最新41简单机械教育教案+训练+答案卢克敏Word格式文档下载.docx

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从支点到动力作用线的距离。

用字母l1表示。

⑤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：

⑴找支点O；

⑵画力的作用线（虚线）；

⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；

⑷标力臂（大括号）。

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：

应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

这样做的目的是：

可以方便的从杠杆上量出力臂。

结论：

杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：

动力×

动力臂＝阻力×

阻力臂。

写成公式F1l1=F2l2也可写成：

F1/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；

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，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；

②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

动力臂大于阻力臂

省力、费距离

撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀

费力

动力臂小于阻力臂

费力、省距离

缝纫机踏板、起重臂

人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆

等臂

动力臂等于阻力臂

不省力、不费力

天平，定滑轮

应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。

二、滑轮：

定滑轮：

①定义：

中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：

定滑轮的实质是：

等臂杠杆

③特点：

使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

④对理想的定滑轮

（不计轮轴间摩擦）F=G

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）

动滑轮：

和重物一起移动的滑轮。

（可上下移动，也可左右移动）

动滑轮的实质是：

动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：

F=12G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=12（G物+G动）

绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）

滑轮组

定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点：

使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1nG。

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力

F=1n（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。

课堂练习

杠杆

1，一根硬棒在力的作用下如果能绕着__________点转动，这根硬棒就叫杠杆。

这个点就叫____________；

使杠杆转动的力叫___________，阻碍杠杆转动的力叫________。

2，杠杆的平衡条件是__________________________________。

3，将重为5牛顿和15牛顿的甲、乙两物体，分别挂在杠杆的左右两端。

若杠杆的重力忽略不计，当杠杆平衡时，左右两边臂长之比为：

A，3:

1；

B，2:

C，1:

3；

D，4:

1。

4，如图所示的杠杆，每个砝码重均为1牛顿，杠杆处于平衡状态，若在杠杆两边各减去一个砝码，则：

A， 

杠杆保持平衡；

B， 

杠杆左边向下倾；

C， 

杠杆右边向下倾；

D，无法判断。

5，画出下图中各种杠杆的动力臂和阻力臂。

13.2杠杆的应用

1，省力杠杆的动力臂______阻力臂，费力杠杆的动力臂_____阻力臂；

若动力臂的长度是阻力臂长度的三倍，则动力是阻力的_______________。

2，天平属于_______杠杆，杠秤属于_______杠杆，汽水瓶起盖器属于_____杠杆。

3，如图所示为使杠杆平衡，F1、F2、F3三次分别作用在A点，其中______最小。

4，下列杠杆工具中，不省力的是：

（）

A，铡刀；

B，镊子；

C，剪铁皮的剪刀；

D，扳手。

5，如果天平的两臂不等，先将物体放在右盘称，称得质量为m1；

在将物体放在左盘称，称得得质量为m2，那么物体的实际质量应为：

（）

A，

；

B，

C，

D，

。

滑轮

1，定滑轮实质是一个_______杠杆，使用定滑轮时不能______，但能________。

2，动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂_______的_____杠杆，，使用定滑轮时能省力_________，但费________。

3，使用如图所示的装置来提升物体时，既能省力又能改变力的方向的装置是：

4，用如图所示的滑轮组提升物体，以及已知物体重200牛，物体匀速上升1米，不计滑轮组重及摩擦，则：

A，拉力为50牛；

B，拉力为40牛；

C，绳的自由端拉出4米；

D， 

绳的自由端拉出1米。

5，如图所示的是用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，用这个滑轮组提升重为300牛的重物（忽略滑轮组和绳子重及摩擦）

（1）在图甲上画出当动力F=150牛时绳子绕法；

（2）在图乙上画出当动力F=100牛时绳子的绕法。

第4题第5题

参考答案：

13.1杠杆

1，固定点、支点、动力、阻力2，动力×

动力臂=阻力×

阻力臂3，A4，C

1，大于、小于、三分之一2，等臂、省力、省力3，F24，B5，D。

13.3滑轮

1，等臂、省力、改变用力方向2，2倍、省力、一半、距离3，C4，A

课后练习

一、填空题

1.在力的作用下可以绕固定点转动的硬棒，叫做_______。

支点是________，动力臂是从____到__________间的垂直距离，阻力臂是_____到_________间的垂直距离。

2、在图13—1所示的各种杠杆中，O点是支点。

F1，F2分别表示动力和阻力。

在图上画出并标出动力臂L1和阻力臂L2。

3.杠杆是生产和生活中经常使用的工具，人们把杠杆处于静止或匀速转动的现象称为______________。

阿基米德首先发现了使杠杆处于这种状态的条件，条件是______________。

4.在图13—2中是杠杆原理的应用，其中节省距离的是____，增大距离的是________，可以省力的是________。

5.如图13—3所示，杠杆的质量可以忽略不计，如果OB与OA长度的比为2∶3，在点B的钩上挂300牛顿的砝码，要使杠杆处于平衡状态，在A处应挂____牛顿的砝码。

