課時18 杠桿和滑輪【復(fù)習(xí)目標】1. 知道什么是杠桿？能從常見的工具中辨認出杠桿。2. 理解杠桿的平衡條件，能通過實驗探究總結(jié)出杠桿的平衡條件，會用杠桿的平衡條件解題3. 了解定動滑輪、滑輪組的構(gòu)造及作用，能根據(jù)需要組裝滑輪組。4. 通過實驗探究，學(xué)會使用簡單機械改變力的大小和方向?！緩?fù)習(xí)重點】杠桿的平衡條件和滑輪組的使用。【課前復(fù)習(xí)】一、 認真看書復(fù)習(xí)，然后獨立完成下列填空。1.一根硬棒在 的作用下如果能繞某一 轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿。 2.杠桿五要素：支點（O）： ；力臂： 。3.力臂的畫法： 一找點（ ），二畫線（ ），三作垂線段（ ），注意虛線大括號。 4.P3活動11.2探究杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件： ，用公式表示為 或 。實驗前使杠桿在水平位置平衡的目的 是為了 ，實驗時使杠桿在水平位置平衡的目的是為了 ；多次測量是為了 。5.杠桿的分類：（1）省力杠桿：即動力 阻力。特點是 ，但費 。例如： （2）費力杠桿：即動力 阻力。特點是 ，但省 。例如： （3）等臂杠桿：即動力 阻力。特點是 。例如： 6.活動11.4探究使用定滑輪、動滑輪的特點；（1） 動滑輪：請在圖中作出它的動力臂和阻力臂并標出它的支點。它的特點是省 ，但費 ；所以動滑輪的實質(zhì)是 。（2）定滑輪：請在圖中畫出它的動力臂和阻力臂并標出它的支點。它的特點是不能 但可以改變 。所以定滑輪的實質(zhì)是一個 。7.滑輪組：（1）滑輪組的特點是 （公式： ），但要 （公式： ）； （2）組裝滑輪組時可根據(jù)“ ”的原則確定繩子的固定端系在哪個滑輪的掛鉤上；8.斜面：斜面越長，就越 ，盤山公路就是利用斜面來 的。二、典型例題例1(2020·金衢模擬）用如圖18-1所示，下列簡單機械，使重量同為G的物體都處于靜止狀態(tài)，不計摩擦、機械自重及繩的重量，其中用力最小的是( ) F3圖18-1A. F1 B. F2 C. F3  D. F4例2(2020·亭湖區(qū)調(diào)研)在圖18-2中的杠桿B點掛著重物G，若在A點施加一個最小的力F使杠桿平衡在圖中的位置，請畫出此力的示意圖和力臂.圖18-4 乙圖18-3圖18-2例3（2020·重慶）如圖18-3所示，站在地面上的人想用盡可能小的力提升重物。請在圖中畫出滑輪組繩子的繞法。圖18-5例4（2020·煙臺）如圖18-4所示,輕質(zhì)杠桿OA中點懸掛重為60N的物體, 在A端施加一豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,則力F的大小是_N,保持F的方向不變,將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中,力F將_(選填“變大”、“變小”或“不變”).圖18-6例5如圖18-5，用撬棒撬起石頭，向上向下用力都可以，誰更省力？ 。（F上或F下）例6(2020·衡陽)用如圖18-6所示的滑輪組勻速向左拉動重為100N的物體A，所用拉力F為10N(不計滑輪和繩重、及滑輪與繩之間的摩擦)，則A受到地面對它的摩擦力大小是_N，方向向_(填“左”或“右”)例7（2020·桂林）如圖18-7所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，保持并靜止，達到平衡狀態(tài)。圖18-8O·（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：。他這樣得出的結(jié)論是否合理？；為什么？。圖18-7O·BA··（3）實驗結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖18-8所示裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是：。第18課時 杠桿和滑輪 課后鞏固一、知識梳理二、課后鞏固1. （2020·南寧）如圖18-1是一個指甲剪的示意圖，它是由三個杠桿ABC、OBD、OED組成。用它剪指甲時，屬于省力杠桿的是 。圖18-42. （2020·宿遷）如圖18-2所示，OB為一輕質(zhì)杠桿，O為支點，OA=0.3m，OB=0.4m，將重30N的物體懸掛在B點，當杠桿在水平位置平衡時，在A點至少需加 N的拉力，這是一個 (選填“省力”或“費力”) 杠桿。圖18-3圖18-1圖18-2圖18-53. （2020· 無錫）如圖18-3所示是列車上常用的手推車，車內(nèi)貨物均勻擺放車前行時，需經(jīng)過障礙物當車的前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，這時手推車可以視為杠桿，若手推車和貨物總重200N，動力臂和阻力臂之比為2：3，則售貨員作用在扶把上的動力為 N當后輪遇到障礙物A時，售貨員豎直向上提扶把，這時支點是（選填“A”、“B”或“C”）點，這種情況下，手推車可以視為 杠桿（選填“省力”或“費力”）4. (2020·杭州)如圖18-4所示，質(zhì)量分布均勻的長方體磚，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力F1作用于ab的中點，第二次用豎直向上的力F2作用于bc的中點，都使它們在豎直方向上慢慢向上移動h（habbc），則在上述過程中F1 F2（選填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功 F2所做的功（選填“大于”、“小于”或“等于”）.5. （2020煙臺）在你學(xué)過的簡單機械里既可以省力又可費力的機械是（）A杠桿B定滑輪C動滑輪D滑輪組6. (2020·廣東)用如圖18-5所示的滑輪組在20s內(nèi)將重600N的物體從地面豎直提高4m，所用拉力是250N。