课程解读

一、学习目标：

1. 会对生活中常见的杠杆进行分类.

2. 能利用实验探究杠杆的平衡条件.

3. 理解杠杆原理并应用.

4. 知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用.

5. 能根据实际情况，组装滑轮组.

二、重点、难点：

1. 杠杆平衡条件及应用

2. 滑轮、滑轮组的应用

三、考点分析：

考试内容	知识点	分项细目	中考题型及分值	考试水平
考试内容	知识点	分项细目	中考题型及分值	了解	知道	理解	会
简单机械	杠杆	1. 画力臂、图示	作图题约2分				√
		2. 杠杆分类	选择题约2分	√
		3. 杠杆平衡条件及应用	选择、实验综合计算题约4分			√
	滑轮	1. 画绕线	作图题约2分				√
		2. 滑轮、滑轮组的作用	选择题约2分		√
		3. 滑轮、滑轮组的应用	综合计算题约4分			√

知识梳理

杠杆的平衡		什么是杠杆平衡			杠杆处于静止状态或匀速转动状态
		实验探究			实验器材		杠杆、钩码、弹簧测力计、刻度尺
					实验步骤		略
					实验结论		动力×动力臂＝阻力×阻力臂
		杠杆原理			即杠杆的平衡条件，表达式：F₁l₁＝F₂l₂
杠杆的分类	分类			图示					特点
	不等臂杠杆		省力杠杆（动力F₁＜阻力F₂）						动力臂l₁＞阻力臂l₂
			费力杠杆（动力F₁＞阻力F₂）						动力臂l₁＜阻力臂l₂
	等臂杠杆（动力F₁=阻力F₂）								动力臂l₁=阻力臂l₂
杠杆的应用	实例		铡刀、撬棒、钳子等			缝纫机的踏脚板、理发剪刀、镊子等		天平、定滑轮
	优点		省力			省距离		既不省力，也不费力
	缺点		动力作用点比阻力作用点多移动距离			费力		既不省距离，也不费距离

滑轮	定义	种类	特点	实质	图例	作用
	周边有槽，可以绕着装在框子里的轴转动的小轮	定滑轮	轴固定不动，轮绕轴心转动	等臂杠杆		能改变施力的方向
	周边有槽，可以绕着装在框子里的轴转动的小轮	动滑轮	轮随物体一起移动	动力臂为阻力臂二倍的杠杆		能省一半力
滑轮组	动滑轮和定滑轮组合在一起					既能省力，也能改变施力的方向

典型例题

知识点一：杠杆

例1：如图所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F₁ 、F₂ 、F₃ ，其中最小的力是

A. 沿竖直方向的力F₁最小

B. 沿垂直杠杆方向的力F₂最小

C. 沿水平方向的力F₃最小

D. 无论什么方向上的力都一样大

思路分析和解答过程：

画出三个力的力臂，进行比较可知l₂最长。

据杠杆的平衡条件F₁l₁＝F₂l₂可知：力和力臂成反比。故选B。

例2：如图所示，把一根均匀的米尺，在中点O支起，两端各挂四个钩码和两个钩码，恰好使米尺平衡，按下列方式增减钩码或移动钩码，仍能保持米尺平衡的是

A. 两边各加一个钩码

B. 两边钩码各向外移动一格

C. 左边增加一个钩码，右边向外移动一格

D. 左右两边的钩码各减少一个

思路分析和解答过程：依据杠杆的平衡条件F₁l₁＝F₂l₂逐一判定可知C正确。

例3：已知杠杆的动力臂跟阻力臂之比为5∶2，当动力为10 N时，阻力为______.

思路分析和解答过程：

公式的意义是：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。所以阻力为25N。

例4：如图所示，解放军战士抗洪时需要将一质量为100 kg的石磙推上一台阶A，已知石磙的半径为0.5m，台阶高0.2 m，请在图上用力的图示表示战士所用的最小的力.（已知g＝10 N／kg）

思路分析和解答过程：

l₁ =2×R=2×0.5 m=1 m

G=mg=100kg×10 N／kg=1000 N

Fl₁=Gl₂

动力臂最长，即l₁=2R时，战士所用的力最小，为400N。

知识点二：滑轮

例1：如图所示，物体重都是100 Ｎ.当物体处于平衡状态时，拉力F₁＝_______Ｎ，F₂＝_______Ｎ，F₃＝_______Ｎ，F₄＝_______Ｎ.（不计滑轮重和摩擦）

