初中物理復(fù)習(xí)教材知識梳理_第十二章_簡單機(jī)械(含13年中考試題)

1、第十二章第十二章 簡單機(jī)械簡單機(jī)械中考考點(diǎn)清單中考考點(diǎn)清單課標(biāo)解讀課標(biāo)解讀考點(diǎn)一杠桿考點(diǎn)一杠桿考點(diǎn)二滑輪考點(diǎn)二滑輪考點(diǎn)三機(jī)械效率考點(diǎn)三機(jī)械效率?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鰧?shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破課標(biāo)解讀（課標(biāo)解讀（2011修訂修訂版）版）1.知道簡單機(jī)械通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解杠桿知道簡單機(jī)械通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解杠桿的平衡條件的平衡條件2.知道機(jī)械效率了解提高機(jī)械效率的途徑和知道機(jī)械效率了解提高機(jī)械效率的途徑和意義意義3.了解人類使用機(jī)械的歷程了解機(jī)械的使用了解人類使用機(jī)械的歷程了解機(jī)械的使用對社會發(fā)展的作用對社會發(fā)展的作用返回目錄返回目錄中考考點(diǎn)清單中考考點(diǎn)清單考點(diǎn)一杠桿考點(diǎn)一杠桿1. .杠桿杠桿（1）一根

2、硬棒，在力的作用下能繞）一根硬棒，在力的作用下能繞 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿動，這根硬棒就是杠桿（2）杠桿的五要素如圖）杠桿的五要素如圖1：支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點(diǎn)支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點(diǎn)O動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2動力臂：從支點(diǎn)動力臂：從支點(diǎn)O到動力到動力F1作用線作用線的距離的距離L1阻力臂：從支點(diǎn)阻力臂：從支點(diǎn)O到阻力到阻力F2作用線的距離作用線的距離L2 固定點(diǎn)固定點(diǎn) O圖圖1返回目錄返回目錄中考考點(diǎn)清單中考考點(diǎn)清單2. .杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件：動力：動力 動力臂阻力阻動力臂阻力阻力臂或?qū)憺榱Ρ刍驅(qū)憺?F1L

3、1如圖如圖2中中F2L2圖圖2 2返回目錄返回目錄中考考點(diǎn)清單中考考點(diǎn)清單3. .生活中的杠桿生活中的杠桿=返回目錄返回目錄中考考點(diǎn)清單中考考點(diǎn)清單考點(diǎn)二滑輪考點(diǎn)二滑輪1. .定滑輪和動滑輪定滑輪和動滑輪等臂杠桿等臂杠桿省力省力改變力的方向改變力的方向動力臂是阻動力臂是阻力力臂二倍的臂二倍的改變力的方向改變力的方向省力省力返回目錄返回目錄中考考點(diǎn)清單中考考點(diǎn)清單2. .滑輪組滑輪組( (1) )把定滑輪和動滑輪組合在一起，構(gòu)成滑輪組把定滑輪和動滑輪組合在一起，構(gòu)成滑輪組( (2) )特點(diǎn)：既能省力又能改變力的方向，但是要費(fèi)特點(diǎn)：既能省力又能改變力的方向，但是要費(fèi)距離距離( (3) )省力特點(diǎn)：

4、使用滑輪組提起重物時，如果忽略省力特點(diǎn)：使用滑輪組提起重物時，如果忽略動滑輪的自重，動滑輪上有幾段（股）繩子動滑輪的自重，動滑輪上有幾段（股）繩子承擔(dān)物重，提起重物所用的力就是物重的幾承擔(dān)物重，提起重物所用的力就是物重的幾分之一，即分之一，即FG，其中為提起重，其中為提起重物所用的力，物所用的力，G為物重，為物重，n為承受物重的繩為承受物重的繩子段（子段（ 股）數(shù)，即繞在動滑輪上的繩子段股）數(shù)，即繞在動滑輪上的繩子段（ 股）數(shù)股）數(shù)1n返回目錄返回目錄中考考點(diǎn)清單中考考點(diǎn)清單3. .其他簡單機(jī)械其他簡單機(jī)械 輪軸和斜面，都可以省力，輪軸的應(yīng)用如輕輪軸和斜面，都可以省力，輪軸的應(yīng)用如輕輕轉(zhuǎn)動門把

5、手，就可以把門鎖打開；司機(jī)用不大輕轉(zhuǎn)動門把手，就可以把門鎖打開；司機(jī)用不大的力轉(zhuǎn)動方向盤，在軸上就能產(chǎn)生較大的力使汽的力轉(zhuǎn)動方向盤，在軸上就能產(chǎn)生較大的力使汽車轉(zhuǎn)彎；斜面的應(yīng)用如盤山公路車轉(zhuǎn)彎；斜面的應(yīng)用如盤山公路考點(diǎn)三機(jī)械效率考點(diǎn)三機(jī)械效率1. .有用功和額外功有用功和額外功（1）無論是否使用機(jī)械，必須要做的功，叫做有）無論是否使用機(jī)械，必須要做的功，叫做有用功，用用功，用W有有表示表示（2）使用機(jī)械時，并非我們需要又不得不做的功，）使用機(jī)械時，并非我們需要又不得不做的功，叫做額外功，用叫做額外功，用W額額表示表示返回目錄返回目錄中考考點(diǎn)清單中考考點(diǎn)清單（3）有用功與額外功之和叫做總功，用）

