杠杆和滑轮轮轴复习
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一、杠杆
1、在什么情况下杠杆省力呢？
2、在什么情况下杠杆费力呢？
3、在什么情况下杠杆既不省力，也不费力呢？
4、计算：
二、滑轮
1、定滑轮：
2、动滑轮：
3、滑轮组连线：
4、怎样最省力
三、轮轴
1、由轮和轴固定在一起，可以转动的机械被称为。
2、在轮上用力带动轴，；在轴上用力带动轮，。
3、轴不变，轮越大，用轮带动轴转动就越。
4、轮轴原理应用举例：。
四、思考题
1、一位瓜农用1.2米的扁担挑一担西瓜，前面一筐瓜重350牛，后面一筐重250牛，他的肩应放在扁担的什么位置，扁担才能平衡? (扁担及筐的重力不计)
2、试着用杠杆的原理来解释图中哪个是省力的杠杆，哪个是费力的杠杆？
3、如图所示，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以，哪一种方式更省力？请你具体说明原因。
4. 滑轮连线。
5、盘山公路为什么修成“S”形呢？
6、订书机是一个不省力也不费力的杠杆类工具，根据所学的知识，设计一种能省力的订书机。
7、按要求给滑轮组绕线.（G为物体重，不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力）
8、如图，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来，请用笔画线代替绳索，将它们连接起来。
9、请在下图中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。
初二物理杠杆、滑轮知识点汇总
一、杠杆定义 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 二、滑轮定义 滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。如右图所示。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。 根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。 三、三种滑轮特点 三种滑轮特点： 1)定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向。(实质是个等臂杠杆)。 2)动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向，要费距离。(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆) 3)滑轮组：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。 [pagebreak] 四、滑轮组 1、定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。 2、特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即(条件：不计动滑轮、绳重和摩擦)。 注意：如果不忽略动滑轮的重量则： 3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即s=nh。如下图所示。(n表示承担物重绳子的段数)
4、绳子端的速度与物体上升的速度关系： 五、动滑轮 ①定义：和重物一起移动的滑轮。(可上下移动，也可左右移动) ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则：F=(1/2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G(物)+G(动))/2绳子自由端移动距离S(F)(或V(F)=2倍的重物移动的距离S(G)(或V(G)) 六、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
杠杆 滑轮
杠杆滑轮 目标要求 学习目标 1、杠杆及杠杆各要素的作图； 2、理解杠杆的平衡条件及应用； 3、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用及滑轮组的装配图； 4、知道斜面、轮轴也是一种简单机械。 重点： 1、理解杠杆的平衡条件及应用； 2、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点。 难点： 1、杠杆力臂的画法； 2、解决有关杠杆的问题； 3、滑轮组的组装。 知识要点梳理 一、杠杆 1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如压井的把儿。 2、杠杆的五要素： 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是： 动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。
