簡單機械（教育教案訓練答案盧克敏）

課 題 簡單機械知識點總結歸納一、杠桿：定義：在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。說明： 杠桿可直可曲，形狀任意。有些情況下，可將杠桿實際轉一下，來幫助確定支點。如：魚桿、鐵鍬。OF1l1l2F2五要素組成杠桿示意圖。支點：杠桿繞著轉動的點。用字母O 表示。動力：使杠桿轉動的力。用字母 F1 表示。阻力：阻礙杠桿轉動的力。用字母 F2 表示。說明 動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。 動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉動的方向相反動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。畫力臂方法： 找支點O； 畫力的作用線（虛線）； 畫力臂（虛線，過支點垂直力的作用線作垂線）； 標力臂（大括號）。研究杠桿的平衡條件：杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉動。實驗前：應調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。結論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力動力臂阻力阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成：F1 / F2=l2 / l1解題指導：分析解決有關杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力與方向和力臂大?。蝗缓蟾鶕?jù)具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關問題。（如：杠桿轉動時施加的動力如何變化，沿什么方向施力最小等。）解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最遠；動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。4、應用：名稱結 構 特 征特 點應用舉例省力杠桿動力臂大于阻力臂省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿動力臂小于阻力臂費力、省距離縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力、不費力天平，定滑輪說明：應根據(jù)實際來選擇杠桿，當需要較大的力才能解決問題時，應選擇省力杠桿，當為了使用方便，省距離時，應選費力杠桿。l1l2F2F1二、滑輪：定滑輪：定義：中間的軸固定不動的滑輪。實質(zhì)：定滑輪的實質(zhì)是：等臂杠桿特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。對理想的定滑輪（不計輪軸間摩擦）F=G繩子自由端移動距離SF(或速度vF) = 重物移動的距離SG(或速度vG)F1l1F2l2動滑輪：定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則：F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F= 1 2(G物+G動)繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG)滑輪組定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F= 1 n G 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= 1 n (G物+G動) 繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重物移動的距離SG(或vG)組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=(G物+G動) / F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結合題目的具體要求組裝滑輪。課堂練習 杠桿 1，一根硬棒在力的作用下如果能繞著_點轉動，這根硬棒就叫杠桿。這個點就叫_；使杠桿轉動的力叫_，阻礙杠桿轉動的力叫_。2，杠桿的平衡條件是_。3，將重為5牛頓和15牛頓的甲、乙兩物體，分別掛在杠桿的左右兩端。若杠桿的重力忽略不計，當杠桿平衡時，左右兩邊臂長之比為： A，3:1； B，2:1； C，1:3； D，4:1。4，如圖所示的杠桿，每個砝碼重均為1牛頓，杠桿處于平衡狀態(tài)，若在杠桿兩邊各減去一個砝碼，則：A， 杠桿保持平衡；B， 杠桿左邊向下傾；C， 杠桿右邊向下傾；D， 無法判斷。5，畫出下圖中各種杠桿的動力臂和阻力臂。 13.2 杠桿的應用 1，省力杠桿的動力臂_阻力臂，費力杠桿的動力臂_阻力臂；若動力臂的長度是阻力臂長度的三倍，則動力是阻力的_。2，天平屬于_杠桿，杠秤屬于_ 杠桿，汽水瓶起蓋器屬于_杠桿。3，如圖所示為使杠桿平衡，F(xiàn)1、F2、F3 三次分別作用在A點，其中_最小。 4，下列杠桿工具中，不省力的是：（ ） A，鍘刀； B，鑷子； C，剪鐵皮的剪刀； D，扳手。