第十二章简单机械教案（全章）
【学习目标】
1.知道什么是杠杆及杠杆五要素；
2.会画杠杆的力臂；
3.理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆；
4.理解定滑轮、动滑轮的特点、实质及其作用；
5.知道滑轮组的作用，会组装滑轮组；
6.了解什么是有用功、额外功和总功，了解影响机械效率的因素；
7.理解什么是机械效率，学会用机械效率的公式进行有关问题的计算，同时结合受力分析解决综合的力学问题。
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、杠杆
1.杠杆：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆的五要素是：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。
2.力臂的画法：
（1）明确支点，用O表示
（2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线
（3）过支点O作该力的作用线的垂线
（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)
3.杠杆的平衡：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。
要点诠释：
1.杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为F1L1= F2L2；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。
2.杠杆分类：
（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。
这类杠杆的特点是动力臂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。
要点二、滑轮及滑轮组
1.定滑轮：如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆。定滑轮的特点是它的转轴（支点）不随货物上下移动。
2.动滑轮：如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。
3.定滑轮和动滑轮的作用：使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变用力方向，给工作带来方便。使用动滑轮可以省力，但要多移动距离。
4.滑轮组：由定滑轮和动滑轮组装起来的，既可省力又可以改变用力方向，但费距离。我们可以在知道或算出滑轮组承担重物的绳子段数的情况下组装滑轮组，可以根据“奇动偶定”的原则先确定绳子的一端是挂在动滑轮或定滑轮的钩上，再由里向外顺次绕线。
要点诠释：
1.忽略绳重和摩擦，滑轮组绳子自由端的拉力：
G G
F
n
+
=动
物；
2.物体上升的高度与绳子自由端移动的距离的关系：s nh
=；
3.时间t内，物体上升高度h,绳子自由端移动的距离s；物体移动的速度
h
v
t
=
物
，绳子自由端移动的
速度
s nh
v
t t
==
自
；所以物体上升的速度与绳子自由端移动的速度关系：v nv
=
自物
。
要点三、机械效率
1.机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2. 公式为：
3.推导式：
（1）竖直方向匀速提升物体时，滑轮组的机械效率：W G h G W Fs
nF
η=
=
=
有物物总
，忽略绳重和摩擦，
G G F n
+=
动
物，滑轮组的机械效率：W G G W nF
G G η=
=
=
+有物物总
动
物。
（2）水平方向匀速拉物体时如图所示，滑轮组的机械效率：W fh f W Fs nF
η=
=
=有总
。
（3）斜面的机械效率：
W G h G h
W Fl G h fl η===
+
有物物
总物
，
要点诠释：
1.机械效率是有用功在总功中所占的比例，其大小是由有用功和总功共同决定的，在比较机械效率大小时，可采用控制变量法，W有相同时，W总越大，η越小；W总相同时，W有越大，η越大。
2.判断有用功和额外功，必须抓住工作的目的，为完成目的必须做的功就是有用功，而不得不做但对我们没有用的功就是额外功。并要注意工作目的改变了，有用功和额外功也要发生变化。
3.提高机械的机械效率的方法：改进机械结构，尽量减小机械自重，合理使用机械，按规定进行保养以减小摩擦。
4.需要注意的几个问题：
（1）机械效率只有大小没有单位；
（2）由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数表示；
（3）机械效率是标志机械做功性能的好坏的物理量之一；机械效率越高，做的有用功占总功的比例就越大这个机械的做功性能就越好。
【典型例题】
类型一、杠杆的分类
1.（2016春?盐城校级月考）以下几种杠杆类工具，在正常使用时属于省力杠杆的是（）A．筷子 B．笤帚 C．镊子 D．钢丝钳
【答案】D
【解析】A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B、笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故选D。
【总结升华】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；
②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
举一反三：
【变式】如图所示，是一人划行独木舟的情景。手中的船桨从物理的角度来看，实质上是杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）
【答案】费力
类型二、杠杆的平衡条件
2.如图是用羊角锤起钉子的过程，其中O点是支点。请作出作用在A点的最小的力F，并完成杠杆示意图。
【思路点拨】由杠杆的平衡条件可知：当阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，则动力越小；因此解答此题，只需找出最大的动力臂，然后作动力臂的垂线即可。
【答案与解析】1.确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；2.连接支点与动力作用点，即连接AO，得到最长的线段；3.经过动力作用点做出与该线段垂直的直线。
【总结升华】此题主要考查了杠杆中最小的力的问题，将所学的物理知识与生活实际联系在起来。
举一反三：
【变式】如图所示，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你在图中画出这个力的示意图。
【答案与解析】在处理此类杠杆中最小力的问题时，可按以下步骤进行：①确定支点和动力作用点；
②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线，即动力作用线。
3.假期里明明和他爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动的要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡。
（1）若明明和爸爸的体重分别为350N和700N，明明站在左侧离中央支点3m处，明明的爸爸应站在哪一侧？应离中央支点多远才能使木板水平平衡？
（2）若明明和他爸爸已经成功地站在了木板上，现在他们同时开始匀速相向行走，明明的速度是0.4m/s ，爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？
【思路点拨】（1）知道明明对杠杆施加的动力（明明的重力）、爸爸对杠杆施加的阻力（爸爸的重力）、动力臂根据杠杆平衡条件求出阻力臂。