4、杠杆分类： （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。 其动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。 （2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 （3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 杠杆种类构造 特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1＞L2省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1＜L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点：使用动滑轮可以省一半力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。 7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可能会改变用力方向，一定费距离。
杠杆滑轮知识点练习题
杠杆知识点 1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这 根硬棒叫杠杆。 2、五要素：一点、二力、两力臂。（①“一点”即支点，杠杆绕 着转动的点，用“O”表示。②“二力”即动力和阻力，它们的 作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示。③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示。） 3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂； 公式：F1L1＝F2L2。 4、杠杆的应用 （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。） （2）费力杠杆：L1 3、动滑轮： ①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： 1 2 F G = 物 只忽略轮轴间的摩擦则，拉力。绳子自由端 移动距离S F（或v F）=2倍的重物移动的距离 S G （或v G） 4、滑轮组 ①定义：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理想的滑轮组拉力 1 F G n = 物 。只忽略轮 轴间的摩擦，则拉力。绳子自由端移动距离S F（或v F）＝n倍 的重物移动的距离S G（或v G）。 1．如图所示的简单机械中一定费力的是( ) A.起瓶器 B.撬棒 C.羊角锤 D.钓鱼竿 2、下列简单机械中，一定不省力的是： A．动滑轮; B．定滑轮; C．滑轮组; D．杠杆. 3．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是( ) 3、如图所示，刻度均匀的杠杆处于水平平衡状态，每个钩码质量均相等．若将两边的钩码分别向靠近支点的方向移动相同的距离后，杠杆将 ( ) A．仍然平衡 B．右端下降 第11讲滑轮轮轴斜面 11.1 学习提要 11.1.1 滑轮 滑轮是一种常见的简单机械。滑轮是一个周边有槽、能绕轴转动的小 轮，如图11-1所示。由于使用方法的不同，可以把滑轮分为定滑轮和动 滑轮两类。 1. 定滑轮 工作时轴保持固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮的实质是一个等臂 杠杆，所以正确使用它既不省力，也不省距离，但可以改变用力方向。 2. 动滑轮 工作时轴随物体一起移动的滑轮称为动滑轮。动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，所以在不计算滑轮所受重力及轮与绳的耗损摩擦的情况下，也就是理想情况下，使用动滑轮可以省一半的力，但要多移动一倍的距离，同时使用动滑轮不能改变用力的方向。 定滑轮与动滑轮的示意图以及它们与杠杆的等效图如图11-2所示。 3. 滑轮组 定滑轮和动滑轮的组合叫滑轮组。 使用滑轮组，既能省力，又能改变用力的方向，但要多移动距离。 如图11-3（a）所示，在理想状态下，只用动滑轮时，拉力F A为重力G A的一半，省了一半的力，但没有改变用力的方向。 如图11-3（b）所示，在理想状态下，拉力F B仍为物体重力G A的一半，省了一半的力，但力的方向改变了！ 在这一实例中，动滑轮起到省力的作用，而定滑轮起到可以改变力的方向的作用，把图11-3（b）加以规范美观，就成为最常见、也是最简单的滑轮组，如图11-3（c）所示。 在由一根绳子绕制的滑轮组中，重物和全部动滑轮的总重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的几分之一。动力作用点移动的距离就是物体移动距离的几倍。即 F=1/nG总，其中n为经过动滑轮的绳子股数，如果物体上升h，则动力作用点移动的距离为s=nh. 4. 滑轮应用的实例 滑轮或滑轮组在实际生产和生活中有着广泛的应用。如升旗时向下用力，红旗却向上冉冉升起；向下拉动窗帘的引线，可以使窗帘闭合或打开等，这些都是利用定滑轮改变力的方向来实现的。根据使用滑轮组可以省力和改变用力的方向这一特点，人们设计了一些“用小力换大力”的工作方案，如吊车上的滑轮组、工厂或建筑工地上常用的举吊重物的装置等，都是滑轮组的具体应用。 11.1.2 轮轴 1. 轮轴 由轮和轴组成，且轮和轴能绕共同轴线转动，这种简单机械叫做轮轴。 请注意观察图11-4所示的辘轳，在工作时，摇把转一周，辘轳的轴也转一周，其摇把相当于轮，而绕着绳子的部分即为轴。 轮和轴是连在一起的整体，轮和轴两部分能绕共同轴线旋转，轮转一周，轴也转一周。轮轴实质为一种能绕固定点连续旋转的杠杆。其示意图如图11-5所示。 根据杠杆的平衡条件可知，如果轮半径是轴半径的几倍，那么作用在轮上的动力就是作用在轴上的阻力的几分之一，同时作用在轮上的力要移动几倍的距离。设动力为F1，则动力臂为大圆半径R；阻力为F2，这阻力臂为小圆半径r。若使轮轴正常工作，应则符合“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，即F1?R=F2?r。