6、有用功與額外功之和叫做總功，用W總總表示表示（2）公式：）公式： （4）總功、有用功和額外功之間的關(guān)系為：）總功、有用功和額外功之間的關(guān)系為：W總總W有有 W額額2. .機(jī)械效率機(jī)械效率（1）物理學(xué)中，將）物理學(xué)中，將跟跟的比值的比值叫做機(jī)械效率，叫做機(jī)械效率， 用符號用符號表示表示有用功有用功總功總功W有有W總總 100 %返回目錄返回目錄中考考點(diǎn)清單中考考點(diǎn)清單（3）使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，有）使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，有用功總是用功總是總功，所以機(jī)械效率總是小于總功，所以機(jī)械效率總是小于1的機(jī)械效率通常用的機(jī)械效率通常用表示表示小于小于百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)（4）提高機(jī)械效率

7、的主要方法是改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使它）提高機(jī)械效率的主要方法是改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使它更合理，更輕巧在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，更合理，更輕巧在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，使機(jī)械處于良好的狀態(tài)使機(jī)械處于良好的狀態(tài). .返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鲱愋鸵活愋鸵?杠桿的分類杠桿的分類（分析近三年湖南真題知，（分析近三年湖南真題知， 此類多以選擇此類多以選擇題為主，考查時多會結(jié)合四幅圖求判斷省力杠桿或費(fèi)力杠桿，在以題為主，考查時多會結(jié)合四幅圖求判斷省力杠桿或費(fèi)力杠桿，在以填空題形式考查時會結(jié)合杠桿的平衡條件考查填空題形式考查時會結(jié)合杠桿的平衡條件考查) )（備選例題（備選例題 備課素備課素材）材）例例1(

8、1(1313邵陽邵陽) ) 杠桿在生活中應(yīng)用非常廣泛杠桿在生活中應(yīng)用非常廣泛. .下列下列各圖中各圖中, ,屬于費(fèi)力杠桿的是屬于費(fèi)力杠桿的是 （ ）C返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰?【解析】【解析】 使用杠桿時，若動力臂小于阻力臂，則使用杠桿時，若動力臂小于阻力臂，則此杠桿為費(fèi)力杠桿此杠桿為費(fèi)力杠桿.B.B中使用鑷子時中使用鑷子時, , 動力作用點(diǎn)在支動力作用點(diǎn)在支點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)的中部點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)的中部, ,即動力臂小于阻力臂即動力臂小于阻力臂. .杠杠種類杠杠種類生活中的實(shí)例生活中的實(shí)例力臂力臂力力省力杠杠省力杠杠用羊角錘起釘子用羊角錘起釘子 用起子起用起子起瓶蓋瓶蓋用撬棒撬物體

9、用撬棒撬物體 用鋼絲鉗切用鋼絲鉗切鋼絲鋼絲 L L1 1L L2 2F F1 1F F2 2費(fèi)力杠杠費(fèi)力杠杠用釣魚竿釣魚用釣魚竿釣魚 用鑷子夾物體用鑷子夾物體用船槳劃船用船槳劃船 L L1 1L L2 2F F1 1F F2 2等臂杠杠等臂杠杠天平天平 定滑輪定滑輪 L L1 1=L=L2 2F F1 1=F=F2 2【名師點(diǎn)撥】【名師點(diǎn)撥】 常見杠桿分類舉例常見杠桿分類舉例返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰?變式題變式題1 1（1313常德）常德） 如圖所示的各種用具在使如圖所示的各種用具在使用中，屬于省力杠桿的是用中，屬于省力杠桿的是 （ ）【解析】【解析】區(qū)分省力杠桿和費(fèi)力杠桿的方

10、法就是比較動區(qū)分省力杠桿和費(fèi)力杠桿的方法就是比較動力臂和阻力臂的長短，如果動力臂大于阻力臂的就是力臂和阻力臂的長短，如果動力臂大于阻力臂的就是省力杠桿，動力臂小于阻力臂的就是費(fèi)力杠桿，如果省力杠桿，動力臂小于阻力臂的就是費(fèi)力杠桿，如果兩者相等則為等臂杠桿兩者相等則為等臂杠桿. .根據(jù)這一方法逐一判斷出根據(jù)這一方法逐一判斷出: :天天平的動力臂等于阻力臂為等臂杠桿平的動力臂等于阻力臂為等臂杠桿, ,鋼絲鉗的動力臂鋼絲鉗的動力臂B返回目錄返回目錄常考類型剖析?？碱愋推饰龃笥谧枇Ρ蹫槭×Ω軛U大于阻力臂為省力杠桿, ,鑷子和釣魚竿的動力臂小鑷子和釣魚竿的動力臂小于阻力臂為費(fèi)力杠桿于阻力臂為費(fèi)力杠桿,