（2）明明和爸爸相向而行，动力、阻力不变，力臂同时减小，减小的量为vt ，再次利用杠杆平衡条件求爸爸的速度。
【答案与解析】（1）明明和爸爸对杠杆施加的力分别为F 1=350N ，F 2=700N ，F 1的力臂L 1=3m ， 根据杠杆平衡条件：F 1L 1=F 2L 2， 即：350N×3m=700N×L 2， 所以，L 2=1.5m ，
答：爸爸站在距离支点1.5m 的另一侧。
（2）设：明明和爸爸匀速行走的速度分别为v 1和v 2， 行走时间为t ，要保证杠杆水平平衡， 则有F 1（L 1-v 1t ）=F 2（L 2-v 2t ）
350N （3m-0.4m/s×t）=700N （1.5m-v 2t ） 解得：v 2=0.2m/s 。
答：明明和爸爸匀速相向行走，明明的速度是0.4m/s ，爸爸的速度是0.2m/s 才能使木板水平平衡不被破坏。
【总结升华】本题考查了学生对速度公式、杠杆平衡条件掌握和运用，难点在第二问，要使木板水平平衡不被破坏，两边的力和力臂的乘积要相等，这是本题的关键。 举一反三：
【变式】如图所示，一个厚度均匀的薄木板长2m ，木块右端用一根绳子悬挂。绳子所能承受的最大拉力为10N 。一个大小不计的木块重40N ，它从木块左边的O 点开始以0.2m/s 的速度向木板右端匀速移动，求：木块运动多长时间绳子断裂？（木板重力不计）。
【答案与解析】根据杠杆的平衡条件：1122F L F L =，可得：12121020.540F N
L L m m F N
=
=?=； 由公式s
v t
=，可得：0.5 2.50.2/s m t s v m s ==
=。 类型三、滑轮
4.如图所示，重为500N 的某人站在重为350N 的木板上，木板成水平状态，整个装置在空中保持静止，每个滑轮自重为50N ，不计摩擦和绳重，则人对木板的压力大小为 N 。
【答案】300N
【解析】方法一：（1）对人、板、滑轮1受力分析图1：2F G G G =++人板轮，可得：F=450N ； （2）对滑轮1受力分析图2：12F T G =+轮，可得：14505020022
F G F N N
T N --=
===轮2； （3）对人受力分析图3：G T F =+人支，可得：500200300F G T N N N =-=-=人支； 因为人受到的支持力和人对板的压力是一对相互作用力大小相等，所以人对板的压力是300N 。
方法二：人的重力500N+木板的重力350N+下面的滑轮的重力50N=900N ，读图可知，这900N 都由最上面的滑轮承担，而且左右拉力相等。因此，上面滑轮右侧的拉力为450N ，减去下面滑轮的自重50N ，等于400N ．这400N 又由两段绳子平均分担，因此，人手处的拉力为200N 。于是得出，人对木板的压力=人的重力500N-绳子拉人手的力200N=300N 。
【总结升华】认真读图，找出各力的分担关系，依次推理，最后就可以判断每一段绳子处的力的大小了。 举一反三：
【变式】如图所示，作用在滑轮组上的力F=2N ，弹簧测力计A 的示数为 N ，弹簧测力计B 的示数为 N 。
【答案】4；6
类型四、机械效率
5.为了将放置在水平地面上、重G=100N 的重物提升到高处。小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F 拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h 随时间t
变化的关系图象分别如图丙和丁所示．若重物与地面的接触面积S=5×10-2m 2
，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：
（1）在1～2s 内，若重物上升1.25m ，拉力F 做的功W 。
（2）在2～3s 内，拉力F 的功率P 及滑轮组的机械效率η。
（3）若绳子能承受的最大拉力是1500N ，小李体重600N ，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升多重的物体？
【思路点拨】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F 移动的距离s=3h.
（1）由F-t 图象得出在1～2s 内的拉力F ，由h-t 图象得出重物上升的高度，求出拉力F 的作用点下降的速度，利用W=Fs 求此时拉力做功。
（2）由F-t 图象得出在2～3s 内的拉力F ，由v-t 图象得出重物上升的速度，求出拉力F 的作用点下降的速度，利用W Fs P Fv t t
===求拉力做功功率，知道拉力F 和物重G 大小，以及S 与h 的关系，利用公式W W η=
有总
求滑轮组的机械效率。
（3）当绳子的拉力超过小李的体重时，他就会被拉起，所以要想站在地面向下拉绳子，绳子的最大拉
力为600N ，再根据动滑轮上的绳子段数求出物体的最大重力。 【答案与解析】（1）在1～2s 内，拉力F 1=50N ，重物上升高度h 1=1.25m ； 拉力F 的作用点下降的距离2133 1.25 3.75s h m m ==?=， 拉力做的功：1250 3.75187.5W F s N m J ==?=；
（2）由图可知在2～3s 内，重物做匀速运动，2 2.50/v m s =，拉力240F N =， ∵从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3， ∴拉力F 的作用点下降的速度2233 2.50/7.5/v v m s m s '==?=， 拉力做功功率（总功率）：22407.5/300W P F v N m s '==?=； 滑轮组的机械效率：222210083.3%340W Gh G N
W F s nF N
η=
=
==≈?有总
。 （3）绳子自由端的拉力：2G G F n
+=
动
动滑轮的重力为：2334010020G F G N N N =-=?-=动；
绳子能承受的最大拉力是1500N ，所以物体的最大重力为：+G G F =动
大大n
；
所以：33600201780G F G N N N =-=?-=大大动。
【总结升华】本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键。 举一反三：
【变式】如图甲所示的滑轮组。不计绳重和摩擦，物体重G 从400N 开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。
（1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为多大？ （2）2个滑轮总重多少？
（3）绳子能承受的最大拉力是多少？
（4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少？
【答案与解析】（1）从甲图中可知，n=4；从乙图中可知，当η=40%时，G=400N ， 根据机械效率：W G h G W Fs
nF
η=
=
=
有物物总
，即：400250460%
G N
F N n η
=
=
=?物。
（2）设两个动滑轮总重G 总，则W G h G G W Fs
nF
G G η=
=
=
=
+有物物物总
总
物
即：40040060040%
G N
G G N N η
=
-=
-=物
总物。 （3）由乙图可知：当物重最大为G′=3200N 时，绳子刚好被拉断，则绳子能承受的最大拉力：
32006009504
G G N N F N n '++===总大 。
（4）根据机械效率：W G W G G η''
=
=
''
+有总
总，可得：80%60024001180%G N G N ηη?''=
==--总 答：（1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为250N ；
（2）2个滑轮总重600N ；
（3）绳子能承受的最大拉力是950N ；
（4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重2400N。