由图11-5可知，动力F1使轮转一周时，阻力F2在轴上转动一周。可知动力通过的距离为S1=2πR，阻力通过的距离S2=2πR。由上式可得 S1/S2=R/r，则S手=(R/r)S物。由此可知，只有动力加在轮上才能省力。 与滑轮等工具相似，有时轮轴也可以反过来使用，将动力作用在轴上，而阻力作用在轮上，这时轮轴作用不但不省力，反而费力，但可以少移动距离。 2. 轮轴应用的实例 轮轴的本质是一个可以连续转动的不等臂的杠杆。因此轮轴的几何外形可以是圆形的，也可以是其他形状的。如螺丝刀的横截面是圆形，拧螺母的扳手的外形是一个长棍型，水龙 滑轮组、轮轴和斜面 学习目标 1.知道滑轮组的特点，并能识别生活中的滑轮组。 2.能根据要求组装简单的滑轮组。 3.能识别生活中轮轴，并用杠杆平衡条件分析轮轴。 4.能识别生活中的斜面，知道使用斜面的原因。 知识梳理 1.滑轮组 定滑轮和动滑轮的组合叫做滑轮组． 使用滑轮组可以省力，可以省距离，可以改变施力的方向，但不可以同时既省力、又省距离． 滑轮组的省力情况，通常采用隔离法和整体法结合起来分析．即先将动滑轮和重物从整个系统中隔离出来作为一个整体，再全面分析该整体的受力情况，然后据力的平衡条件即可得出动力和阻力大小之间的关系． 2．轮轴 由轮和轴组成、能绕共同轴线旋转的简单机械，叫做轮轴． 轮轴实质是可以连续旋转的杠杆． i．当动力作用在轮上，阻力作用在轴上时，使用轮轴省力，但要多移动距离．常见的有：辘轳、手摇卷扬机、汽车驾驶盘、自行车的龙头、拧螺丝的板手、拧螺丝钉的螺丝刀、自行车上的龙头和前叉、脚踏板和大齿轮组成的轮轴等． ii．当动力作用在轴上，阻力作用在轮上时，使用轮轴费力，但可少移动距离．如自行车上的飞轮和后轮组成的轮轴等． 在现代工农业生产中，很多机械和机器是由多种简单机械组合起来的，如差动滑轮就是由轮轴和动滑轮组合起来的，起重机就是由杠杆和滑轮组组合起来的． 3.斜面：同水平面成一向上倾斜角度的平面。 斜面推力公式：FL=Gh,其中F表示力，L表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。根据FL=Gh 知斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。 典例分析 1. 如图13—12—1所示，用甲、乙两滑轮匀速向上提升重物，物重都是900 N，一个动滑轮重90N，不考虑摩擦拉力则，拉力F1为________N；F2为________N。若将重物提高1 m，则甲滑轮绳子的自由端移动的距离为________ m；乙滑轮绳子的自由端移动的距离为________ m。 思考：除了运用书上的规律来计算外，还有其它的方法计算吗？ 图13—12—1 图13—12—2 甲乙 滑轮和斜面的练习题 班级：姓名： 一、填空题： 1、每周一学校都举行升旗仪式，在升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个滑轮，它能改变力的方向， 但（选填“能”或“不能”）省力。 2、在山区常见到如上图所示的盘山公路。修建盘山公路是利用我们学过 的一种简单机械___ __的原理，这样做的主要目的是使汽车在上坡时能够____ ___。 3、右图是人们利用滑轮组工作的情景。使用该机械的好处是：即 能；又 能。 4、如右图所示，一物体重500N，滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计，要拉起这个 物体甲图中需____N拉力，乙图中需____N拉力。 5、如下图是汽车陷进泥潭后，司机实行自救的示意图．自救使用到 的滑轮是______ (选填“动滑轮” 或“定滑轮”)，其作用是 _______________________。 6、如右下图所示，物体A的重力为10牛，动滑轮和绳的重力及摩擦均不 计，当物体匀速上升时，拉力F为牛，要使物体上升1米高度，则绳端竖直向上移动米。 7、某同学通过仔细观察发现生活中有很多简单机械，如：手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等等。当把钥匙插入锁孔开锁时，钥匙就相当于（填“杠杆”、“轮轴”、 “滑轮”或“斜面”），它是一个（填“省力”或“费力”）的机械。 二、选择题： 8、对于使用滑轮组，下列说法中正确的是（） A、可以省力，但不能改变用力方向; B、可以改变用力方向，但不能省力; C、可以省力，同时又可以省距离; D、可以省力，改变用力方向，但不能同时省力又省距离. 9、使用滑轮组时，拉起重物所用力大小决定于（） A．定滑轮的个数; B．动滑轮的个数; C．定滑轮和动滑轮的个数; D．连接动滑轮绳子的段数． 10、如下图的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动, 所用的拉力分别为 F1, F2, F3, 那么, 下列关系式中正确的是（） A．F1＞F2＞F3 ; B．F1＜F2＜F3; C．F2＞F1＞F3 ; D．F2＜F1＜F3. 作用在动滑轮轮轴上的 受力分析 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08] 作用在动滑轮轮轴上的受力分析 一．选择题（共12小题） 1．如图所示，不计滑轮质量及转动摩擦，当水平拉力F=30N时，物体m恰能沿水平作匀速运动．则地面对物体m的阻力f大小是（） A．15N B．30N C．60N D．无法判断 2．如图所示滑轮沿水平方向匀速拉动物体A，若拉力F=1000N，则物体A与水平桌面的摩擦力为（滑轮重和轮和绳的摩擦不计）（） A．500N B．1000N C．2000N D．无法确定 3．