11、,故選故選B.B.類型二類型二 杠桿平衡條件的應(yīng)用杠桿平衡條件的應(yīng)用例例2 (2 (1313邵陽邵陽) ) 下列方案能使圖下列方案能使圖1中輕質(zhì)杠桿保持中輕質(zhì)杠桿保持平衡的是平衡的是 ( ) ( )A.A.在在a a處掛處掛9 9個質(zhì)量相同的鉤碼個質(zhì)量相同的鉤碼B.B.在在b b處掛處掛8 8個質(zhì)量相同的鉤碼個質(zhì)量相同的鉤碼C.C.在在c c處掛處掛6 6個質(zhì)量相同的鉤碼個質(zhì)量相同的鉤碼D.D.在在d d處掛處掛2 2個質(zhì)量相同的鉤碼個質(zhì)量相同的鉤碼返回目錄返回目錄C?？碱愋推饰龀？碱愋推饰觥窘馕觥俊窘馕觥扛軛U左側(cè)的第六格處有杠桿左側(cè)的第六格處有4 4個鉤碼，為了使杠個鉤碼，為了使杠桿平衡可在

12、右側(cè)的第桿平衡可在右側(cè)的第3 3個格個格 c c 處掛六個質(zhì)量相同的處掛六個質(zhì)量相同的鉤碼鉤碼. .【技巧點(diǎn)撥】【技巧點(diǎn)撥】將杠桿的格數(shù)作為力臂的大小，鉤將杠桿的格數(shù)作為力臂的大小，鉤碼的個數(shù)作為作用力的大小，應(yīng)用杠桿平衡條件來碼的個數(shù)作為作用力的大小，應(yīng)用杠桿平衡條件來判斷判斷. . 變式題變式題 2 ( 2 (1313威海威海) ) 如圖如圖2 2所所示的鋼絲鉗是示的鋼絲鉗是 杠桿杠桿( (選填選填“省省力力”或或“費(fèi)力費(fèi)力”），剪鐵絲時動力），剪鐵絲時動力臂長為臂長為 10 cm, 10 cm,阻力臂長為阻力臂長為2 cm, 2 cm, 若若鐵絲被剪斷需要鐵絲被剪斷需要 800 N 80

13、0 N的力的力, ,小明至少用小明至少用 的的力才能將鐵絲剪斷力才能將鐵絲剪斷. .省力省力 160返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰觥窘馕觥俊窘馕觥?鋼絲鉗的動力臂比阻力臂長，動力比阻鋼絲鉗的動力臂比阻力臂長，動力比阻力小，所以鋼絲鉗是省力杠桿；根據(jù)杠桿的平衡力小，所以鋼絲鉗是省力杠桿；根據(jù)杠桿的平衡條件：條件：F1L1=F2L2 變形得變形得: :L1F2L2=F1=800 N0.02 m 0.1 m=160 N. 類型三類型三 畫力臂畫力臂（備選例題）（備選例題） 例例3 (3 (13 13 懷化懷化) ) 如圖如圖3 3所示所示, ,是一個杠桿示意是一個杠桿示意圖圖, ,圖中圖中

14、0 0 是支點(diǎn)是支點(diǎn)F F1 1為動力，為動力，L L1 1為動力臂，為動力臂，F(xiàn) F2 2為阻力為阻力, ,請畫出阻力臂請畫出阻力臂L L2.2.返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰?【解析】【解析】 力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，本題中力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，本題中的阻力與杠桿垂直，所以阻力臂與杠桿的阻力與杠桿垂直，所以阻力臂與杠桿 0B 0B 重合重合. .【名師點(diǎn)撥】【名師點(diǎn)撥】力臂作圖的方法及步驟：力臂作圖的方法及步驟：1.1.根據(jù)杠桿的定義，根據(jù)杠桿的定義， 明確哪一部分是杠桿；明確哪一部分是杠桿；2.2.根據(jù)支點(diǎn)的特點(diǎn)（固定不動，繞它轉(zhuǎn)動）找出杠根據(jù)支點(diǎn)的特點(diǎn)（固定不動