6.（2016?滑县二模）在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如表：
（1）实验时，用手拉动弹簧测力计，使持在动滑轮下的钩码缓缓上升。
（2）第一次实验时测得动滑轮的机械效率为。（百分号前保留一位小数）
（3）第三次实验时，钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为 W。
（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）竖直向上匀速；（2）71.4%；（3）0.34；（4）增大。
【解析】
（1）在实验时，应用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升。
（2）由表中实验数据可知，第①次实验测得动滑轮的机械效率：由公式
W Gh
W Fs
η==
有
总
可得：
η1≈71.4%；
（3）动滑轮承重绳子股数n=2，拉力的速度：
v=n v钩码=2×0.1m/s=0.2m/s，
第③次实验时拉力的功率：
P=Fv=1.7N×0.2m/s=0.34W；
（4）根据表格中数据可知，动滑轮效率：
η2≈83.3%，
η3≈88.2%，
根据三次的机械效率及物重的变化可得同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大，
故答案为：（1）竖直向上匀速；（2）71.4%；（3）0.34；（4）增大。
【总结升华】本题是测量滑轮组的机械效率，首先要熟练掌握机械效率的公式，会利用公式进行计算；同时考查了影响机械效率大小的因素及有关功率的计算，注意公式的推导。
第十二章 简单机械 一、填空题 1．各式各样的剪刀都是一对对的杠杆．如图1所示，要剪 开铁皮，应该用 最合适，剪纸或布时，应该 用 最合适，要剪树枝，应该用_______最合适， 省力杠杆是_________，费力杠杆是__________。（选填对应的标号） 2．下列工具中①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤裁衣剪刀、⑥瓶盖起子、 ⑦筷子、⑧钓鱼杆等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是 ， 属于费力杠杆的是 ， 属于等臂杠杆的是 。（填序号） 3．如图2所示，在用杠杆撬石头的过程中，该杠杆属于_____杠 杆（选填“省力”、“费力”或“既不省力也不费力”）。在用力 方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应 该向__________支点O(选填“远离”或“靠近”)方向移动 4．滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）；在需要省力时，要使用 （选填“定 滑轮”或“动滑轮”）。 5．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，这是由 于旗杆顶部有一个_____滑轮，它的优点是______________________________。 7．某工人用如图3所示的装置把重240N 的物体提高1m ，所用的拉力为150N ， 则该滑轮组的机械效率是 ；若不计摩擦，则动滑轮的重 为 N 。 6．一台起重机将重3000N 的货物提高3m 。如果额外功是3000J ， 起重机做的有用功是________J ，机械效率是______。 8.利用如图4所示的滑轮组，在5s 内将重为360N 的物体匀速 向上提起2m ，作用在绳端竖直向上的拉力F 为150N ，该滑轮 组的机械效率是 ，拉力F 的功率是 W ． 9．物体重1OO0N,如果用一个定滑轮提起它,需要用 N 的力,如果 用一个动滑轮提起它,又要用 N 的力(不计摩擦及滑轮自重)。 10．如图5所示，一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮行吗 ， 应该怎么办： 。 二、选择题 11．下列工具中属于省力杠杆的是（ ） A.筷子 B.瓶起子 C.镊子 D.天平 12．如图6是研究杠杆平衡条件的实验装置，要想使杠杆平衡，A 处钩码应挂 ( ) 图2 图1 图3 图4 图5
第十二章简单机械知识点总结-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
O 第十二章 简单机械 一、杠杆 （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画力的作用线（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）。 （4）研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 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。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F 1L 1=F 2L 2也可写成：F 1/F 2=L 2/L 1。 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受 力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 【习题】1.下列测量工具没有利用杠杆原理的是（ ） A.弹簧测力计 B.杆秤 C. 台秤 D. 托盘天平 2.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F 的变化情况是（ ） A . 变小 B . 变大 C. 不变 D.无法确定 3.（1）人要顺时针翻转木箱，请画出用力最小时力臂的大小。 （2）如图人曲臂将重物端起, 前臂可以看作一个杠杆。在示意图上画出F 1和F 2的力臂。 4. 如图所示，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 ．F 1 B ．F 2 C ．F 3 D ．F 4 5. 如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg 。身 体可视为杠杆，O 点为支点．A 点为重心。每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm ．（ g 10N/ kg ） (1) 该同学所受重力是多少 (2) 在图中画出该同学所受重力的示意图，并画出重力的力臂L 1 （3）若0B=，BC=，求地面对双手支持力的大小． （4）若他一分钟可完成30个俯卧撑，其功率多大
