3）画出动力和阻力；）画出动力和阻力； （4 4）画出力的作用线；）画出力的作用线； （5 5）过支点）过支点0 0作力的作用线作力的作用线 的垂线段的垂线段L L，即为力臂。，即为力臂。探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态物体的平衡状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态保持保持匀速直线运动匀速直线运动保持静止保持静止保持保持匀速转动匀速转动保持静止保持静止杠杆杠杆平衡平衡螺母螺母CD探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 在实验前在实验前,是否也要调节杠杆在水平位是否也要调节杠杆在水平位置平衡置平衡?为什么？为什么？讨论：讨论： 实验前，使杠杆在实验前，使杠杆在水平水平位置位置平衡，为了平衡，为了避免杠杆避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的自身的重力对杠杆平衡的影响影响。AB实验设计实验设计杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件器材器材:测量的物理量测量的物理量:力力力臂力臂 A、B两图中的杠杆两图中的杠杆处于静止状态，实验时采处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？用哪幅图？为什么？讨论：讨论： 实验时，使杠杆在实验时，使杠杆在水平水平位置位置平衡，便于在杠杆上平衡，便于在杠杆上直接读出力臂直接读出力臂的大小。的大小。实验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1 12 23 3F1* *L1F2* *L2要点梳理要点梳理 杠杆平衡条件：杠杆平衡条件： 动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂 杠杆的三种类型杠杆的三种类型杠杆类型杠杆类型杠杆特点杠杆特点杠杆优点杠杆优点杠杆缺点杠杆缺点应用应用省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆L L1 1LL2 2F F1 1FF2 2( (动力动力 阻力阻力) ) 省力省力费距离费距离省距离省距离费力费力既不省力也不省距离既不省力也不省距离L L1 1LFF2 2( (动力动力 阻力阻力) )L L1 1=L=L2 2F F1 1=F=F2 2( (动力动力= =阻力阻力) )h hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点省力杠杆省力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O由由 F F1 1l l1 1=F=F2 2l l2 2 l l1 1 F F2 2这是费力杠杆这是费力杠杆2 2、费力杠杆、费力杠杆F F2 2F F1 1h hS=4hS=4hAABBA AB BF F2 2F F1 1O Oh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4h可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点费力杠杆费力杠杆F3F2 F4F1如图是一个弯曲的杠杆，如图是一个弯曲的杠杆，O O是支点，在是支点，在A A处挂处挂一重物一重物G=10NG=10N，AO=BC=4cmAO=BC=4cm，OB=3cmOB=3cm，在，在C C点点处加一个力处加一个力F F，若使，若使F F力最小，力最小，画出该力的方画出该力的方向向，及力，及力F F的的最小值最小值是（是（ ） A.8N B.10N C.5N D.13NA.8N B.10N C.5N D.13NFcA讨论：讨论：如何正确选用这些剪刀？为什么？如何正确选用这些剪刀？为什么？省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆给下列杠杆分类给下列杠杆分类杠杆平衡条件杠杆平衡条件 例：如图所示，在距杠杆例：如图所示，在距杠杆2020厘米的厘米的B B处挂有处挂有600600牛的牛的重物。要使杠杆平衡，需要在距重物。要使杠杆平衡，需要在距B B处处6060厘米的厘米的A A处至处至少加少加 牛的力，且方向为牛的力，且方向为 。 解析：挂在解析：挂在B B处的重物，对杠杆的力为阻力，用处的重物，对杠杆的力为阻力，用F F2 2表表示，阻力臂示，阻力臂L L2 22020厘米，作用在厘米，作用在A A点的力用点的力用F F1 1表示，表示，当竖直向上用力是，所用动力当竖直向上用力是，所用动力F F1 1最小最小，此时，动力，此时，动力臂为臂为L L1 12020厘米厘米6060厘米厘米8080厘米，如图所示。利厘米，如图所示。利用杠杆平衡条件，解：用杠杆平衡条件，解： F F1 1L L1 1F F2 2L L2 2，F F1 18080厘米厘米600600牛牛2020厘米厘米A AB B600600牛牛O OO OF F1 1F F2 2l l1 1l l2 2OF2F15 5、人体中的杠杆、人体中的杠杆5 5、人体中的杠杆、人体中的杠杆例题选解例题选解例例1. 1. 如图所示，画出下图中各力的力臂如图所示，画出下图中各力的力臂2、护城河上安装使用的吊桥是一个杠杆，、护城河上安装使用的吊桥是一个杠杆，由图可知它的支点在由图可知它的支点在_点，在匀速拉点，在匀速拉起时，它属于一个起时，它属于一个_杠杆（杠杆（“省力省力”或或“费力费力”），并在图中画出动力臂。），并在图中画出动力臂。