15、，繞它轉(zhuǎn)動）找出杠桿的支點(diǎn)；桿的支點(diǎn)；3.3.根據(jù)動力（使杠桿轉(zhuǎn)動的力）和阻力（阻礙杠根據(jù)動力（使杠桿轉(zhuǎn)動的力）和阻力（阻礙杠返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鰲U轉(zhuǎn)動的力桿轉(zhuǎn)動的力) )的特點(diǎn)的特點(diǎn), ,確定動力、阻力的作用點(diǎn)、方確定動力、阻力的作用點(diǎn)、方向、畫出動力、阻力的作用線；向、畫出動力、阻力的作用線；4.4.從支點(diǎn)向力的作用線引垂線從支點(diǎn)向力的作用線引垂線. .5.5.作出支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂作出支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂. .記憶口訣記憶口訣: :找支點(diǎn)找支點(diǎn), ,畫力的作用線畫力的作用線, ,從點(diǎn)到線引垂從點(diǎn)到線引垂線線, ,力臂就是此線段力臂就是此線段. . 【作圖規(guī)范

16、】【作圖規(guī)范】作圖規(guī)范要求：作圖規(guī)范要求：1 1、作圖必須用直、作圖必須用直尺、圓規(guī)（量角器）、鉛筆；尺、圓規(guī)（量角器）、鉛筆；2 2、力用帶有箭頭的線、力用帶有箭頭的線段表示，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的段表示，線段的長度表示力的大小，箭頭表示力的方向；方向；3 3、用黑心實(shí)點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)；、用黑心實(shí)點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)；4 4、并在線、并在線段的末端標(biāo)上字母段的末端標(biāo)上字母 F F 表示所受的力表示所受的力. .返回目錄返回目錄常考類型剖析?？碱愋推饰鲎兪筋}變式題 3 3 如圖如圖 4 所示所示, ,工人用撬棍撬起石塊工人用撬棍撬起石塊, , 0 為支點(diǎn)為支點(diǎn). .畫出阻力畫出阻力

17、F2 的力臂的力臂 L2 和工人在和工人在 A 點(diǎn)施點(diǎn)施加的最小動力加的最小動力 F1 的示意圖的示意圖. . 【解析】【解析】過支點(diǎn)過支點(diǎn)0 0 向阻力向阻力F F2 2 的的作用線作垂線，支作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是阻力臂，如答圖所示：動力最小，點(diǎn)到垂足的距離就是阻力臂，如答圖所示：動力最小，即動力臂最長，由圖知即動力臂最長，由圖知 0A 0A 最長，所以最長，所以 0A 0A 作動力作動力臂，過臂，過 A A 點(diǎn)與點(diǎn)與 0A 0A 垂直向下作垂線就得到動力垂直向下作垂線就得到動力 F F1 1 的方向，如答圖所示：的方向，如答圖所示：返回目錄返回目錄常考類型剖析?？碱愋推饰鲱愋退?/p>

18、類型四 簡單機(jī)械的特點(diǎn)簡單機(jī)械的特點(diǎn)（備選例題）（備選例題）例例4 4 如圖如圖 5 5 所示，工人師傅將重為所示，工人師傅將重為600 N 600 N 的物體提升到離地面的物體提升到離地面 2 m 2 m 處（滑輪重量處（滑輪重量不計(jì)），則工人師傅所用的拉力為不計(jì)），則工人師傅所用的拉力為 N N，繩子自由端移動的距離是繩子自由端移動的距離是 m.m. 【解析】【解析】由圖可知物體的重量由三股繩子分擔(dān)，由圖可知物體的重量由三股繩子分擔(dān)，則工人師傅的拉力為則工人師傅的拉力為 , ,而物體上升而物體上升2 m ,2 m ,則繩子自由端移動的距離是物體上升的高度和繩子股則繩子自由端移動的距離是物體

19、上升的高度和繩子股數(shù)的乘積數(shù)的乘積, ,2 m 3 = 6 m.13G物物 = 200 N 200 6返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鲎兪筋}變式題4 (4 (13 13 深圳深圳) ) 小明在東湖邊看到以下四個畫小明在東湖邊看到以下四個畫面面, ,其中哪一組用到省力的機(jī)械其中哪一組用到省力的機(jī)械 （ ） A. A. B. B. C. C. D. D. 類型五類型五 有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算（備選例題（備選例題 ）返回目錄返回目錄C?？碱愋推饰龀？碱愋推饰隼? 5（1212株洲）株洲） 如圖如圖 6 所示，用所示，用20 N20 N的拉的拉力力F F 通

20、過滑輪組將通過滑輪組將40 N 40 N 的重物在的重物在2 s2 s內(nèi)勻速內(nèi)勻速提升提升1 m,1 m,在此過程中在此過程中, ,拉力做功為拉力做功為 J, J, 拉拉力的功率是力的功率是 W.W.【解析】【解析】題圖中承擔(dān)物體重力的繩子有題圖中承擔(dān)物體重力的繩子有3 3股，故拉力股，故拉力移動的距離移動的距離s=nh=1 m3=3 m,拉力做功拉力做功 W =Fs=20 N3 m=60 J,拉力的功率拉力的功率P=P=2s60Jt=30 W.W6030返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰?有用功有用功物體重力物體重力G G上升的高上升的高度為度為h h , ,所做的功所做的功W W有有