5，如果天平的兩臂不等，先將物體放在右盤稱，稱得質(zhì)量為m1；在將物體放在左盤稱，稱得得質(zhì)量為 m2，那么物體的實際質(zhì)量應為：（ ） A， ；B， ；C， ；D， ?；?1，定滑輪實質(zhì)是一個_杠桿，使用定滑輪時不能_，但能_。2，動滑輪實質(zhì)是一個動力臂是阻力臂_的_杠桿，使用定滑輪時能省力_，但費_。3，使用如圖所示的裝置來提升物體時，既能省力又能改變力的方向的裝置是： 4，用如圖所示的滑輪組提升物體，以及已知物體重200牛，物體勻速上升1米，不計滑輪組重及摩擦，則：（ ）A，拉力為50牛；B， 拉力為40牛；C，繩的自由端拉出4米；D， 繩的自由端拉出1米。5，如圖所示的是用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，用這個滑輪組提升重為300牛的重物（忽略滑輪組和繩子重及摩擦）（1）在圖甲上畫出當動力F=150牛時繩子繞法；（2）在圖乙上畫出當動力F=100牛時繩子的繞法。 第4題 第5題參考答案： 13.1 杠桿 1，固定點、支點、動力、阻力 2，動力動力臂=阻力阻力臂 3，A 4，C 13.2 杠桿的應用 1，大于、小于、三分之一 2，等臂、省力、省力 3，F(xiàn)2 4，B 5，D 。 13.3 滑輪 1，等臂、省力、改變用力方向 2，2倍、省力 、一半、距離 3，C 4，A 課后練習一、填空題1.在力的作用下可以繞固定點轉動的硬棒，叫做_。支點是_，動力臂是從_到_間的垂直距離，阻力臂是_到_間的垂直距離。2、在圖131所示的各種杠桿中，O點是支點。F1，F(xiàn)2分別表示動力和阻力。在圖上畫出并標出動力臂L1和阻力臂L2。3.杠桿是生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用的工具，人們把杠桿處于靜止或勻速轉動的現(xiàn)象稱為_。阿基米德首先發(fā)現(xiàn)了使杠桿處于這種狀態(tài)的條件，條件是_。4.在圖132中是杠桿原理的應用，其中節(jié)省距離的是_，增大距離的是_，可以省力的是_。5.如圖133所示，杠桿的質(zhì)量可以忽略不計，如果OB與OA長度的比為23，在點B的鉤上掛300牛頓的砝碼，要使杠桿處于平衡狀態(tài)，在A處應掛_牛頓的砝碼。如果在A、B兩端各增加100牛頓的砝碼，杠桿將_轉動。6.如圖134所示，一端固定的細桿，在其中點處懸掛10牛頓的重物，如果使桿保持水平，作用于桿的右端向上的拉力F_牛頓。7.為了容易拉門，門的拉手應安在門的_處。8.動滑輪是一種典型杠桿，它的動力臂等于阻力臂的2倍，常用的滑輪有兩種類型_和_，只能改變力的作用方向的是_，只能改變力的大小的是_。9.在水平桌面上放一個重300牛頓的物體，物體與桌面的摩擦力為60牛頓，如圖135所示，若不考慮繩的重力和繩的摩擦，勻速移動物體時，水平拉力F_牛頓。10.圖136為杠桿與滑輪的組合應用，滑輪下所掛重物的重力G500牛頓，繩是光滑的輕質(zhì)細繩，滑輪重20牛頓，要使杠桿平衡，在杠桿的中點處所加之力F_牛頓。二、選擇題1.關于杠桿，下列說法中正確的是 A.阻力臂和動力臂的比值越大，使用杠桿時越省力B.省距離的杠桿一定不省力C.使用阻力臂大的杠桿不能省距離D.動力到支點的距離是阻力到支點距離的兩倍，杠桿平衡時，動力是阻力的1/22、在下列圖13-7四圖中，O為支點。于A點施加豎直向下的作用力F1，不能平衡的是（ ）3.關于力臂，下列說法中正確的是 A.支點到動力作用點的距離叫動力臂B.支點到阻力作用點的距離叫阻力臂C.支點到力的作用線的垂直距離叫力臂D.杠桿的力臂一定在杠桿之上。4.圖138中，把一重物于O點用軸固定，如果于A點施加一個力使其離開地面，處于如圖所示的情況，分別在三個不同方向施力時，正確的判斷是： A、 F1指向內(nèi)，該力最小B、 F2的力臂最大，該力最小C、 F3作用方向向外，該力最小D、 三個力方向不同，由于作用于同一點，且都使重物處理平衡狀態(tài)，所以三個力的大小是相同的。5、圖139為同一枝節(jié)桿，受F1和F2兩個力的作用都處于平衡狀態(tài)的四種情況，其中F1在A、B、C、D四種情況下都維持不變，則在四種情況下F2最省力的是（ ）6.圖1310為杠桿的平衡條件的驗證實驗，當A、B兩處分別掛上質(zhì)量相同的砝碼，如圖所示，杠桿恰好平衡，若在A處再加一砝碼，要使杠桿重新恢復平衡，則必須 A.B處增加一個同樣的砝碼B.將B處的砝碼移到C處C.在B處增加一同樣砝碼后移往C處D.于B處增加兩個同樣砝碼7.用撬棒撬起大石塊，如圖1311所示，下列說法中不正確的是 A.O是支點B.動力臂大于阻力臂，可以省力C.這樣做只能改變用力方向D.撬起石塊時，力垂直杠桿向下最省力8.在圖1312中，O點是杠桿的支點，圖中的數(shù)據(jù)都是力的大小的數(shù)據(jù)，其單位都是牛頓，能夠處于平衡狀態(tài)的杠桿是 9.為了省力，應用哪種杠桿 A.動力臂長的杠桿B.杠桿的總長越長越好C.阻力臂大于動力臂D.動力臂，大于阻力臂10.圖1313中,A、B、C三種情況的重物和接觸面相同，下面結論正確的是 A、F1F2F3B、F1=F2 F1F3D、F2 F1F311.圖1314中所示的需要施加的哪個力最小： A.滑輪組(1)B.滑輪組(2)C.滑輪組(3)D.滑輪組(4)三、計算題1.如圖1315所示，桿秤的提紐到掛鉤的距離OA4厘米，提紐到掛秤砣的距離為OB21厘米，若秤砣的重力為10牛頓，所稱物體的重力是多少？2.如圖1316所示，于動滑輪下面掛個400牛頓的重物，定滑輪軸上承受的力多大？繩子承受的拉力多大？動滑輪軸上所承受的力多大？答 案一、1. 杠桿，杠桿的固