思路分析和解答过程：100；50；100；200

例2：一根绳子，最多只能承受300牛顿的力，想用它提起1000牛顿的重物，绕成的滑轮组至少要几股绳子承重？并画出滑轮组的示意图。

思路分析和解答过程：设承重绳子的股数为n，则

需两定两动滑轮组或一定两动滑轮组，如图所示。

例3：如图所示，滑轮本身重及摩擦均可忽略不计，若F₁∶F₂＝2∶3，则两重物的质量m₁与m₂之比是

A. 2∶3 B. 1∶1

C. 4∶9 D. 3∶2

思路分析和解答过程：

图1 中 n=2 G₁=2F₁

图2 中 n =3 G₂=3F₂

由G=mg可知：

所以选C。

例4：如图所示，不计滑轮重，不计绳与滑轮间的摩擦，不计轮与轴之间的摩擦，重为30 Ｎ的物体在5 Ｎ的拉力F的作用下沿水平方向匀速运动了2 m，则弹簧测力计的示数和物体与地面间的摩擦力为

A. 30 Ｎ，30Ｎ B. 30 Ｎ，10 Ｎ

C. 5 Ｎ，10 Ｎ D. 10 Ｎ,10 Ｎ

思路分析和解答过程：受力分析可知，弹簧测力计的示数=2F=10N；

物体匀速运动故受力平衡，所以物体与地面间的摩擦力和弹簧测力计的示数相等即f=10N，选D。

（注意：物体是在水平方向运动，拉力与重力垂直，所以拉力与重力大小无关。力与物体运动距离无关。）

提分技巧

1. 力臂的画法：首先确定杠杆的支点，再确定力的作用线。然后使用直角三角板画出从支点到力的作用线的垂线，垂足要落在力的作用线上，用符号指明哪个线段是力臂，并写出字母L₁或L_动。力臂常用虚线画出。

2. 使用动滑轮提升钩码，在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来，当钩码重远大于动滑轮重时，动滑轮才可忽略不计，从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。

3. 判断拉力是物重的几分之一，关键是判断货物是由几段绳子吊着，也就是有几段绳子和动滑轮相连。

预习导学

一、预习新知：

功和能

二、预习点拨：

1. 复习功、功率、机械效率的概念和计算公式

2. 你会测定滑轮组的机械效率吗？

3. 什么是动能？势能？它们的大小与什么有关？

4. 机械能是怎样转化的?

同步练习（答题时间：45分钟）

杠杆题：

一、填空题

1. 杠杆平衡是指杠杆处于____状态或____状态，杠杆的平衡条件是_________.

2. 如果使用省力杠杆，应用动力臂____阻力臂的杠杆，但费____，如果使用费力杠杆，应使用动力臂____阻力臂的杠杆，使用此类杠杆可____.天平是____杠杆.

3. 用杠杆撬重物，已知阻力臂是动力臂的四分之一，那么要撬起600 N的重物，动力应为____N.

4. 如图所示，为使杠杆平衡，F₁、F₂、F₃三力分别作用在A点，其中____最小.

二、选择题

5. 关于力臂，下列说法正确的是

A. 力臂一定在杠杆上

B. 力的作用线通过支点时，力臂为零

C. 从支点到力的作用线的距离叫阻力臂

D. 杠杆越长，力臂越大

6. 用一始终与木料垂直的力将木料的一端匀速提起，在这个上升的过程中，力F

A. 变大

B. 变小

C. 不变

D. 无法确定

7. 如图所示，杠杆平衡，若将两边的砝码数增加到原来的三倍，则杠杆

A. 不平衡

B. 平衡

C. 顺时针转动

D. 无法确定

三、作图题

8. 画出下图中各种杠杆的动力臂和阻力臂.

滑轮题：

一、填空题

1. 定滑轮实质上是一个____杠杆。使用定滑轮虽然不能____力，但可以改变____。

2. 下图中A是____滑轮。利用这样的装置把物体举高，用力的方向应向____（选填“上”或“下”）。如果A重2牛，要提起50牛的物体，至少要用____牛的拉力。若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动____米。　

3. 如图所示，重物G重40牛，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22牛，则动滑轮的重力是____牛，钩子1受到绳子的拉力为____牛，钩子2受到重物G的拉力为____牛。

4. 如图所示，木块在桌面上匀速滑动，拉力F为2牛，木块所受摩擦力为____牛。

二、选择题

5. 使用如图所示的装置匀速提起重物G所用的拉力中，力　　

A. F₁最大 B. F₂最大

C. F₃最大 D. 一样大

6. 使用滑轮组可以

A. 省力又省距离

B. 可以省力，但不能改变力的方向

C. 既可省力又可改变力的方向

D. 费了力但可以省距离

7. 利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重600牛的物体，最小的拉力是（不计动滑轮重力及摩擦）

A. 600牛 B. 300牛

C. 200牛 D. 100牛

三、作图题

8. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，提升重力为G的物体（滑轮重力和摩擦力不计），在下图5中分别根据对绳子拉力F的要求，画出绳子的绕法。

试题答案

杠杆题

一、

1. 静止匀速转动动力与动力臂之积等于阻力与阻力臂之积

2. 大于距离小于省距离等臂

3. 150

4. F₂

二、选择题

5. B 6. B 7. B

三、作图题

8. 略

滑轮题

一、1. 等臂，省，力的方向

2. 动，上，26，4

3. 4，22，40

4. 4

二、5. D 6. C 7．C

三、8.