21、= =GhGh物體物體G G上升高度為上升高度為h,h,所做的功所做的功W W有有= =GhGh總功總功拉力拉力( (推力推力)F)F移移動動s s所做的功所做的功W W總總=Fs=Fs拉力拉力F F移動移動s s所所做的功做的功W W總總= =FsFs( (s s= =nh,nnh,n為動為動滑輪上繩子承擔(dān)的段滑輪上繩子承擔(dān)的段數(shù)）數(shù)）【名師點(diǎn)撥】【名師點(diǎn)撥】簡單機(jī)械簡單機(jī)械物理量物理量 返回目錄返回目錄?？碱愋推饰龀？碱愋推饰鰴C(jī)械效率機(jī)械效率=W有有W總總 100 %=Fs100%Gh=W有有W總總 100 %=Fs100%Gh變式題變式題5 (5 (1212岳陽岳陽) ) 工人利用如圖工

22、人利用如圖 7 7 所示的所示的滑輪組滑輪組, ,將重將重800 N800 N的物體豎直向上勻速提升的物體豎直向上勻速提升1 m ,1 m ,工人對繩的拉力為工人對繩的拉力為500 N, 500 N, 則滑輪組對則滑輪組對重物所做的有用功重物所做的有用功W W有有和該滑輪組此時的機(jī)械和該滑輪組此時的機(jī)械效率效率分別是分別是 （ ） 返回目錄返回目錄D?？碱愋推饰龀？碱愋推饰?A. A.W有有= 500J = 500J =62.5% B. B.W有有= 500J = 500J =80% C. C.W有有= 800J = 800J =62.5% D. D.W有有= 800J = 800J =80%

23、 【解析】【解析】由題圖可知由題圖可知n = 2, ,因?yàn)橐驗(yàn)閔 = 1m, ,所以所以s= s= 2h=21m=2m; ; 當(dāng)提升當(dāng)提升G=800 N的重物時的重物時, ,W有用有用=Gh=800 N1m=800 J ,W總總=Fs=500 N2m=1000 J 滑輪組的機(jī)械效率滑輪組的機(jī)械效率: :=W有有W總總 100 %=800 J1000 J=80% ，故選故選D.D.返回目錄返回目錄實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件（20132013年張家界考查，年張家界考查，20122012年岳年岳陽、湘潭、長沙考查，陽、湘潭、長沙考查，20112

24、011年長沙、年長沙、常德考查）常德考查） 命題點(diǎn)：命題點(diǎn)： 1. .杠桿的平衡調(diào)節(jié)杠桿的平衡調(diào)節(jié)( (調(diào)節(jié)平衡螺母，左高左調(diào)，調(diào)節(jié)平衡螺母，左高左調(diào)，右高右調(diào)右高右調(diào)) ) 2. .杠桿平衡條件的應(yīng)用杠桿平衡條件的應(yīng)用( (F1L1=F2L2) ) 3. .要求杠桿水平平衡的目的要求杠桿水平平衡的目的( (方便測出力臂方便測出力臂) ) 4. .選擇杠桿中間為支點(diǎn)的原因選擇杠桿中間為支點(diǎn)的原因( (減少杠桿自重減少杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響對實(shí)驗(yàn)的影響) )實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄 5. .實(shí)驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行多次測量的目的實(shí)驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行多次測量的目的( (一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有偶然性，多次實(shí)驗(yàn)結(jié)

25、論才具有普遍性具有偶然性，多次實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有普遍性) ) 6. .實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論：動力：動力動力臂動力臂=阻力阻力阻力臂，寫阻力臂，寫成成公式公式F1L1=F2L2，也可寫成：，也可寫成： .F1F2=L1L2實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄例例1 1（1212長沙）長沙）如圖所示，小紅在探究如圖所示，小紅在探究“杠桿的平衡杠桿的平衡條件條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的器材有：杠桿、支架、刻度尺、的實(shí)驗(yàn)中所用的器材有：杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線和若干個質(zhì)量相同的鉤碼細(xì)線和若干個質(zhì)量相同的鉤碼. .（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，置于支架上，

26、當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，則應(yīng)將發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，則應(yīng)將平衡螺母向平衡螺母向 (選填選填“左左”或或“右右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡位置平衡.（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上A點(diǎn)處掛點(diǎn)處掛4個個鉤碼，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在鉤碼，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B點(diǎn)掛點(diǎn)掛 個鉤碼個鉤碼.右右6實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄左左動力動力動力臂動力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂（或（或F1L1=F2L2）（3）如果再在）如果再在A、B兩處各加掛一個鉤碼，杠桿的兩處各加掛一個鉤碼，杠桿的 端將會下沉端將會下沉. 此后，小紅又經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，得此后，小紅又經(jīng)

