1、安徽省物理 簡單機械簡單機械 第十三講1知道什么是杠桿(要求能正確作出力臂)、什么是杠桿平衡。2能對探究“杠桿平衡條件”實驗的過程作出正確說明，以及如何得出正確的結論等。3能利用杠桿平衡條件的關系式F1l1F2l2進行簡單的計算。4知道使用定滑輪和動滑輪施加力的特點，能根據具體要求組裝滑輪組。一、杠桿1杠桿：在力的作用下能夠繞固定點轉動的硬棒叫_，它包含有五要素：_、_、_、_、_，力臂是指支點到力的作用線的距離。杠桿的平衡條件：_。2杠桿種類：省力杠桿，動力臂l1_阻力臂l2，優點是_；費力杠桿，l1_l2，優點是_；等臂杠桿，l1_l2，不省力也不費力。杠桿支點O動力F1阻力F2動力臂l1

2、阻力臂l2F1l1F2l2省力省距離二、滑輪3定滑輪：軸固定不動的滑輪叫_，其特點是_，其實質是一個_杠桿。4 動 滑 輪 ： 滑 輪 隨 物 體 一 起 移 動 的 滑 輪 叫 _ _ _ _ _ _ _ _ ， 其 特 點 是_，其實質是一個_杠桿。5滑輪組：將定滑輪和動滑輪組合成滑輪組，可以達到既_，又可以_，動滑輪和重物由n段繩子承擔，拉力就是總重G的_，用式子表示為F_，繩子末端拉出的長度s是重物通過距離h的_，用式子表示為s_。6其他簡單機械(1)使用輪軸特點：_力，_距離。(2)使用斜面特點：_力，_距離；高度相同，斜面越長越_力。定滑輪不省力但可以改變用力方向等臂動滑輪省一半力

3、但不能改變用力方向動力臂是阻力臂2倍的省力改變力的方向幾分之一G總n倍nh省費省費省3(2013，安徽)如圖，輕質杠桿AB可以繞O點轉動，在A點用細線懸掛一重物，在B點施加一豎直向下的動力，使杠桿在水平位置保持平衡。若將動力的方向改為沿虛線方向，仍使杠桿在水平位置保持平衡，則(D)A動力臂增大，動力增大B動力臂增大，動力減小C動力臂減小，動力減小 D動力臂減小，動力增大 4(2009，蕪湖畢業考試)我們都做過“探究杠桿平衡條件”的實驗。(1)實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿向左端下傾，則應將右端的平衡螺母向_右_(選填“左”或“右”)調節，使杠桿在水平位置平衡，實驗前使杠桿水平平衡的目的是_使杠桿的

4、自重對杠桿平衡不產生影響_(2)實驗中，用如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡(杠桿上每格等距)，但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式。這主要是因為該種方式(D)A一個人無法獨立操作B需要使用太多的鉤碼C力臂與杠桿不重合D力和力臂數目過多(3)圖中，不改變支點O右側所掛的兩個鉤碼及其位置，保持左側第_2_格的鉤碼不動，將左側另外兩個鉤碼改掛到它的下方，杠桿仍可以水平平衡。 6(安徽課改區)程躍要提起重800 N的物體，但是他的最大拉力只有300 N，于是，他找來了一些滑輪，想利用滑輪組提起這個重物。已知每個滑輪重20 N，程躍想站在地上向下拉繩，他最好選擇圖中_c_(選填“a”“b”或“c

5、”)滑輪組來提起重物。請在所選的圖中畫出正確的繞繩方法。 杠桿 【變式題1】(2014，馬鞍山模擬)開瓶時使用的開瓶器(圖甲)，可以簡化成不計重力的省力杠桿(圖乙)，O為支點。若動力F1和阻力F2都與杠桿垂直，且AO6 cm，BO1 cm，F125 N，則F2_150_N。 【例2】如圖所示的三個滑輪中，屬于動滑輪的是_。若滑輪的自重和摩擦不計，當分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時，則F1、F2、F3的大小關系是_。【解析】軸固定不動的滑輪是定滑輪，所以甲、丙都是定滑輪，使用定滑輪可以改變用力的方向，但不能省力；隨物體一起移動的滑輪是動滑輪，所以乙是動滑輪，若滑輪的自重和摩擦不計，