A B CCL1省力省力 3、 如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒C点受到石块的压力是1500N，且AB1.5m，BC0.3m,CD=0.2m，则要撬动石块所用力应不小于（提示：注意考虑作用在A点动力的方向） （ ） A500N B300N C200N D150N D D如图所示施力时，动力如图所示施力时，动力F F/ /多大？多大？F F/ /F F例题选解例题选解例例4.4.如图所示，一个轻质直杆可绕如图所示，一个轻质直杆可绕0 0点转点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力直杆垂直的力F F作用于杠杆的中点，并使作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（个过程中直杆（ ）A A始终是省力杠杆始终是省力杠杆B B始终是费力杠杆始终是费力杠杆C. C. 先是省力的，后是费力的先是省力的，后是费力的D D先是费力的，后是省力的先是费力的，后是省力的C5、如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ） A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大 GOGOL L2 2GL L2 2 5 5、如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ） A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大 5 5、 如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ）A大小不变B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大 GGOL L2 26 6、钢丝钳是日常生活中常用到的、钢丝钳是日常生活中常用到的工具，使用钢丝钳时涉及到许多工具，使用钢丝钳时涉及到许多物理知识，请写出三个：物理知识，请写出三个：(1)(1) 。(2)(2) 。(3)(3) 。7 7、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：左右力臂L1:L2=_?L L1 1L L2 2在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆_（填“能或不能”）平衡？ _边下降?8 8、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：若使杠杆再次平衡，可在 _边的钩码下再挂 _ 个钩码？8 8、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则 _ 边将下降怎么分呀？怎么分呀？哈哈哈哈我知道！我知道！例例5 5、它们应该怎样分萝卜？、它们应该怎样分萝卜？OF1G1F2G2l1l2G1G2即即G1l1 G2l2又又l1l2F1l1 F2l2想一想，下面的漫画说明什么问题？想一想，下面的漫画说明什么问题？有一袋粮食，想把它从一楼提到四楼，有哪些办法？有一袋粮食，想把它从一楼提到四楼，有哪些办法？思 考定定滑滑轮轮1）定义：）定义：2）特点：）特点：_力，力，_改变力的方向。改变力的方向。F1 F2 G不省不省能能 =_距离，距离，不省不省FGl1l2.0F动动滑滑轮轮1）定义：）定义：2）特点：）特点：_力，力，_改变力的方向。改变力的方向。F G省省不能不能 _距离，距离，费费S=_h2F=G12FGl2l1O.滑轮组的特点滑轮组的特点由一个由一个定定滑轮和一个滑轮和一个动动滑轮组成的滑轮组滑轮组成的滑轮组FFFGGG12FG13FG12FGn=2n=2n=3滑轮组的作用滑轮组的作用 ( (若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力) )1.1.滑轮组用几段滑轮组用几段 绳子吊起物体绳子吊起物体. .将物体提升的力等于物重将物体提升的力等于物重的几分之一的几分之一, ,即即(F=(F= ) )2.2.手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的n n倍倍, ,即即( (s s=nh)=nh)Gn 例：如下图所示，重为例：如下图所示，重为500500牛的重物与地面的摩擦牛的重物与地面的摩擦力是力是100100牛，为了使物体匀速移动，必须在绳子的牛，为了使物体匀速移动，必须在绳子的一端施加多大的力？（忽略绳子和滑轮的重量，滑一端施加多大的力？（忽略绳子和滑轮的重量，滑轮是光滑的，不计摩擦力）轮是光滑的，不计摩擦力）AF.fNTG巩固练习：巩固练习：1 1：如下图：如下图(a)(a)所示，物体所示，物体B B重重100N100N，在力，在力F F作作用下用下匀速匀速上升时，上升时，F F应等于应等于N N。（不计。（不计摩擦）摩擦）图(a)F2: 如上图如上图(b)所示，物体所示，物体A重为重为100N，挂重挂重物的钩子物的钩子承受的拉力是承受的拉力是N。人人匀速匀速拉绳子的力拉绳子的力是是N（动滑轮自重不计）（动滑轮自重不计）图(b)100100503:如图所示的四个如图所示的四个滑轮组滑轮组中，图中，图可省可省一半力一半力，图，图最最费力费力，图，图和图和图用力大小一样用力大小一样。(a)(b)(c)(d)( b )( c )(a)(d)4.如图所示，物体如图所示，物体A重重G80N，在，在F60N拉力拉力下下匀速匀速前进，此时物体前进，此时物体A受到的受到的摩擦力摩擦力等于等于N。