27、過多次實(shí)驗(yàn)，得出的杠桿的平衡條件是出的杠桿的平衡條件是 .【解析】【解析】（1 1）杠桿左端下沉右端輕了，需要把平）杠桿左端下沉右端輕了，需要把平衡螺母向右調(diào)來增加右側(cè)的力臂；衡螺母向右調(diào)來增加右側(cè)的力臂；（2 2）根據(jù)杠桿）根據(jù)杠桿平衡條件可知：平衡條件可知：A A處處3 3格格4 4個鉤碼，個鉤碼，B B處處2 2格需要格需要6 6個個鉤碼才能平衡；鉤碼才能平衡；（3 3）當(dāng)左右各增加一個鉤碼時，）當(dāng)左右各增加一個鉤碼時，A A處是處是3 3格格5 5個鉤碼，個鉤碼，B B處是處是2 2格格7 7個鉤碼，所以杠桿個鉤碼，所以杠桿的左端會下沉的左端會下沉. .杠桿的平衡條件是杠桿的平衡條件是

28、動力動力臂動力動力臂= =阻阻力阻力臂（或力阻力臂（或F1L1=F2L2）.實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1 1（1313大連）大連）在在“探究杠桿平衡條探究杠桿平衡條件件”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，利用在杠桿兩端掛鉤碼的方法做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝中，利用在杠桿兩端掛鉤碼的方法做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖置如圖2所示所示.（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉.應(yīng)把杠桿右端應(yīng)把杠桿右端的平衡螺母向的平衡螺母向 （選填（選填“左左”或或“右右”）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié).（2）實(shí)驗(yàn)時仍然使杠桿在水平位）實(shí)驗(yàn)時仍然使杠桿在水平位置平衡，這樣做有什么好處？置平衡，這樣做有什

29、么好處？ .（3）記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表）記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表.左左便于直接讀出力臂便于直接讀出力臂實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)動力動力F1/N動力臂動力臂L1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂L2/cm13.0102.01522.5202.52031.0301.030 根據(jù)表中的信息，得出根據(jù)表中的信息，得出“F1L1=F2L2”的結(jié)論的結(jié)論.這個結(jié)論是否具有普遍性？這個結(jié)論是否具有普遍性？ ，原因是：，原因是： .不具有不具有多次測量的數(shù)據(jù)沒有變化，具有偶然性多次測量的數(shù)據(jù)沒有變化，具有偶然性實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄【解析】【解析】本本題考查探究杠桿的平衡條件題考

30、查探究杠桿的平衡條件. .（1 1）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，說明杠桿在水平位置平衡時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，說明右端力與力臂乘積大些，故應(yīng)把杠桿右端的平衡螺右端力與力臂乘積大些，故應(yīng)把杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)母向左調(diào). .（2 2）實(shí)驗(yàn)時仍然使杠桿在水平位置平衡，）實(shí)驗(yàn)時仍然使杠桿在水平位置平衡，這樣做便于直接讀出力臂這樣做便于直接讀出力臂. .（3 3）根據(jù)表中的信息，）根據(jù)表中的信息，得出得出“F F1 1L L1 1= =F F2 2L L2 2”的結(jié)論的結(jié)論. .這個結(jié)論是不具有普遍性這個結(jié)論是不具有普遍性的，這是因?yàn)槎啻螠y量的數(shù)據(jù)沒有變化，具有偶然的，這是因?yàn)槎?/p>

31、次測量的數(shù)據(jù)沒有變化，具有偶然性性. .（4 4）如果用杠桿一端掛鉤碼另一端用彈簧測力）如果用杠桿一端掛鉤碼另一端用彈簧測力計(jì)豎直向下拉的方法做實(shí)驗(yàn)，用這種方法做實(shí)驗(yàn)的計(jì)豎直向下拉的方法做實(shí)驗(yàn)，用這種方法做實(shí)驗(yàn)的好處是力的大小具有任意性好處是力的大小具有任意性. .實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 探究斜面的機(jī)械效率探究斜面的機(jī)械效率（20132013年衡陽、張家界考查，年衡陽、張家界考查，20112011年長沙、岳陽、湘潭考查）年長沙、岳陽、湘潭考查） 命題點(diǎn)：命題點(diǎn)： 1. .影響斜面機(jī)械效率的因素影響斜面機(jī)械效率的因素( (與斜面的粗糙程與斜面的粗糙程度、斜面的坡度有關(guān)，與斜