2014八年级第十二章简单机械单元测试题(含答案） 1.如图14所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则( ) A.使用甲滑轮可以省力 B.使用乙滑轮可以改变力的方向 C.使用甲滑轮做的有用功多 D.使用乙滑轮的机械效率为100% 2.按照题目要求作图： (1) 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。 (2) 如图所示的曲棒，ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。 3.用下列简单机械，使重力同为G的物体都保持静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用最小的是( ) 4.如图l4所示，用沿竖直方向的绳子吊一光滑球靠在墙上，球处于静止状态。请画出小球的受力示意图。 5.如图（甲）、（乙）所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是：( ) A．甲的拉力是乙的拉力的3倍 B．甲拉力的功率大于乙拉力的功率 C．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍 D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小 6.下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是 （） A．动滑轮B．订书机C．羊角锤D．镊子 7.电气化铁路的输电线常用如图4的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上，B端通过滑轮组连接在电杆C上。 （1）配重D是3个混凝土圆盘，每个盘的质量是15kg。按图示的配置，钢缆在B端所受的拉力是N。（不计滑轮和钢缆的质量，g＝10N／kg） （2）如果只考虑B端的牢固性，本来可以把它直接固定在电杆C上，也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C。实际上却用滑轮组来连接，这样做的好处是，以保证措电器与输电线接触良好。 8.如图所示：用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2 倍，问： （1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？ （2）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？（保留一位小数） （3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为。
教学时数： 1 学时 课题：绪论 教学目标： 让学生了解制图的地位、作用和组成内容 教学重点： 强调制图的地位与作用,激发学生的学习兴趣 教学难点： 对学习本课程重要性的理解 教学方法： 讲授法 教具： 相应的工程图纸、简单的使用说明书 教学步骤： （引入新课） 由简单的使用说明书、相应的工程图纸引入…… （讲授新课） 绪论 一、本课程的研究对象 1、图样的定义 在工程技术中，为了准确地表达机械、仪器、建筑物等物的形状、结构和大小，根据投影原理、标准或有关规定画出的图形，叫做图样。
建筑工程中使用的建筑图样，水利工程中使用的水利工程图样，机械制造业中使用的机械图样。 2、《机械制图》是研究阅读和绘制机械图样的原理和方法一门重要技术基础课。 3、主要内容 （1）制图的基本规定 （2）几何作图 （3）正投影法与三视图 （4）轴侧图 （5）组合体视图 （6）图样的基本表示法 （7）常用件的特殊表示法 （8）零件图 （9）装配图 （10）计算机绘图 （11）其他图样 二、本课程的目的和任务 1、掌握正投影法的基本理论及其应用； 2、掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能； 3、培养对空间想象和形象思维能力； 4、了解计算机绘图的基本知识； 5、培养耐心细致的工作作风，严肃认真的工作态度。
三、本课程的学习方法 1、严格遵守国家标准《技术制图》、《机械制图》和有关的技术标准； 2、掌握正确的看图和画图方法； 3、反复实践，提高看图和画图技能。 （巩固练习） 让学生再看一遍绪论部分的内容 （课堂小结） 对学好制图的要求： 1、明确学习目的，要有学好本课程的信心； 2、刻苦训练技能技巧，图面质量优秀，有一定构思能力； 3、作风认真严肃，决不敷衍了事。 （作业布置） 课堂作业： 1、简述本课程的学习目的和任务。 2、简述本课程的主要内容。 课后作业： 简述你对学好制图的看法。 教后感： 第一章制图的基本规定 教学时数： 1学时 课题：§1-1 图纸幅面和格式
《简单机械》单元测试及答案附参考答案一、选择题（每题2分，共38分） 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答 题12 13 14 15 16 17 18 19 答 1.关于公式G=mg有几个同学进行了下面的说明，说法正确的是( ) A.重力是质量的10倍,g取10 B.g是质量和重力的比值 C.某一地点地面物体的G和g成正比 D.在同一地点,g为定值 2.用n只定滑轮与n只动滑轮组成滑轮组去匀速提升重物G，若不计动滑轮的重及摩擦， 加在绳上的拉力是向下的，则拉力应为（） A. n G B. n G 2 C. n G 2 D. n G 4 3.下列哪个物体最接近3N( ) A.一头小牛 B.一块砖 C.两枚一元硬币 D.一本物理课本 4.月球对它表面物体的引力只有地球对物体引力的 6 1。设想我们乘宇宙飞船从地球登上月 球，则下列说法中正确的是( ) A.地球上质量为6㎏的物体，在月球表面时其质量为1㎏ B.在地球上重为600N的人，在月球表面时其重力仅为100N C.在月球表面一个金属球的密度仅为它在地球表面时的1/6 D.一根轻弹簧在地球表面将它拉长1㎝需用6N的拉力，同样这根弹簧在月球表面将它拉 长1㎝仅需1N的拉力 5.杠秤是一种常用称量工具，如下图所示，下列说法中正确的是( ) A.秤杆左端粗、右端细，所以秤杆上刻度左端密、右端稀 B.在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量值大于被测物体的实际质量 C.秤钩上不挂物体，用B提纽时，定盘星在B提纽处；用A提纽时，定盘星在A提纽处 D.用A提纽时，杆秤的称量范围比用B提纽时称量范围大 6.如下图所示中OA=4OB，杠杆平衡时F为( ) A.100N B.200N C.400N D.50N 7.下列说法错误的是( ) A.给我一个支点和一根足够长的棍，我一定能撬起地球 B.在研究杠杆的平衡条件试验中，一定要先调节螺母，使杠杆在水平位置平衡 C.将已经平衡的杠杆两边所挂钩码都增加或减少相同的个数时，杠杆可能仍平衡 D.影响杠杆平衡因素是力 8．（德州市）如图2所示的杠杆处于平衡状态，若使弹黄秤的示数变为原来的1/2，杠杆 仍然保持平衡状态， 可以采取哪些措施？ A、把弹簧秤向左移动一个小格 B、减少三个钩码 C、把钩码向左移动一个小格 D、把钩码向右移动一个小格 9．（襄樊市）如图1所示的杠杆中，属于费力杠杆的是C 10．（重庆市）如图4所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对 此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是 ( ) A.文具盒所受重力对它做了功 B．文具盒所受支持力对它做了功 C．文具盒所受的推力F对它做了功 D．在此过程中没有力对文具盒做功 11.如下图所示，要把杠杆一端提起来，用力最小的是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 12.把一个石柱拉上台阶，在无滑动时，如右上图所示，最省力的施力点及施力方向应是 ( ) A.a B.b C.c D.d 13.如下图所示，物体的重力为G，在水平拉力F的作用下匀速前进，这时物体受到摩擦力 的大小是( ) 图2