如图所示，物重20N，绳的一端拴在地上，用力F使滑轮匀速上升2m，则（）（不计轮重、绳重及摩擦） A．重物上升2m，F=10N B．重物上升2m，F=40N C．重物上升4m，F=40N D．重物上升4m，F=20N 4．如图所示，用力F拉着滑轮，使重200N的物体A以0.2m/s的速度，在水平地面上匀速运动．弹簧测力计的示数为 5N．不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述正确的是（） A．水平拉力F做功是200J B．以滑轮为参照物，物体A是运动的 C．物体A前进1m，重力做功200J D．物体A受到的摩擦力为5N 5．（2010?南昌）如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知重物A上升速度为 0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（） A．20N；0.4m/s B．20N；0.1m/s C．5N；0.4m/s D．5N；0.1m/s 6．（2009?孝感）如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知A的重力G=100N，重物A上 升速度为0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（） A．50N0.4m/s B．50N0.1m/s C．200N0.4m/s D．200N0.1m/s 7．如图所示，B物体重20N，A为动滑轮，绳子一端固定在地上，当滑轮A在力F的作用下，以0.5m/s的速度匀速上升，则物体B 的速度是（） A．0.25m/s B．1m/s C．0.5m/s D．无法确定 8．如图所示，物体A重20牛，滑轮重1牛，弹簧秤的示数为25牛，则物体B重（） A．24牛B．21牛C．12牛D．11.5牛 9．如图所示，摩擦不计，滑轮重2N，物重10N．在拉力F的作用下，物体以0.4m/s的速度匀速上升，则（） A．F=5N，F向上的速度是0.2m/s B．F=7N，F向上的速度是0.2m/s C．F=6N，F向上的速度是0.8m/s D．F=22N，F向上的速度是0.2m/s 10．如图所示，G=80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（） A．0.8m/s，160N B．0.8m/s，40N C．0.4m/s，160N D．0.2m/s，40N 11．如图，弹簧秤下挂有一定滑轮，定滑轮重为1N，A、B处于静止状态，G A=10N，G B=100N，则弹簧秤的示数为（） A．101N B．111N C．21N D．20N 12．重力均为1N的A、B滑轮如图所示组装，重物G重20N，绳端拉力为F．若不计摩擦，在匀速提起重物时，下面结论中正确的是（） A．B均为定滑轮，F=20N B．B均为动滑轮，F=5.5N C．A为定滑轮、B为动滑轮，F=10.5N D．A为定滑轮、B为动滑轮，F=9.5N 二．填空题（共7小题） 13．如图所示，在水平拉力F的作用下物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则物体A与水平桌面的摩擦力大小为_________ N，拉力F的大小为_________ N． 初二物理杠杆与滑轮专题训练 一、杠杆习题 1．图中的杠杆处于平衡状态,杆上标尺每格的长度相等,在杠杆的A处挂着4个均为10Ｎ的钩码,这时B处的拉力F是（） A．30ＮB．20ＮC．40ＮD．25Ｎ 2．以下装置中，利用杠杆平衡原理的是（） A．斜面B．液压机C．天平D．连通器3．如图所示，杠杆的一端A为支点，在它的另一端B用力F将挂在C点的物体抬起，使杠杆处于水平静止状态，已知 AC＝15cm，CB＝60cm，则动力F跟物重G之比是（） A．1:4 B．4:1 C．1:5 D．5:1 4．关于杠杆，下列说法正确的是（） A．杠杆只有静止在水平位置才是平衡 B．杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧 C．杠杆一定有支点 D．杠杆一定是直的 5．如右图所示,杠杆ab的中点挂一物体G,杠杆可绕轴a转动, 则水平拉力F的力臂应是（） A．ac B．ab C．ad D．bd 6．1.5Ｎ的动力F1和15Ｎ的阻力F2作用在同一杠杆上,杠杆达到平衡,则动力臂L1与阻力臂L2之比为（） A．1∶1 B．10∶1 C．1∶10 D．无法比较 7．(多选)关于力臂，下列说法中正确的是（） A．力臂一定在杠杆上 B．从支点到动力的作用点的距离，叫做动力臂 C．从支点到力的作用线的垂直距离，叫做力臂 D．力的作用线通过支点，这个力的力臂为零 8．如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M,加一个力F使杠杆平衡,并且所加的力要最小,则这个 力（） A．就沿MQ方向B．就沿MP方向 C．应沿MN方向D．可沿任意方向 9．如图所示，在轻质杠杆CA的中点用细绳挂上一个质量为G的重物，为使杠杆在与竖直方向成45°角的位置处于静止，可在A端加不同方向的力，如F1、F2、F3，它们之间的大小关系是（） A．F2 3滑轮、轮轴与齿轮 教学目标： 知识目标： 1、知道利用机械可以提高工作效率，了解一些简单机械——滑轮、轮轴等； 2、了解滑轮、轮轴和齿轮在生活、生产中的应用。 能力目标： 1、培养学生观察、比较和分析问题的能力； 2、培养学生提出问题和实验操作的能力； 3、学习使用工具和解释使用工具的意义。 情感目标： 1、认识到科学是不断发展的； 2、意识到科学技术会给人类与社会带来好处； 3、尊重证据，愿意与他人合作学习和探究问题，分享他人的智慧。 