32、面的長度、物體的重力度、斜面的坡度有關(guān)，與斜面的長度、物體的重力等因素?zé)o關(guān)等因素?zé)o關(guān)) ) 2. .斜面機(jī)械效率大小的判斷斜面機(jī)械效率大小的判斷 3. .控制變量法的應(yīng)用控制變量法的應(yīng)用( (探究機(jī)械效率與物體重探究機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系時，控制斜面的傾斜程度和粗糙程度不變；力的關(guān)系時，控制斜面的傾斜程度和粗糙程度不變；探究機(jī)械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系時，控制斜面探究機(jī)械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系時，控制斜面的傾斜度和物體的重力不變；探究機(jī)械效率與斜面的傾斜度和物體的重力不變；探究機(jī)械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系時，控制斜面的粗糙程度和物體的傾斜程度的關(guān)系時，控制斜面的粗糙程度和物體的實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)

33、突破返回目錄返回目錄重力不變重力不變) ) 4. .機(jī)械效率、總功的計(jì)算機(jī)械效率、總功的計(jì)算 5. .斜面在生活中的應(yīng)用斜面在生活中的應(yīng)用( (如樓梯、盤山公路等如樓梯、盤山公路等) )實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在其他條件一定時，斜面越光滑，機(jī)械在其他條件一定時，斜面越光滑，機(jī)械效率越高；在其他條件一定時，斜面越傾斜，機(jī)械效率越高；在其他條件一定時，斜面越傾斜，機(jī)械效率越高；斜面的機(jī)械效率與斜面的長度、物體的效率越高；斜面的機(jī)械效率與斜面的長度、物體的重力無關(guān)重力無關(guān). .實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄例例2 2（1111長沙）長沙）如圖如圖3所示是小明同學(xué)做所示是小明同學(xué)做“探究斜面的探究斜面的

34、機(jī)械效率機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)裝置.（1）請計(jì)算斜面坡度為）請計(jì)算斜面坡度為60時時的機(jī)械效率的機(jī)械效率 .（2）請你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)）請你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)下列的結(jié)論：下列的結(jié)論：77.8%實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄結(jié)論結(jié)論1：沿粗糙程度相同的斜面向上勻速拉動同一物：沿粗糙程度相同的斜面向上勻速拉動同一物體時，斜面坡度越體時，斜面坡度越 ，拉力越小，拉力越小. .結(jié)論結(jié)論2：在粗糙程度相同的條件下，斜面坡度越大，：在粗糙程度相同的條件下，斜面坡度越大，機(jī)械效率越機(jī)械效率越 . .（3）如果你是一位建筑設(shè)計(jì)師，需要設(shè)計(jì)一幢老年如果你是一位建筑設(shè)計(jì)師，需要設(shè)計(jì)一幢老年人俱樂部的大樓，受上

35、述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，在設(shè)計(jì)樓梯人俱樂部的大樓，受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，在設(shè)計(jì)樓梯時，你會把樓梯設(shè)計(jì)得較時，你會把樓梯設(shè)計(jì)得較 （選填（選填“緩緩”或或“陡陡”）些）些. .小小大大緩緩W有有0.14 J【解析】【解析】根據(jù)根據(jù)W總總= 100 %=0.18 J 100 %77.8%77.8%，求得斜面此時的機(jī)械效率；由表中的數(shù)據(jù)，求得斜面此時的機(jī)械效率；由表中的數(shù)據(jù)可看出拉動同一物體時，斜面坡度越小，拉力越??；可看出拉動同一物體時，斜面坡度越小，拉力越??；坡度越大，機(jī)械效率越大；設(shè)計(jì)一幢老年人俱樂部坡度越大，機(jī)械效率越大；設(shè)計(jì)一幢老年人俱樂部實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄的大樓，為了便于老年人行走，根據(jù)

36、上面的結(jié)論，樓的大樓，為了便于老年人行走，根據(jù)上面的結(jié)論，樓梯設(shè)計(jì)得（較）緩一些梯設(shè)計(jì)得（較）緩一些. .針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2 2（1212張家界）張家界）小華同學(xué)對小華同學(xué)對“斜面的機(jī)械效斜面的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)率跟什么因素有關(guān)”這一課題提出了一些值得探究的這一課題提出了一些值得探究的猜想：斜面的機(jī)械效率跟：猜想：斜面的機(jī)械效率跟：A. .斜面的傾斜程度有關(guān)；斜面的傾斜程度有關(guān)；B. .斜面的粗糙程度有關(guān)；斜面的粗糙程度有關(guān)；C. .斜面的長度有關(guān)；斜面的長度有關(guān)；D. .物物體的重力有關(guān)體的重力有關(guān). .他為了證實(shí)其中的部分猜想是否正確，他為了證實(shí)其中的部分猜想是否正確，自己設(shè)計(jì)了如圖自