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）AF.fTNG1:竖直方向竖直方向上有一对上有一对平衡力平衡力N和和G2:水平方向水平方向上有一对上有一对平衡力平衡力T和和fG=N=80Nf = T T =120N12Ff因为因为所以所以f=2F=120N综合分析得：综合分析得：120N5、不计滑轮摩擦，当水平向右拉力、不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F5N时，物体时，物体m恰能匀速向右运动，求：恰能匀速向右运动，求：物体所受地面的摩擦力大小。物体所受地面的摩擦力大小。mF 5 NF=5Nmf=_f=_f2.5Nf10N6、搬运工人常用的一种搬运重物的方法，、搬运工人常用的一种搬运重物的方法，从图中能看出搬运工人运用了哪些物理从图中能看出搬运工人运用了哪些物理知识？知识？F动滑轮省力动滑轮省力;以滚动代替滑动减小摩擦。以滚动代替滑动减小摩擦。四、滑轮组的组装四、滑轮组的组装组装原则：组装原则：奇动偶定原则奇动偶定原则例如：一根绳子只能承受例如：一根绳子只能承受100N100N的力，要把的力，要把330N330N的物体拉起，怎样组装滑轮？的物体拉起，怎样组装滑轮？n =-= - = 3.3(n =-= - = 3.3(股股) )G GF F330N330N100N100N绳子的股数必须是整数，因此需要绳子的股数必须是整数，因此需要4 4股股F FF答案答案：甲乙甲乙甲图：甲图：n=_乙图：乙图：n=_54 答案：答案：滑滑轮轮定滑轮：定滑轮： 使用时轴固定不动，使用时轴固定不动， 不能省力，不能省力，但可以改变力的方向。但可以改变力的方向。动滑轮：动滑轮： 使用时轴随物体移动，使用时轴随物体移动， 能省力能省力但不能改变力的方向。但不能改变力的方向。滑轮组：滑轮组： 由定滑轮和动滑轮组合而成，重物和动由定滑轮和动滑轮组合而成，重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担，提起重物所用滑轮的总重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的几分之一。的力就是总重力的几分之一。小小 结结7 7. .一人利用如一人利用如图图所示的滑所示的滑轮轮组匀组匀速提升重速提升重450N450N的物体，的物体，若每若每个个滑滑轮轮重重50N50N，人重，人重60600N,0N,不不计计摩擦力，摩擦力，则则人人对对地地面的面的压压力是（力是（ ）A.600N B.450NA.600N B.450N C.433N D.350NC.433N D.350N 8（09蚌埠二中）如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮重为50N，定滑轮重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时人需用力A218N B220N C210N D236N 1 如图所示的滑轮组中的如图所示的滑轮组中的甲轮是什么滑轮，乙轮是什么甲轮是什么滑轮，乙轮是什么滑轮？若不计滑轮的重及摩擦，滑轮？若不计滑轮的重及摩擦，则（则（1）已知物体重）已知物体重12N，绳端，绳端所用拉力多大？（所用拉力多大？（2）若实际测）若实际测得绳端的拉力得绳端的拉力F/为为5N，则所吊，则所吊起的物体重起的物体重G/多大？（多大？（3）物体）物体被吊高被吊高0.3m，则绳端向上拉动，则绳端向上拉动多少多少m?F乙乙甲甲 2画一个滑轮组，使拉力是物画一个滑轮组，使拉力是物体重体重G的的1/3，人的拉力方向向下，人的拉力方向向下，要求所用的滑轮最少。（不计滑要求所用的滑轮最少。（不计滑轮重力和摩擦力）轮重力和摩擦力）GF答案如右图所示答案如右图所示图图1F1F2F3图图2图图3例例3分别用如图所示的滑轮组匀速提起同一重物时所用的拉分别用如图所示的滑轮组匀速提起同一重物时所用的拉力分别为力分别为F1、F2、F3，若不计滑轮重和摩擦，这三个拉，若不计滑轮重和摩擦，这三个拉力按从小到大排列的顺序为力按从小到大排列的顺序为-F2、F1、F39.9.如图，物体的重如图，物体的重G=100G=100牛，当牛，当滑轮在恒力滑轮在恒力F F的作用下以的作用下以1m/s1m/s的的速度匀速上升时，物体的速度和速度匀速上升时，物体的速度和作用力作用力F F分别为（分别为（ ）（不计滑）（不计滑轮重和摩擦）轮重和摩擦）A.0.5m/s,100N B.1m/s,50NA.0.5m/s,100N B.1m/s,50NC. 2C. 2m/s,m/s,200200N N D. 4D. 4m/s,m/s,100100N NF10.10.如图为杆秤示意图，如图为杆秤示意图，A A、B B是两是两个提纽如果将提纽个提纽如果将提纽B B用一段铜丝替用一段铜丝替代，那么，使用提纽代，那么，使用提纽 ，称量物体质量将不准确。测量值称量物体质量将不准确。测量值将比物体实际质量。将比物体实际质量。如图，一个体重为如图，一个体重为600N的工人站在集装箱的工人站在集装箱上，要将重上，要将重1000N的物体拉起，问该工人的物体拉起，问该工人作用在绳子自由端的拉力应为多大？作用在绳子自由端的拉力应为多大？1600N注意：此题中人作为所拉物体的一部分，故注意：此题中人作为所拉物体的一部分，故人和集装箱总重应为人和集装箱总重应为1000N+600N=1600N 此题中人作为物体的一部分，人拉绳子，此题中人作为物体的一部分，人拉绳子，绳子也拉人，所以人拉的那段绳子也承担着绳子也拉人，所以人拉的那段绳子也承担着物体的重力，故为四段而不是三段。物体的重力，故为四段而不是三段。F=4=400N本页完18.