重点难点： 通过对研究主题的观察、比较和分析，知道利用机械可以提高工作效率，了解一些滑轮、轮轴和齿轮的特点。 教学准备： 1、相关的图片和视频； 2、滑轮、轮轴和齿轮、铁架台、钳子、扳手、螺丝刀、钉子、螺丝、钩码、测力计、绳子、汽车方向盘的模型、木板、垒球棒、四驱车模型。 教学课时：1课时 教学过程： 一、情景导入： 媒体：出示课本图。 导入：在工地上，大吊车正在轻松地把大捆的钢材吊起来。 问题：吊车的力气真大！是什么让吊车能轻松地吊起沉重的钢材呢？ 媒体：出示吊车的图片。 质疑：观察吊车图片，吊车上的轮子到底起什么作用？ 二、活动一：几种奇特的轮子 导入：为了研究轮子中蕴藏的科学道理，我们就要找出身边常见的一些轮子。 媒体：出示课本图一、课本图二、课本图三。 讨论：这些轮子的外形有什么特点？你知道它们为什么要做成这个样子？ 交流：请学生介绍自己的想法和意见，教师对答案进行梳理和完善，引导学生认识几种不同的轮子。 媒体：播放“滑轮”视频、“轮轴”视频和“齿轮”视频。 小结：认识三种不同的轮子。 滑轮：轮子的边缘带有槽。 轮轴：大轮和小轮叠在一起，由大轮（通常是把手）带动小轮（转轴）转动。 齿轮：轮子边缘带齿。 拓展：这三种轮子在生活中比较常见。我们还能找出生活中什么地方用到了这些轮子？它们有什么作用？ 三、活动二：研究滑轮的作用 媒体：出示定滑轮和动滑轮的图片。 中考物理滑轮和滑轮组 知识点总结 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI- 动滑轮滑轮、滑轮组 定滑轮： 。②实质：等臂杠杆 ③特点: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S F (或速度v F ) = 重物移动的距离S G (或速度v G ) 动滑轮： ②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G只忽略轮轴间的摩 擦则拉力F= 1 / 2(G 物+G 动 )绳子自由端移动距离S F (或v F )=2倍的重物移动的距离 S G (或v G ) 滑轮组： ①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 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= 1 / n G 。只忽 略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1/ n (G 物+G 动 ) 绳子自由端移动距离S F (或v F )=n倍 的重物移动的距离S G (或v G ) ④组装滑轮组方法：首先根据公式（1）n=(G 物+G 动 ) / Fl（四舍五入）（2）从定 动滑轮间划线等方法找出绳子的股数，段数的确定可以采取在动、定滑轮间画一条水平1 2 直线，数绳子和直线交点的方法，由于绕过定滑轮的绳子的自由端没有连接重物，此段绳子不计在n数之内。即然后根据“奇动偶定”组装滑轮的原则。 三、机械效率 1．有用功 公式：W 有用＝Gh（提升重物）=W 总 －W 额 =ηW 总 2．额外功 公式：W 额=W 总 －W 有用 =G 动 h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W 额 =fL 3．总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W 总=W 有用 ＋W 额 =FS= W 有用 ／η 斜面：W 总 = fL+Gh=FL 4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。 ②公式： 斜面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组： ③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。 ④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 轮轴和斜面 【教学目标】 1．轮轴的实质。 2．斜面的特点。 重点难点： 斜面和轮轴的实质分析。 学习内容：轮轴和斜面 学习指导：阅读课本P83科学世界内容，注意观察插图，基本概念、定义用红笔做上记号。 【自学检测】 轮轴是由共同转轴的大轮和和小轮组成的，通常把大轮叫轮，小轮叫轴，常见的轮轴有门把手、方向盘、扳手拧螺丝。 【合作探究】教师巡视指导 一、轮轴的几种情况。 1．(观察右图)轮轴的实质：轮轴相当于一根可连续转动的杠杆。轮轴的中心相当于杠杆的支点，轮半径R和轴半径r相当于杠杆的动力臂和阻力臂。 分析：轮轴静止或匀速转动时，由杠杆的平衡条件可得结论：轮半径R是轴半径r的几倍，作用在轮上的动力就是作用在轴上阻力的几分之一。轮轴平衡时，有F1×R＝F2×r。 2. 如图所示是自行车上两个典型的轮轴装置，从图中可知脚踏板与齿轮盘组成了一个省力的轮轴，飞轮与后车轮组成了一个费(选填“省”或“费”)力的轮轴。 3．在生产、生活中，人们常会用到轮轴，轮轴由具有公共转轴的轮和轴构成。 分析：辘轳截面图如图所示，它就是轮轴的一种。辘轳也可以看成是变形的杠杆，辘轳绕着转动的轴心就是支点，辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮，作用在把手上的力为动力F1，水桶对轴向下的拉力是阻力F2，请在辘轳的截面图上画出辘轳的杠杆示意图。通过示意图可以发现辘轳是省力(填“省力”或“费力”)杠杆。 二、提问：为什么上山的公路修成盘山路，而不是从山下直通山顶？ 模拟实验：将三角形的纸片绕在铅笔上，如图所示。 讨论：汽车爬山相当于沿三角形的哪一边爬到山顶的？走的路程是多了还是少了？你明白了什么道理？还有哪些场合利用了斜面？ 