如果在A、B两端各增加100牛顿的砝码，杠杆将_______转动。

6.如图13—4所示，一端固定的细杆，在其中点处悬挂10牛顿的重物，如果使杆保持水平，作用于杆的右端向上的拉力F＝_____牛顿。

7.为了容易拉门，门的拉手应安在门的__________处。

8.动滑轮是一种典型杠杆，它的动力臂等于阻力臂的2倍，常用的滑轮有两种类型_________和________，只能改变力的作用方向的是_______，只能改变力的大小的是_______。

9.在水平桌面上放一个重300牛顿的物体，物体与桌面的摩擦力为60牛顿，如图13—5所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，匀速移动物体时，水平拉力F＝_____牛顿。

10.图13—6为杠杆与滑轮的组合应用，滑轮下所挂重物的重力G＝500牛顿，绳是光滑的轻质细绳，滑轮重20牛顿，要使杠杆平衡，在杠杆的中点处所加之力F＝_____牛顿。

二、选择题

1.关于杠杆，下列说法中正确的是［］

A.阻力臂和动力臂的比值越大，使用杠杆时越省力

B.省距离的杠杆一定不省力

C.使用阻力臂大的杠杆不能省距离

D.动力到支点的距离是阻力到支点距离的两倍，杠杆平衡时，动力是阻力的1/2

2、在下列图13-7四图中，O为支点。

于A点施加

竖直向下的作用力F1，不能平衡的是（）

3.关于力臂，下列说法中正确的是［］

A.支点到动力作用点的距离叫动力臂

B.支点到阻力作用点的距离叫阻力臂

C.支点到力的作用线的垂直距离叫力臂

D.杠杆的力臂一定在杠杆之上。

4.图13—8中，把一重物于O点用轴固定，如果于A点施加一个

力使其离开地面，处于如图所示的情况，分别在三个不同方向施力时，

正确的判断是：

［］

A、F1指向内，该力最小

B、F2的力臂最大，该力最小

C、F3作用方向向外，该力最小

D、三个力方向不同，由于作用于同一点，且都使重物处理平衡状态，所以三个力的大小是相同的。

5、图13—9为同一枝节杆，受F1和F2两个力的作用都处于平衡状态的四种情况，其中F1在A、B、C、D四种情况下都维持不变，则在四种情况下F2最省力的是（）

6.图13—10为杠杆的平衡条件的验证实验，当A、B两处分别挂上质量相同的砝码，如图所示，杠杆恰好平衡，若在A处再加一砝码，要使杠杆重新恢复平衡，则必须［］

A.B处增加一个同样的砝码

B.将B处的砝码移到C处

C.在B处增加一同样砝码后移往C处

D.于B处增加两个同样砝码

7.用撬棒撬起大石块，如图13—11所示，下列说法中不正确的是［］

A.O是支点

B.动力臂大于阻力臂，可以省力

C.这样做只能改变用力方向

D.撬起石块时，力垂直杠杆向下最省力

8.在图13—12中，O点是杠杆的支点，图中的数据都是力的大小的数据，其单位都是牛顿，能够处于平衡状态的杠杆是［］

9.为了省力，应用哪种杠杆［］

A.动力臂长的杠杆

B.杠杆的总长越长越好

C.阻力臂大于动力臂

D.动力臂，大于阻力臂

10.图13—13中,A、B、C三种情况的重物和接触面相同，下面结论正确的是［］

A、F1>

F2>

F3

B、F1=F2<

C、F2>

F1>

D、F2<

F1<

11.图13—14中所示的需要施加的哪个力最小：

［］

A.滑轮组

（1）

B.滑轮组

（2）

C.滑轮组（3）

D.滑轮组（4）

三、计算题

1.如图13—15所示，杆秤的提纽到挂钩的距离OA＝4厘米，提纽到挂秤砣的距离为OB＝21厘米，若秤砣的重力为10牛顿，所称物体的重力是多少？

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