大柳九年制学校2013—2044学年度下学期八年级物理学案 班级：姓名： 课题：第十二章《简单机械》单元复习 设计人：赵宝祥杨小军审核人：时间： 学习目标 1. 会建立本章知识结构图，能完整梳理本章知识。 2. 理解杠杆、滑轮、轮轴、斜面特点并进行应用。 3. 理解做功的两个必要因素，能运用公式进行计算。 4. 理解功率的物理意义，能运用公式进行计算。 5. 理解机械效率的物理意义，会计算简单机械的机械效率。_______________________________ 【知识梳理】 一、杠杆仁定义：_________________________________ 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. 五要素组成杠杆不意图。 ①支点：_______________ 的点。用字母O表示。 ②动力：_________________ 力。用字母Fi表示。 ③阻力：_________________ 力。用字母F2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_______ 到 ____________ 的距离。用字母li表示。 ⑤阻力臂：从______ 到 _____________ 的距离。用字母丨2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三作垂线、四标签 （1）找支点Q （2）画力的作用线（虚线）；（3）画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；（4）标力臂（大括号）。 3. 研究杠杆的平衡条件：
①杠杆平衡是指：_____________________________ O ②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。 （3）结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： _______________________________________ ?写成公式Fil I=F2I2也可写成：R/F 2=|2/1 1 4. 应用：省力杠杆条件：_______________________ 举例：_____________________________________ 费力杠杆条件：_____________________________________________ 举例： 二、滑轮 1. 定滑轮： ①定义：___________________ 的滑轮。②实质：定滑轮的实质是： ______________________ ③____________________________________ 特点：_______________________________________ 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（或速度V F）重物移动的距离S G（或速度V G）
机械制图教案 绪论第一章制图的基本知识 一、本课程的研究对象 1、图样的定义 在工程技术中，为了准确地表达机械、仪器、建筑物等物的形状、结构和大小，根据投影原理、标准或有关规定画出的图形，叫做图样。 2、《机械制图》是研究阅读和绘制机械图样的原理和方法一门重要技术基础课。 3、主要内容 （1）制图的基本规定 （2）几何作图 （3）正投影法与三视图 （4）轴侧图 （5）组合体视图 （6）图样的基本表示法 （7）常用件的特殊表示法 （8）零件图 （9）装配图 二、本课程的目的和任务 1、掌握正投影法的基本理论及其应用； 2、掌握阅读和绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能； 3、培养对空间想象和形象思维能力； 4、了解计算机绘图的基本知识； 5、培养耐心细致的工作作风，严肃认真的工作态度。 三、本课程的学习方法 1、严格遵守国家标准《技术制图》、《机械制图》和有关的技术标准； 2、掌握正确的看图和画图方法； 3、反复实践，提高看图和画图技能。 由图样定义知识引入第一章第一节内容： §1-1 图纸幅面和格式 GB/T4457.4-2002的含义: GB:表示国标； T4457.4:表示推荐使用的文件号为4457.4； 2002:表示20XX年发布使用的。 一、图纸幅面 要采用国家标准规定的幅面尺寸B×L 二、图框格式和尺寸 1、图框格式 在图纸上必须用粗实线画出图框。 图框有两种格式：不留装订边和留装订边。 同一产品中所以图样均应采用同一种格式。
2、图框尺寸 不留装订边的图纸，其四周边框的宽度相同（均为e） 留装订边的图纸，其装订边宽度一律为25mm，其他三边一致。 三、标题栏和明细栏 标题栏一般应位于图纸的右下角。 四、看图方向的规定 为了利用预先印制好的图纸，允许将图纸逆时针旋转90°。 为了使图样复制和缩微摄影时定位方便，应在图纸各边长 §1-2 比例（GB/T4457.4-2002） 一、术语 比例：图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。 1、原值比例比值为1的比例，即1:1； 2、放大比例比值大于1的比例，如2:1等； 3、缩小比例比值小于1的比例，如1:2等。 二、比例系列 三、标注方法 四、选择比例的原则 §1-3字体（GB/T4457.4-2002） 一、基本要求 1、书写字体必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐； 2、字体高度（h）的公称尺寸系列为：1.8,2.5,3.5,5,7,10,14,20按照2的比率递增（字宽与字高之比为2:3，字高代表字体的号数）； 3、汉字应写成长仿宋体，汉字的高度h不应小于3.5mm， 其字宽为h / 2； 4、字母和数字分A型和B 型；
第十二章简单机械教材分析 一、新旧教材对比 本章是在新教材的“第七章力”、“第八章运动和力”、“第十一章功 和机械能”等力学重要知识的基础上，进一步学习简单机械及机械效率的相关知识。新教材将原有“第十三章力和机械”中的“第四节杠杆”、“第五节其他简单机械”和“第十五章功和机械能”中的“第二节机械效率”整合为“第十二章简单机械”。这样的编排顺序，使学生在学习完了简单机械后紧接着就进一步认识机械效率，更利于机械效率和简单机械知识的有效衔接，可以避免在后续机械效率的学习时要先对前面所学的简单机械知识做必要的回顾，有利于知识的系统化，减少不必要的重复劳动和课时浪费。同时学生在学习了力、功和能相关知识的基础上，有了更多的知识储备，更容易认识杠杆和滑轮等简单机械，并了解提高机械效率的具体途径和实际意义。 二、课程标准要求： （一）2011版课程标准要求： 1、知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 2、知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。 3、了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对社会发展的作用。 （二）2001版课程标准要求： 1、通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。 2、理解机械效率。 3、了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。 （三）对比分析 1、将“通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向”改为“知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件”。细化科学内容，明确教学要求，同时规范表述，增强可评价性。 2、“理解机械效率”调整为“知道”,可以避免在机械效率的问题上进行更多的转化，降低了教学要求的层次，从而减轻了学生的课业负担。 3、增加“了解提高机械效率的途径和意义”。目的在于强化物理知识跟生产、生活的联系，更加关注知识的实践应用。
《机械制图》教案 （92学时） 教材：《机械制图》、《机械制图习题集》 （安徽省高职高专规划教材张信群主编合肥工业大学出版社） 授课教师：张信群 机电工程系 滁州职业技术学院 第一讲绪论 课题：1、本课程的研究对象 2、本课程的任务和学习方法 3、我国工程图学的发展概况 课堂类型：讲授 教学目的：1、讲解图样的概念及形成 2、介绍本课程的任务、特点和学习方法 教学要求：1、了解本课程的任务和性质 2、领会本课程的学习方法 教学重点：图样的形成及与立体图的比较 教具：长方体模型 教学方法：本次课是介绍绪论部分，主要目的是引导学生培养起对这门课 的兴趣，讲课时尽可能采用较为生动活泼的语言和教学形式， 并结合自己的体会和以往积累的教学经验，向学生介绍一些适 时可行的学习方法。 教学过程： 一、引入新课题 机械制图是一门重要的技术基础课，它是是研究如何运用正投影基本原理，绘制和阅读机械工程图样的课程。主要任务是培养学生看图、绘 图和空间想象能力，达到教学大纲中对本课程所提出的教学要求，以适应 今后从事工程技术工作的需要。 二、教学内容
