學(xué)好簡單機(jī)械的關(guān)鍵

1、學(xué)好簡單機(jī)械的關(guān)鍵江蘇豐縣廣宇中英文學(xué)校劉慶賀簡單機(jī)械包括杠桿、滑輪、輪軸和斜面等，重點內(nèi)容是杠桿、杠桿的平衡條件、滑輪和滑輪組等。掌握以下關(guān)鍵點就能順利地學(xué)好本部分內(nèi)容。 一、杠桿 學(xué)習(xí)杠桿的關(guān)鍵點：（1）支點是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點，同一根杠桿使用方法不同，支點的位置可能不同，要能根據(jù)具體情況區(qū)分支點。（2）畫動力或阻力時應(yīng)注意力的作用點和方向。動力和阻力都是杠桿受到的力，其作用點都在杠桿上。有同學(xué)認(rèn)為同一根杠桿上動力和阻力的方向一定相同，有同學(xué)認(rèn)為一定不同，這都是錯誤的。正確的認(rèn)識是：動力和阻力能使杠桿轉(zhuǎn)動的方向一定是相反的。即一個力能使杠桿向順時針方向轉(zhuǎn)動，則另一個力一定

2、是能使杠桿向逆時針方向轉(zhuǎn)動。（3）力臂不是支點到力的作用點的距離，而是支點到力的作用線的距離。借用幾何用語，力臂不是點到點的距離，而是點到直線的距離。作點到直線的距離必須使用直角三角板的兩個直角邊。 例1小明進(jìn)行的實驗是“探究杠桿的平衡條件”，他在完成教材中的探究任務(wù)后，又多加了一個彈簧測力計繼續(xù)進(jìn)行探究。他的困惑是：在圖1所示杠桿已經(jīng)平衡的情況下，不知道怎樣測彈簧拉力的力臂。請你在圖1中幫小明作出彈簧拉力F對支點O的力臂。  解析：畫力臂可以按“找點、畫線、作垂線、標(biāo)符號”這樣的步驟完成?！罢尹c”找支點。由題意知，杠桿的支點是O；“畫線”畫出力的作用線。將F分別

3、向兩端延長，變?yōu)橐粭l直線，就是力的作用線?！白鞔咕€”用直角三角板的兩條直角邊從支點O向力的作用線畫垂線，支點到垂足的距離就是力臂。“標(biāo)符號”把支點到垂足的距離用大括號或帶箭頭的線段勾出，在旁邊標(biāo)上字母L。 答案：如圖2所示。 二、杠桿平衡條件及應(yīng)用 （1）利用來判斷一個桿桿是否平衡，若等式成立桿桿平衡，反之不平衡。 （2）利用進(jìn)行有關(guān)計算。先根據(jù)杠桿轉(zhuǎn)動的效果，找出動力和阻力；再根據(jù)支點的位置，確定每個力的力臂；最后根據(jù)杠桿的平衡條件，代入數(shù)據(jù)計算出結(jié)果。 （3）三種杠桿的劃分：依據(jù)是杠桿的平衡條件，即，若L1>L2，則F1<F2；

4、同理可得出其它結(jié)論。三種杠桿的劃分與比較見下表。 杠桿名稱力臂的比較力的比較距離的比較特點省力杠桿動力臂大于阻力臂動力小于阻力動力作用點移動的距離大于阻力點移動的距離能省力但費距離費力杠桿動力臂小于阻力臂動力大于阻力動力作用點移動的距離小于阻力點移動的距離費了力但能省距離等臂杠桿動力臂等于阻力臂動力等于阻力動力作用點移動的距離等于阻力點移動的距離雖不省力但能改變用力的方向 例2  桿秤是一種很古老但現(xiàn)在仍然在廣泛使用的一種測量質(zhì)量的工具。小林同學(xué)用一桿秤稱一實心球的質(zhì)量，如圖3所示。當(dāng)桿秤在水平位置平衡時，秤砣拉線正好壓在4 kg的刻度線上。根據(jù)秤砣拉線、提紐和稱