【展示交流】教师掌握情况 【精讲点拨】 使用任何机械，能省力就必然费距离，而省距离就必然费力，没有既省力又省距离的机械。 【即时练习】 1．斜面是省力(填“省力”或“费力”)的简单机械，但要费距离。 2．骑自行车上坡走“S”形路线，这样做的好处是(B) A．省距离B．省力 C．费力，但省时间D．以上说法都不对 3．我们生活中经常使用的工具和见到的情景，分别属于哪种简单机械？ a．用扳手拧螺钉：轮轴； b．汽车走的盘山公路：斜面； c．挑东西的扁担：杠杆。 4．用15N的力提起20N的物体，下列机械不可行的是(A) A．定滑轮B．动滑轮 C．滑轮组D．杠杆 E．斜面F．轮轴 5．如图所示，请你至少说出两项简单机械原理在自行车上的应用(包括结构和使用方面)。 4杠杆和滑轮难题 1． 如图所示，滑轮重力和摩擦均不计，物体重均为100 N ，与水平面间的摩擦力都是30 N ，作用于各 绳端的拉力分别为F 1、F 2、F 3.，要使物体做匀速直线运动，则下列说法中正确的是 A. F 1=100N 、F 2=50N 、F 3=200N B. F 1=30N 、F 2=60N 、F 3=15N C. F 1=100N 、F 2=50N 、F 3=50N D . F 1=30N 、F 2=15N 、F 3=60N 2． 如图所示，在轻质杆OB 的中点A 处，悬挂有重为G 的物体M ，在端点B 施加方向始终跟杆垂直的 拉力F ，杆从虚线位置沿着逆时针方向匀速转至图示位置的过程中，下列叙述中错误的是 （ ） A ．拉力F 逐渐变大 B ．拉力F 始终小于G /2 C ．拉力F 跟它力臂的乘积不变 D ．重物M 对杆拉力的力臂逐渐变大 3． 如图3，物体A 重120N ，在重力为G B 的物体B 的作用下在水平桌面上做匀速直线运动，A 与桌面 之间的摩擦力为f 。如果在A 上加一个水平向左大小为180N 的拉力F ，物体B 匀速上升，则下列选项正确的是（不计摩擦、绳重及滑轮重） A ．G B =30N B ．G B =90N C ．f =180N D ． f =90N 4． 如图4所示，滑轮组在拉力F 1的作用下，拉着重 300N 的物体A 以1.5m/s 的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80% ，物体A 匀速运动时受的阻力为56N ，拉力F 1的功率为P 1 。若滑轮组在拉力F 2的作用下，拉着物体A 以0.5m/s 的速度在此水平面上匀速移动 ，拉力F 2的功率为P 2 。滑轮自重 和绳重忽略不计，则下列正确的是 A ．F 1=168N P 1= 225W B ．F 1= F 2 P 2= 35W C ．F 1= 3F 2 P 1 = P 2 D ．F 1= F 2 P 1 = 3P 2 5． 物体A 在滑轮组拉力的作用下，1s 内沿水平地面匀速移动了0.2m 。弹簧测力计的示数如图所示。不 计滑轮重和轴摩擦，则 A ．绳子自由端的拉力F =6.6N B ．物体A 受到的摩擦力f ＝6.6N C ．绳子自由端移动速度v ＝0.1m/s D ．滑轮组对物体A 做功的功率P ＝0.88W 6． 如图6所示，置于水平桌面上的物体A 重490N ，物体B 重294N ，物体B 在匀速下降了40cm 的过 程中，拉动物体A 在水平桌面上匀速移动了一段距离；若用一水平向左的力F 拉动物体A ，使物体A A B 3题 A F 6N 7N 10、杠杆与滑轮 1、 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、 五要素——组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母 F 1 表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F 2 表示。 （说明： 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反） ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l 1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l 2表示。 3、画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点O ；⑵ 延长力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（实线双箭头，过支点垂直于力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂 研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆水平静止或匀速转动。 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。 F 1 / F 2=l 2 / l 1 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 1、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S F(或速度v F) = 重物移动 的距离S G(或速度v G) 2、动滑轮： ①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移 动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 a)理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： b)F=G/ 2只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= (G物+G动)/2; c)绳子自由端移动距离是2倍重物移动的距离S=2 h 3、滑轮组 ①定义：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=G/ n 。