（一）本课程的研究对象 1、图样的概念 准确地表达物体的形状、尺寸和技术要求的图，称为图样。（对此定义作简要说明，并强调：形状、尺寸和技术要求三个方面，缺一不可）2、机械制图的概念 在建筑工程中使用的图样称为建筑图样，在机械工程中使用的图样称为机械图样。机械制图是以机械图样作为研究对象的，即研究如何运用正投影基本原理，绘制和阅读机械工程图样的课程。 3、图样的作用 （1）图样是工厂组织生产、制造零件和装配机器的依据。 （2）图样是表达设计者设计意图的重要手段。 （3）图样是工程技术人员交流技术思想的重要工具，被誉为“工程界技术语言”。 4、图样的形成 （1）立体图 表示物体的大致形状可以用立体图。 立体图是从一个方向、用一个图形来表达 物体的形状。如图所示，只能看见长方体 的前面、上面和左面，后面、下面和右面 无法看清；而且长方体是由六个矩形面构 成的，但矩形都变形为平行四边形。 如果对此长方体作进一步加工，，则会 发现：圆孔打得多深，方槽是否前后贯通， 在立体图中表达不清楚，而圆形也变形为 椭圆形。 综上：立体图的缺点有： 1）发生变形。 2）物体内部和后面等看不见部分的结 构表达不清楚。 3）没有尺寸和技术要求。 可见，立体图不能反映出物体的真实 形状，所以，不能直接应用在生产上。 但是，立体图也有独特的优点：立体 感强。因此可以作为生产图样的辅助性说明。 生产中广泛采用的图样是用正投影法绘制的。 （2）正投影法 具体定义后面章节介绍。简单地说，在物体后面放一张图纸，眼睛正对着图纸看物体，把看到的物体形状在图纸上反映出来。这里把平行的视
第十二章：简单机械知识点： 一、杠杆： （一）、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。 （二）、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F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2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L1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。 （三）、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画力的作用线（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）。 （四）、研究杠杆的平衡条件： （1）、杠杆平衡是指：杠杆静止。 （2）、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。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1L1=F2L2也可写成：F1/F2=L2/L1。 注意：解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大， 五、应用： 名称结构特征特点应用举例 省力 杠杆 动力臂大于阻 臂 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车 花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂小于阻 臂 费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂 杠杆 动力臂等于阻 臂 不省力不费力天平，定滑轮 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 六、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。
第六讲§1—4 平面图形的绘制 §1—5 绘图的基本方法和步骤 课题：1、平面图形的绘制 2、绘图的基本方法和步骤 课堂类型：讲授 教学目的：1、讲解平面图形的尺寸分析、线段分析和平面图形的作图步骤。 2、讲解仪器绘图和徒手绘图的基本方法。 教学要求：会画中等难度的平面图形。 教学重点：平面图形的尺寸分析 教学难点：平面图形尺寸基准的判断和选择 教具：模型“手柄” 教学方法：讲课中要抓住尺寸分析这个核心，教会学生具有对平面图形分析尺寸基准和识读定位尺寸的能力。基准与定位尺寸紧紧相连，二定位尺寸又是画出第二基准线、第三基准线……的依据，在讲解时不可忽视。 教学过程： 一、复习旧课 结合作业中的问题，纠正错误，强调圆弧连接中几个需要注意的地方。二、引入新课题 平面图形是由直线和曲线按照一定的几何关系绘制而成的，这些线段又必须根据给定的尺寸关系画出，所以就必须对图形中标注的尺寸进行分析。 三、教学内容 （一）平面图形的尺寸分析 1、定形尺寸
定形尺寸是指确定平面图形上几何元素形状大小的尺寸，如图1—33所示中的φ12、R13、R26、R7、R8、48和10。一般情况下确定几何图形所需定形尺寸的个数是一定的，如直线的定形尺寸是长度，圆的定形尺寸是直径，圆弧的定形尺寸是半径，正多边形的定形尺寸是边长，矩形的定形尺寸是长和宽两个尺寸等。 2、定位尺寸 定位尺寸是指确定各几何元素相对位置的尺寸，如图1—33中的18、40。确定平面图形位置需要两个方向的定位尺寸，即水平方向和垂直方向，也可以以极坐标的形式定位，即半径加角度。 图1－33 平面图形 3、尺寸基准 任意两个平面图形之间必然存在着相对位置，就是说必有一个是参照的。（由此引出基准这个概念，介绍基准时可联系直角坐标系的坐标轴来讲解） 标注尺寸的起点称为尺寸基准，简称基准。平面图形尺寸有水平和垂直两个方向（相当于坐标轴x方向和y方向），因此基准也必须从水平和垂
江苏省沭阳中等专业学校理论课程教师教案 专业部机电部 班级11数控 学科机械制图 姓名刘辉 2011至2012学年度第一学期 第一章
沭阳中等专业学校《机械制图》教案 机械教研组刘辉 教学时数： 2 学时 课题：绪论 教学目标： 让学生了解本课程的地位、作用和组成内容 教学重点： 强调本课程的地位与作用,激发学生的学习兴趣 教学难点： 对学习本课程重要性的理解 教学方法： 讲授法 教具： 相应的工程图纸、简单的使用说明书 教学步骤： （引入新课） 由简单的使用说明书、相应的工程图纸引入…… （讲授新课）绪论 一、本课程的主要内容和基本要求 它是工程类专业的一门必修技术基础课，研究和解决空间几何问题以及绘制和阅读工程图样的理论和方法。 工程图样——“工程界的语言”,工程图样是工业生产中的重要技术文件，同时又是工程界表达和交流技术思想和信息的重要媒介和工具。 基本要求 1.熟悉国家标准《机械制图》的基本规定 2.能识读一般机械零件图、简单机械和机电产品的装配图 3.掌握电气图表达的内容，识读一般难度的电器电路图 二、本课程的学习方法 1.自始至终把物体的投影与物体的形状紧密联系，不断地“由物画图”和“由图想物”，既要想象物 体的形状，又要思考作图的投影规律，逐步提高空间想象和思维能力 2.学与练相结合 3.规律性的投影作图；规范性的制图标准 4.提高听课效率 5.正确认真的对待作业 三、制图的基本知识 图样——根据投影原理、标准或有关规定表示的工程对象，并有必要的技术说明的图。 装配图——表示组成机器或部件中各零件间的连接方式和装配关系的图样。 零件图——表达零件结构形状、大小以及有关技术要求的图样。 （巩固练习）让学生再看一遍绪论部分的内容 （课堂小结）对学好识图的要求： 1、明确学习目的，要有学好本课程的信心； 2、刻苦训练技能技巧，图面质量优秀，有一定构思能力； 3、作风认真严肃，决不敷衍了事。 （作业布置） 课后作业：简述你对学好本课程的看法。