6、使用動滑輪可以省一半力，因此F1、F2和F3的大小關系是F1F32F2(或F1F3F2)。【答案】滑輪 乙F1F32F2(或F1F3F2)【變式題2】定滑輪在使用時相當于一個杠桿。如圖所示，某人用繩子沿著傾斜方向通過定滑輪拉住鉤碼，已知人手的拉力為F，鉤碼重力為G。(1)請在圖中標出這只“杠桿”的支點O。畫出拉力F、鉤碼重力G及它們的力臂(保留作圖痕跡)；(2)若不計摩擦、滑輪重和繩重。請用杠桿平衡條件推證：FG。解：(1)、(2)答案略 探究杠桿的平衡條件(1)實驗前調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，目的是使杠桿的重心在支點位置，避免杠桿自重對實驗的影響；(2)實驗時，在杠桿兩邊

7、掛不同數量的鉤碼并移動鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡，目的是便于直接從杠桿上讀出力臂；(3)選取不同數量的鉤碼掛在杠桿兩端，調節鉤碼的位置使杠桿水平平衡，并且多做幾次，這是為了使實驗結論具有普遍規律，避免偶然性。【例3】(2014，鄂州)小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中。 (1)實驗前他應先調節杠桿在水平位置平衡，其目的是_。(2)杠桿平衡后，小明在如圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上_個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。(3)他改用彈簧測力計在如圖乙所示C位置斜向下拉，若每個鉤碼重1 N，當杠桿在水平位置平衡時，測力計的示數將_(選填“大于”“等于”或“小于”)1 N。【解析】(1)

8、實驗前要調節杠桿的平衡螺母使其在水平位置平衡，目的是使杠桿的重心落在支點上，從而消除杠桿的重力對平衡的影響；(2)左邊A位置離支點2個格，掛兩個鉤碼，根據杠桿的平衡條件知，右邊B位置離支點1個格，應掛4個鉤碼；(3)若測力計豎直向下拉時，根據杠桿的平衡條件F1l1Gl2知，FG2 N1 N，由題圖可知，當測力計斜拉時，力臂變小，力變大，故測力計的示數大于1 N。【答案】 (1)消除杠桿自重對實驗的影響(2)4 (3)大于一、方法技巧1怎樣正確地畫出杠桿上各力的力臂：首先要明確力臂的概念力臂是從支點到力的作用線的垂直距離，這是解決杠桿問題的關鍵。再按照下述步驟完成即可。(1)首先在杠桿的示意圖上

9、，確定支點O。(2)畫出動力作用線及阻力作用線，必要時要用虛線將力的作用線延長。(3)再從支點O向力的作用線引垂線，則從支點到垂足的距離就是力臂，力臂用實線或虛線表示并用大括號勾出，在旁邊標上字母l1或l2，分別表示動力臂或阻力臂。2確定繩子段數n的方法：在動滑輪和定滑輪之間畫一條虛線，數與動滑輪相接觸的繩子段數就是承受重物的繩子段數。二、常見易錯現象認為支點到力的作用點之間的距離是力臂(應該是從支點向力的作用線引垂線，支點到垂足之間的距離)；不會利用杠桿平衡條件求最小動力(要想所用的動力最小，動力臂就應該最大，即在杠桿上找一點，使這一點到支點的距離最遠)；判斷滑輪組承擔繩子的段數易錯(只看與

10、動滑輪接觸的繩子有幾段，就有幾段繩子承擔重物)；判斷拉力移動的距離s和物體移動距離h的關系易錯(確定了繩子的段數n，則snh)。 【例4】如圖所示，在課桌的C點用最小的力把桌腿B抬離地面，在抬起時桌腿A沒有滑動。請在C點畫出這個力的示意圖，并標出它的力臂l。【解析】在抬起桌子的過程中，可以把桌子看做一個杠桿，此時A是支點，阻力和阻力臂不變，要在C點用最小的力把桌腿B抬離地面，根據杠桿的平衡條件可知，在C點施加的力的力臂需最長，在圖中最大的動力臂就是支點與力的作用點的連線，與該力臂垂直的力最小。【答案】如圖乙所示【例5】如圖甲所示，用此滑輪組使重力為60 N的物體A在水平桌面上勻速向左滑動，若A與桌面間的摩擦力f是15 N，則F為_N。【解析】物體A因受水平向右的摩擦力和繩子拉力，由于力的作用是