只忽略轮轴间的摩 擦，则拉力F=(G物+G动)/n 绳子自由端移动距离是n倍的重物移动的距离S F(或拉绳子速度v F)=nh G(或重力v G) ④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。 特别注意：1）在计算承担重物的绳子股数n时，也可以根据n(s是绳子自由端移动 的距离，h是重物升高的高度)进行确定． （2）规律：若绳子的固定端固定在动滑轮框上，则n为奇数，并且有n=2×动滑轮个数+1； 若绳子的固定端固定在定滑轮框上，则n为偶数，并且有n=2×动滑轮个数；从 而可确定动滑轮个数，如果需要改变方向则要注意增加定滑轮。（也可以用切割 法判断） （3）给滑轮组绕线时，每个滑轮上只能绕线一次，并且在动滑轮和定滑轮之间依次绕过，所以动滑轮和定滑轮的个数相差不会超过1． 例题，水平桌面上放一个200N的重物，现用如图6所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为______N。若绳子自由端移动速度为0.6m/s，则物体移动速度为。 考点名称：滑轮组的设计与组装 组装滑轮组的要领： 1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 1 一、杠杆习题 1．图中的杠杆处于平衡状态,杆上标尺每格的长度相等,在杠杆的A 处挂着4个均为10Ｎ的钩码,这时B处的拉力F是（）A．30ＮB．20ＮC．40ＮD．25Ｎ 2．以下装置中，利用杠杆平衡原理的是（） A．斜面B．液压机C．天平D．连通器3．如图所示，杠杆的一端A为支点，在它的另一端B用力F将 挂在C点的物体抬起，使杠杆处于水平静止状态，已知 AC＝15cm，CB＝60cm，则动力F跟物重G之比是（）A．1:4 B．4:1 C．1:5 D．5:1 4．关于杠杆，下列说法正确的是（） A．杠杆只有静止在水平位置才是平衡 B．杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧 C．杠杆一定有支点 D．杠杆一定是直的 5．如右图所示,杠杆ab的中点挂一物体G,杠杆可绕轴a转动, 则水平拉力F的力臂应是（） A．ac B．ab C．ad D．bd 6．1.5Ｎ的动力F1和15Ｎ的阻力F2作用在同一杠杆上,杠杆达到平衡,则动力臂L1与阻力臂L2之比为（） A．1∶1 B．10∶1 C．1∶10 D．无法比较 7．(多选)关于力臂，下列说法中正确的是（） A．力臂一定在杠杆上 B．从支点到动力的作用点的距离，叫做动力臂 C．从支点到力的作用线的垂直距离，叫做力臂 D．力的作用线通过支点，这个力的力臂为零 8．如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一 端M,加一个力F使杠杆平衡,并且所加的力要最小,则这个 力（） A．就沿MQ方向B．就沿MP方向 C．应沿MN方向D．可沿任意方向 9．如图所示，在轻质杠杆CA的中点用细绳挂上一个质量为G的重物，为使杠杆在与竖直方向成45°角的位置处于静止，可在A端加不同方向的力，如F1、F2、F3，它们之间的大小关系是 （） A．F2 第2节滑轮 第2课时滑轮组、轮轴和斜面 知识与技能 1．通过图片介绍，让学生知道滑轮组的概念，使学生初步掌握滑轮组的特点。 2．知道使用滑轮组时拉力与物重的关系；会组装简单的滑轮组。 3．了解其他简单机械的一些应用。 过程与方法 1．经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。 2．经历探究轮轴和斜面工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。情感、态度与价值观 1．具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。 2．通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。 教学重点、难点 知道使用滑轮组时拉力与物重的关系。 教具准备 弹簧测力计、动滑轮、定滑轮、钩码、多媒体课件等。 一、情景引入 多媒体展示：小孩吊起牛犊动画，引导学生思考，为什么一个小孩能自己把牛犊吊起来？这其中用到了什么原理呢？学完今天的课程我们就会知道。 二、新课教学 探究点一：滑轮组 教师：我们先来回顾上节课的知识，请同学回答动滑轮、定滑轮的特点。 学生回顾、思考、作答。 教师总结定滑轮和动滑轮的工作特点，自然地引出滑轮组：使用动滑轮可以省力，定滑轮能改变力的方向，如果我们既想省力，又要改变力的方向，大家想想有什么好办法？ 让学生们动手实验。 实验的目的有两个：一是让学生练习组装简单的滑轮组；二是探究滑轮组在工作时的省力情况。 1．提出问题 用一个动滑轮和一个定滑轮组合起来提升重物，你能设计出多少种方法？每种方法分别能省多少力？ 2．设计实验与进行实验 教师引导：向学生简单介绍一下绳子的固定端与自由端的概念，提醒他们绳子的绕法是设计实验的关键。让学生充分发挥想象力，大胆、科学地设计。然后让学生交流设计的方案，并给予鼓励。 让学生按照设计的方案进行操作，准确记录实验数据并填在课本表格中，引导学生观察吊起动滑轮的绳子的股数。再次提醒学生注意操作安全，加强合作。 3．