第十二章简单机械 一、杠杆 （一）杠杆 1．定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2．杠杆五要素： 3．要点透析 五要素物理含义 支点杠杆绕着转动的点，用“O”表示 动力使杠杆转动的力，用“F1”表示 阻力阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示 动力臂从支点O到动力F1作用线的距离，用“l1”表示 阻力臂从支点O到阻力F2作用线的距离，用“l2”表示 （1）杠杆的支点一定要在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置； （2）动力和阻力是相对而言的，不论动力还是阻力，杠杆都是受力物体，跟杠杆发生相互作用的物体都是施力物体； （3）动力作用点：动力在杠杆上的作用点； （4）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点； （5）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，它是点到线的距离而不是点到点的距离； （6）力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如果力的作 用线恰好通过支点，则力臂为零； （7）力臂的表示与画法：过支点作力的作用线的垂线；
（8）力臂的三种表示：根据个人习惯而定 【例1】下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（） A．杠杆必须是一根直棒B．杠杆一定要有支点 C．动力臂就是支点到动力作用点的距离D．当力的作用线通过支点时，力臂最大（二）杠杆的平衡条件 1．杠杆平衡：杠杆静止或匀速转动都叫做杠杆平衡。 2．实验探究：杠杆的平衡条件 实验序号动力 F1/N 动力臂 l1/cm 动力×动力臂 N·cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 阻力×阻力臂 N·cm 1 0.5 20 10 1.0 10 10 2 1.5 20 30 1.0 30 30 3 2.0 20 40 4.0 10 40 探究归纳：只有动力×动力臂=阻力×阻力臂，杠杆才平衡。 3．杠杆平衡条件表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即；公式表示为：， 即.应用公式时单位要统一。 【例2】图2是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在图示位置平衡，在A处钩码应挂A．6个 B．3个 C．2个 D．1个 【例3】三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，如图所示，甲图中和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶.以下说法中不正确的是（） A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
新课标八年级第十二章简单机械单元测试题 1. 如图14所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则( ) A.使用甲滑轮可以省力 B.使用乙滑轮可以改变力的方向 C.使用甲滑轮做的有用功多 D.使用乙滑轮的机械效率为100% 2.按照题目要求作图： (1) 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。 (2) 如图所示的曲棒，ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。 3.用下列简单机械，使重力同为G的物体都保持静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用最小的是 ( ) 4.如图l4所示，用沿竖直方向的绳子吊一光滑球靠在墙上，球处于静止状态。请画出小球的受力示意图。
5.如图（甲）、（乙）所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是：( ) A．甲的拉力是乙的拉力的3倍 B．甲拉力的功率大于乙拉力的功率 C．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍 D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小 6.下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是（） A．动滑轮 B．订书机 C．羊角锤 D．镊子 7.电气化铁路的输电线常用如图4的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上，B 端通过滑轮组连接在电杆C上。 （1）配重D是3个混凝土圆盘，每个盘的质量是15kg。按图示的配置，钢缆在B端所受的拉力是 N。（不计滑轮和钢缆的质量，g＝10N／kg） （2）如果只考虑B端的牢固性，本来可以把它直接固定在电杆C上，也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C。实际上却用滑轮组来连接，这样做的好处是，以保证措电器与输电线
第十二章简单机械知 识点总结
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 O 第十二章 简单机械 一、杠杆 （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画力的作用线（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）。 （4）研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 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。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F 1L 1=F 2L 2也可写成：F 1/F 2=L 2/L 1。 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受 力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 【习题】1.下列测量工具没有利用杠杆原理的是（ ） A.弹簧测力计 B.杆秤 C. 台秤 D. 托盘天平 2.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F 的变化情况是（ ） A . 变小 B . 变大 C. 不变 D.无法确定 3.（1）人要顺时针翻转木箱，请画出用力最小时力臂的大小。 （2）如图人曲臂将重物端起, 前臂可以看作一个杠杆。在示意图上画出F 1和F 2的力臂。 4. 如图所示，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 ．F 1 B ．F 2 C ．F 3 D ．F 4 5. 如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg 。身体可视为杠杆，O 点为支点．A 点为重心。每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm ．（ g 10N/ kg ） (1) 该同学所受重力是多少？ (2) 在图中画出该同学所受重力的示意图，并画出重力的力臂L 1