若不計摩擦，此滑輪組的動滑輪總重為 N，若用此滑輪組提升800N的物體，則拉力為 N。7. （2020 河南）如圖18-6所示，在調(diào)節(jié)平衡后的杠桿兩側(cè)，分別掛上相同規(guī)格的鉤碼，杠桿處于平衡狀態(tài)如果兩側(cè)各去掉一個鉤碼，則（）A左端下降B右端下降C仍然平衡D無法判斷8. （2020·黃岡）如圖18-7所示是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式(不計機械自重和摩擦)，其中所需動力最小的是（ ）圖18-7圖18-6圖18-89. （2020·義烏市）如圖18-8所示，光滑的地面上有一足夠長的木板，在木板的右端固定著一個滑輪（不計繩與滑輪間的摩擦），木板上面放置一個小木塊，小木塊一端連接著彈簧測力計當拉力F為5牛時，木板向右做勻速直線運動，然后把拉力增大到10牛時，下列分析正確的是（）A彈簧測力計的示數(shù)為20牛 B彈簧測力計的示數(shù)為0牛 C木板仍向右做勻速直線運動D小木塊將保持靜止10. （2020·杭州）如圖18-9所示，長1.6m、粗細均勻的金屬桿可以繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，一拉力位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力F與作用點到O點距離x的變化關(guān)系如圖所示。據(jù)圖可知金屬桿重（ ）A5 N B10 N C20 N D40 N11. (2020 ·蘇州月考)如圖18-10所示，人的前臂可視為杠桿，當將茶杯沿箭頭方向舉起時，下列說法中正確的是（ ）圖18-9圖18-10圖18-11A. 前臂是省力杠桿，阻力臂變大 B. 前臂是省力杠桿，阻力臂變小C. 前臂是費力杠桿，阻力臂變大 D. 前臂是費力杠桿，阻力臂變小12. 如圖18-11所示，杠桿在水平方向處于靜止狀態(tài)，O是支點，AB20cm，BO30cm，物體重90N，在A點用力，它的大小和方向是 （ ）A135N，豎直向上 B.54N，豎直向下 C60N，豎直向上 D. 54N，豎直向上圖18-12（乙）F2l1O（甲）圖18-1313. （2020·宿遷）（1）請在圖18-12甲中畫出動力F的力臂(l1)和阻力F2的示意圖。（2）請在圖18-13乙中畫出阻力F2的力臂l2，并作出動力臂為l1的動力F1的作用線。14. （2020南京）物理實驗小組的同學(xué)，利用如圖18-13所示的裝置，在杠桿支點的兩邊分別掛上鉤碼來探究杠桿的平衡條件（1）如圖甲所示，當在A處掛了三個鉤碼時，要使杠桿平衡，應(yīng)在C處掛 個鉤碼.（每個鉤碼的質(zhì)量相等）.（2）實驗中測得的數(shù)據(jù)如表所示，表格中漏填的數(shù)據(jù)為N 測量序號 動力F1/N 動力臂l1/cm阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 20 2 10 2 15 1.5 20 3 5 15(3) 若某次實驗中用彈簧測力計豎直向上拉杠桿一端的A點，如圖乙所示，杠桿平衡時彈簧測力計的示數(shù)為Fa,若在A點斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為Fb，則Fa Fb (填“大于、小于、等于”) .（4）若學(xué)生用現(xiàn)有方案得出結(jié)論“動力×動力作用點到支點的距離=阻力×阻力作用點到支點的距離”，這個結(jié)論與杠桿的平衡條件不符，這是因為他們在實驗探究時 （ ）A沒有改變力的大小 B沒有改變力的方向C沒有改變力的作用點 D實驗次數(shù)較少，結(jié)論具有偶然性15. （2020天津）小明要測量一根1m左右、粗細和質(zhì)地都均勻的細木棒的質(zhì)量，通過估測發(fā)現(xiàn)木棒的質(zhì)量會超出現(xiàn)有天平的量程于是，他想用其他方法進行測量現(xiàn)有器材：天平、一塊質(zhì)量適當?shù)慕饘賶K、一把量程為20cm的刻度尺和幾根足量長的細繩只利用現(xiàn)有器材請你幫他設(shè)計測量這根細木棒質(zhì)量的方案，要求：（1）寫出主要實驗步驟和需測量的物理量；（2）寫出木棒質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達式（用測量量表示）圖18-1416. （2020·十堰）如圖18-14所示，有一塊平直的輕質(zhì)木板（木板重力不計），其左端連接在轉(zhuǎn)動軸處，其右端用一根細繩系在豎直墻處，此時木板恰好水平，夾角BAO37°，細繩能承受的最大拉力為10N，OB兩點間距是m，現(xiàn)將一個重量為10N的小物塊放在木板上O點附近（可視為在O點），讓它在一個大小為5N的水平拉力作用下以2m/s的速度向右做勻速直線運動，已知sin37°=0.6,sin53°=0.8)求：（）小物塊在木板上運動時，它受到的摩擦力是多大？（）小物塊在木板上運動了多長時間，細繩才被拉斷？