分析论证与实验结论 分析表格中的数据和吊起动滑轮的绳子的股数，可以得出结论：使用滑轮组吊重物时，若动滑轮的重力和摩擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一，即F ＝1n G 。 4．拓展与提高 根据班级的实际情况，还可以提出如下问题，引导学生思考、讨论。 (1)通过观察，你认为滑轮组省力的多少取决于什么？ (2)若不计摩擦但考虑动滑轮重，则拉力与物重、动滑轮的重之间有什么关系？ (3)课前多媒体所示的情景，你认为这可能吗？理由是什么？ 学完这部分内容后，可以引导学生通过表格的形式对定滑轮、动滑轮和滑轮组进行对比总结。 探究点二：轮轴和斜面 教师指导学生阅读课本“科学世界”：轮轴和斜面的应用。 活动1：简单介绍轮轴的知识及其应用。 杠杆与滑轮专题 教学目标：通过学习对杠杆的力臂灵活运用 教学重点：寻找力臂，画力臂 教学难点：综合滑轮问题 一、杠杆：定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒。 1、五要素——组成杠杆示意图 ①支点②动力③阻力④动力臂，从支点到动力作用线的距离； ⑤阻力臂，从支点到阻力作用线的距离； 2、画力臂方法：⑴找支点O；⑵画动力和阻力（实线），如果需要延长力的作用线（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）。 3、研究杠杆的平衡条件：杠杆静止或匀速转动；动力×动力臂＝阻力×阻力臂；F1l1=F2l2 4、杠杆应用 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 费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、理发剪刀、钓鱼杆 等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮 杠杆作图问题：画出下列图中所示的杠杆（支点为O）的力臂 杠杆平衡问题： 实验注意事项：实验前，应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。（杠杆平衡时动力最小问题） 1、某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示。他的重心在A点，所受重力为520N，他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为N。 2、要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 2题图3题图4题图 O A F F F F O F1 l1l 2 F2 O 3、二个体积相等的实心铜球和铝球，挂于轻质杠杆两端，当支点O位于某处时，杠杆平衡，如图所示，现将两球慢慢浸没在水中后，要想使杠杆平衡，下述支点O的移动情况中正确的是（） A.向铜球侧移动 B.向铝球侧移动 C.不需要移动 D.无法判断 4、如图所示是一弯曲的杠杆，O是支点，OB=CA=4 cm，OC=3 cm。在B点挂一重物G=10 N，在A点加一力，要使杠杆平衡，力F最小值为多大？ 二、滑轮 1、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：等臂杠杆。特点： 使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 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S F(或速度v F) = 重物移动的距离S G(或速度v G) 2、动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。实质：动力臂为阻力臂2倍的 省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 对理想的动滑轮：（不计轴间摩擦和动滑轮重力）F= 1 2 G只忽略轮轴间的摩擦 则拉力F= 1 2 (G物+G动)绳子自由端移动距离S F(或v F)=2倍的重物移动的距离S G(或v G) 3、滑轮组：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组 判断滑轮组的用力情况——“隔离法”： “用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离，以重物和动滑轮为研究对象” 5、有一个结构不明的滑轮组，只知道拉力F向下拉绳子时，每拉下12m，重物就上升3m，拉力F=400N，重物为多大，试画出滑轮的结构图。 6、如图甲所示，用F=10N的力，拉着物体在地面上匀速运动，则物体与地面的摩擦力是多大？若物体向前移动1m，绳子要拉过多少m？ 6题图7题图 7、如图所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则三个力大小关系是（） A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一样大 8、如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3。则（） A.F1＞F2＞F3 B.F1＜F2＜F3 C.F2＞F1＞F3 D.F2＜F1＜F3 4、轮轴与斜面 F1 l1 F2 l2中考物理基础篇第11讲滑轮轮轴斜面(附强化训练题)
滑轮组、轮轴和斜面
滑轮和斜面的练习题
作用在动滑轮轮轴上的受力分析
(完整版)初二物理杠杆与滑轮专题训练
初中物理3滑轮、轮轴与齿轮
中考物理滑轮和滑轮组知识点总结
轮轴和斜面
杠杆滑轮难题
初中物理杠杆与滑轮组精讲精练
初三物理杠杆与滑轮专题训练
人教版八年级物理下册- 滑轮组、轮轴和斜面教案
人教版八年级物理下册杠杆与滑轮专题