第十二章简单机械12.3机械效率计算题练习（有答案） 1．工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg。 （1）此滑轮组中的动滑轮重力G动是多少？ （2）若某次运送建材的重力为500N，此时滑轮组的机械效率是多少? （3）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材时绳子端的拉力F是多大? 【答案】（1）400N（2）55．6%（3）500N 2．小明测滑轮组机械效率的实验过程如图所示（甲→乙→丙）．他匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数如图丁所示．请你根据图中的实验数据计算出： （1）滑轮组所做的有用功? （2）拉力所做的总功？ （3）此时滑轮组的机械效率？ 【答案】（1）0.2J；（2）0.24J；（3）83.3% 3．如图用滑轮组提起重630N的物体，绳子自由端拉力F为300N，重物以0.2m/s的速度匀速上升3m，不计摩擦和绳重，求： （1）滑轮组对物体做的有用功
A A （2）滑轮组的机械效率. （3）拉力做功的功率. 【答案】（1）1890J；（2）70%；（3）180W 4．一名质量为70kg的工人，用如图所示的装置提升一堆砖，已知托板重200N，每块砖重100N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力．当工人提升10块砖时，此装置的机械效率为80%，（g取10N/kg）求： （1）动滑轮重力； （2）利用此装置提升砖块的最高机械效率． 【答案】（1）50N；（2）81.5%． 5．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为200Ｎ的建材从地面匀速送到6ｍ高处，所用拉力为125Ｎ，时间为10ｓ．求： (1)工人做的有用功； (2)工人做的总功； (3)此过程中该装置的机械效率； (4)工人做功的功率． 【答案】(1)1200J(2)1500J(3)80%(4)150W 6．如图是利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杠CD、电子秤等组成．杠杠始终在水平位置平衡．已知OC:OD=1：2，的体积为0.02m3，重为400N， B重为150N，动滑轮重100N，不计绳重与摩擦（ρ 水 =1.0×103kg/m3）．求： （1）A的密度； 2
2 人教版八年物理第十二章《简单机械》单元测试 一、 选择题（每题 2 分，共 44 分） 1.有关杠杆的说法正确的是( ) A.作为杠杆一定要有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的 B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和 C.使用杠杆一定省力，有的杠杆既可省力，又可少移动距离 D.从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂 2.如果在两个力的作用下杠杆恰好平衡，则( ) A.这两个力的大小一定相等 B.这两个力的力臂一定相等 C.这两个力的大小与它们的力臂成反比 D.这两个力与它们的力臂正比 12.如图 13—53 所示，一把均匀的直尺可以绕中点转动，尺上放有 a 、 b 、 c 三支蜡烛，处于 图 13—54 平衡状态。如果这三支蜡烛粗细相同，材料相同，切长度 L = L = L b ，现将它们同时点燃， 他们燃 a c 烧速度相同，则蜡烛在燃烧过程中，直尺将（ ） A.左端下沉 B.右端下沉 C.保持平衡 D.无法确定 13.关于重心下列说法中正确的是( ) A.重心是物体上最重的一点 B.重心是重力在物体上的作用点 C.形状不规则的物体没有重心 D.空心均匀的球壳的重心在球壳上 14.如图 13—54 所示，在光滑的水平桌面上叠放着甲、乙两木块，用 30N 的水平拉力拉动木块 乙，如果恰能使木块乙向右做匀速运动，则甲、乙木块受到的摩擦力的情况是（ ） A.甲、乙都受到 30N 的向右的摩擦力 B.甲、乙都受到小于 30N 的向右的摩擦力 C.甲受到 30N 向右的摩擦力，乙受到 30N 向左的摩擦力 D.甲不受摩擦力，乙受到 30N 的向右的摩擦力 3.处于平衡状态的杠杆，如再加一个力 F 后，杠杆仍处于平衡，则力 F( ) A.一定在阻力一边 B.一定在动力一边 C.作用线通过支点 D.无法判断 15.如左图所示的装置中，处于平衡状态，在不计滑轮重及摩擦，那么 G ∶G 等于 1 2 （ ）A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1 图 13— 4.一只杆秤原来准确，但跟它配套的秤砣掉了一块，再用它称量物体时，其读数将比实际质量 ( ) A.大 B.小 C.相同 D.无法确定 5.以下工具，使用时动力臂小于阻力臂的是( ) A.钢丝钳 B.镊子 C.剪铁皮的剪刀 D.扳手 6.用铡刀铡草时，把草放在靠近轴的地方容易把草铡断，是因为( ) A.增加了动力 B.增加了动力臂 C.减小了阻力 D.减小了阻力臂 7.一定不省力的简单机械是( ) A.杠杆 B.轮轴 C.动滑轮 D.定滑轮 8.如图 13—51 所示，用三角板、重垂线和一枚小铁钉，测量桌面是否水平，正确的方法应该是 ( ) a b O c 16.如右图所示，杠杆左端挂重力 5N 的物体，右端挂重 2N 的物体时，杠杆平衡，若在 左端再挂 一个 2N 的物体，杠杆失去平衡.则可能使杠杆重新平衡的方法是( ) A.支点不变，右端加挂的物体重力应小于 2N B.支点不变，右端加挂的物体重力应大于 2 牛顿 C.若右端加挂一个重力 2N 的物体，支点应向左移动 D.若右端加挂一个重力 2N 的物体，支点不变 17. 一杠杆已处于平衡状态，如果在这个杠杆上再施加一个作用力，则 ( ) A.杠杆仍可平衡，只要这个力加在阻力一边 B.杠杆仍可平衡，只要这个力加在杠杆中间 C.杠杆仍可平衡，只要这个力的作用线通过支点 D.杠杆不可能平衡，因为多了一个力 18.不计摩擦和动滑轮重力，如右图中装置平衡时，F 应为( ) A.300N B.200N C.100N D.400N 图 13—52 A.方法甲 B.方法丙 C.方法乙、丁 D.都不正确 9.处于平衡状态的杠杆，如再加一个力 F 后，杠杆仍处于平衡，则力 F （ ） A.作用线通过支点 B.一定在动力一边 C.一定在阻力一边 D.无法判断 10.园艺师傅使用如图 13—52 所示的剪刀修剪树枝时，常 把树枝尽量往剪刀轴 O 靠近，这样做的目的是为了（ ） A.增大阻力臂，减小动力移动的距离 B.减小动力臂，减小动力移动的距离 C.增大动力臂，省力 D.减小阻力臂，省力 图 13—53 19.用滑轮组提升物体，当绳子的自由端被拉了 2m 远时，物体上升了 0.5m ，已知物体质量为 20kg ， 若不计摩擦和滑轮重，则拉绳子的力应为( ) A.4.9N B.39.2N C.49N D.98N 20.如右图所示，不计滑轮重，G1=100N ，G2=500N ，若 F1 表示弹簧秤上读数，F2 为 物体 G2 对地面的压力，则( ) A.F1=200N,F2=400N B.F1=300N,F2=300N C.F1=400N,F2=300N D.F1=600N,F2=400N 21.某一不等臂天平，把一物体放在右盘，左盘砝码质量为 m1 时天平平衡；再把 该物体放在左盘，在右盘放上砝码 m2 时天平平衡.则物体质量为( ) 11.分析以下摩擦：①走路时，鞋与地面之间的摩擦；②骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦；③ 汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦；④皮带传动中，皮带与皮带轮之间的摩擦。其