37、己設(shè)計(jì)了如圖4所示的裝置，并將實(shí)驗(yàn)記錄在下面所示的裝置，并將實(shí)驗(yàn)記錄在下面表格表格| |（小華拉著物體在斜面上每次做的都是勻速直（小華拉著物體在斜面上每次做的都是勻速直線運(yùn)動）：線運(yùn)動）：實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄（1）在第在第2次實(shí)驗(yàn)中，拉力次實(shí)驗(yàn)中，拉力做的總功是做的總功是 J斜面的機(jī)械斜面的機(jī)械效率是效率是 %.658.3實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄（2）通過對比實(shí)驗(yàn)）通過對比實(shí)驗(yàn)1、2、3的數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證猜想的數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證猜想 （填寫字母）填寫字母）.（3）通過對比實(shí)驗(yàn)）通過對比實(shí)驗(yàn)2、4或或 3、5的數(shù)據(jù)，可以得的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當(dāng)斜面的粗糙程度一定時，斜出的探究

38、結(jié)論是：當(dāng)斜面的粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越 .（4）若要驗(yàn)證猜想）若要驗(yàn)證猜想D，應(yīng)控制斜面的傾斜程度和，應(yīng)控制斜面的傾斜程度和 不改變不改變.（5）實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，斜面材料相同時，斜面的傾角）實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，斜面材料相同時，斜面的傾角越小，越越小，越 .（選填（選填“省力省力”或或“費(fèi)力費(fèi)力”）B高高斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度省力省力【解析】【解析】（1 1）第）第2 2次實(shí)驗(yàn)中，拉力做的總功為次實(shí)驗(yàn)中，拉力做的總功為W=Fs=6 N1 m=6 J，機(jī)械效率為，機(jī)械效率為實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破返回目錄返回目錄W總總W有有= 100 %=58.3

39、%. 100 %3.5 J6 J（2 2）實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)1 1、2 2、3 3中，斜面的傾斜角度、物體重力、中，斜面的傾斜角度、物體重力、斜面高度均相同斜面高度均相同! !，但是斜面的粗糙程度不相同，機(jī)，但是斜面的粗糙程度不相同，機(jī)械效率不相同，故可猜想：斜面的機(jī)械效率與斜面械效率不相同，故可猜想：斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)，即猜想的粗糙程度有關(guān)，即猜想B.B.（3 3）比較）比較2 2、4 4或或 3 3、5 5的的機(jī)械效率值可得：當(dāng)斜面的粗糙程度一定時，斜面機(jī)械效率值可得：當(dāng)斜面的粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高. .（4 4）根

40、據(jù)實(shí)）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的控制變量法可知還要控制斜面的粗糙程度驗(yàn)的控制變量法可知還要控制斜面的粗糙程度. .（5 5）比較比較3 3、5 5或或2 2、4 4 可得：傾角越小越省力可得：傾角越小越省力. .返回目錄返回目錄類型一類型一 杠桿平衡條件的應(yīng)用杠桿平衡條件的應(yīng)用B例例1 1（0909齊齊哈爾）齊齊哈爾）下列屬于省力杠桿的是（下列屬于省力杠桿的是（ ）A. .劃船時劃船時的船槳的船槳B. .剪鐵皮剪鐵皮的剪子的剪子C. .起重機(jī)起重機(jī)的吊臂的吊臂D. .端著茶端著茶杯的前臂杯的前臂【解析】【解析】在船槳的使用過程中，動力臂小于阻力臂，在船槳的使用過程中，動力臂小于阻力臂，所以船槳屬于費(fèi)力杠桿，故

41、所以船槳屬于費(fèi)力杠桿，故A A不符合題意；我們在使不符合題意；我們在使用剪鐵皮的剪子時，目的是為了省力，并且在使用的用剪鐵皮的剪子時，目的是為了省力，并且在使用的過程中動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故過程中動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B B符合符合備選例題備選例題返回目錄返回目錄題意；起重機(jī)的吊臂在工作時，動力臂小于阻力臂，題意；起重機(jī)的吊臂在工作時，動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故屬于費(fèi)力杠桿，故C C不符合題意；人在端茶杯時，若不符合題意；人在端茶杯時，若把前臂看成杠桿，支點(diǎn)在肘關(guān)節(jié)的位置，肱二頭肌把前臂看成杠桿，支點(diǎn)在肘關(guān)節(jié)的位置，肱二頭肌收縮抬起前臂是動力，茶杯作用在手上產(chǎn)生的力是收縮抬起前臂是動力，茶杯作用在手上產(chǎn)生的力是阻力端茶杯的過程中，動力臂小于阻力臂，屬于阻力端茶杯的過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故費(fèi)力杠桿，故D D不符合題意故選不符合題意故選B B例例2 2 如圖所示，如圖所示，0為杠桿的支點(diǎn)，為杠桿的支點(diǎn)，F(xiàn)1的力臂長為的力臂長為 cm，F(xiàn)2的力臂長為的力臂長為 cm，若，若F1= =300 N，為使杠，為使杠桿平衡，桿平衡，F(xiàn)2的大小等于的大小等于 N（杠桿本身重力不計(jì)）（杠桿本身重力不計(jì)）6020100備選例題備選