5、鉤所在秤桿的位置之間的距離的粗略關(guān)系，可以估測出秤砣的質(zhì)量大約是（    ）  A10 g B400 g C1000 g D4000 g 解析：桿秤是利用杠桿的平衡條件工作的，桿秤平衡時滿足。此時的F1F2分別是實心球和秤砣對秤桿的拉力，其大小就等于它們受到的重力。秤砣拉線正好壓在4 kg的刻度線上，說明實心球的質(zhì)量為4 kg。當(dāng)桿秤在水平位置平衡時，提紐到稱鉤所在秤桿位置的距離，及提紐到秤砣拉線的距離分別是L1L2。根據(jù)圖3估計L2=4L1。 答案：C 例3  汶川地震中，

6、滾滾的山石擋住了道路。增援人員要用撬棒撬開山石，分別沿如圖所示的四個方向用力，其中最省力的是 A沿F1方向  B沿F2方向   C沿F3方向  D沿F4方向  分析：題目中撬棒的支點是O，什么時候最省力呢？根據(jù)杠桿的平衡條件,在F2 、L2不變的情況下，要使F1 最小，必須使L1 最大。L1 的最大值是多少呢？圖中L1 的最大值就等于O點到手的距離，與之垂直的力就是最小的力。 答案：C 點撥：要作出使杠桿平衡的最小的力，根據(jù)杠桿的平衡條件，必須使這個力的力臂最長。一般情況下，這個最長的力臂就是從支點到力的

7、作用點的長度, 與之垂直的力就是最小的力。 三、定滑輪、動滑輪和滑輪組的比較 類型定義特點實質(zhì)重物提升的高度h與繩子通過的距離s的關(guān)系定滑輪使用過程中，滑輪的位置不改變不省力，但可以改變用力方向 物（不計摩擦）等臂杠桿s = h動滑輪使用過程中，滑輪的位置隨物體改變能省力，但不能改變用力方向 F =（G物+G動）（不計摩擦）動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿s =2h滑輪組將定滑輪和動滑輪組合在一起即為滑輪組可以省力，也可以改變用力方向 F =（G物+G動）（不計摩擦，n 指承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)） s = nh（n 指承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)）

8、 例4  如圖5所示，不考慮滑輪與輕繩之間的摩擦，米袋總重為800N，而繩上吊著的靜止的“紳士”重500N，則米袋對地面的壓力為（      ）     A500N       B250N       C300N        D800N  解析：從圖5判斷，圖中的滑輪是定滑輪，

9、“紳士”通過定滑輪對米袋向上的拉力等于他的重力，則米袋對地面的壓力為800N-500N=300N 答案：C 例5  用滑輪組將一個重為5N的物體勻速提升10cm，由圖6可知，繩端受到的拉力F為        N，繩端移動的距離s為        cm。  解析：繩端受到的拉力可以通過彈簧測力計讀出，為20N。從滑輪組的繞線可以看出有三股繩子連著動滑輪，所以n=3，則s = nh =3×10cm=3

10、0cm。 答案：20    30 例6  小漢同學(xué)在“研究動滑輪特點”的實驗時，進(jìn)行了正確操作，并記錄數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，實驗結(jié)果與課本中“使用動滑輪能省一半力”的結(jié)論不符。面對這一事實，下列做法中最不可取的是（     ） 實驗次數(shù)物重G/N拉力F/N110065215090320115  A與同學(xué)分析可能原因 B實驗失敗，停止實驗 C改進(jìn)實驗條件，重新實驗 D查閱資料，了解結(jié)論的適用條件  解析：對于“使用動滑輪能省一半力”，我們是通過實驗探究得出來的。可是小漢同學(xué)在進(jìn)行這個實驗時，實驗結(jié)果卻與課本中的結(jié)論不符。問題在哪里呢？題目排除了操作錯誤，記錄的數(shù)據(jù)也正確。實際上，物理中的許多結(jié)論都是在忽略某些次要因素的基礎(chǔ)上得出的?！笆褂脛踊喣苁∫话肓Α?，是在不考慮動滑輪和繩子的重力，并不考慮摩擦的情況下獲得的結(jié)論。而