初中科學(xué)復(fù)習(xí)杠桿和滑輪

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1、初中科學(xué)復(fù)習(xí)杠桿和滑輪一、內(nèi)容提要杠桿杠桿的概念及五要素杠桿的平衡條件杠桿的分類及其應(yīng)用滑輪定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組作用二、要點(diǎn)解析千萬不能理解成力臂為支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的長度．1、問：怎樣正確理解力臂的概念？答：關(guān)于力臂的概念，要注意以下幾點(diǎn)：（1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，從幾何上來看，是“點(diǎn)”到“直線”的距離。其中“點(diǎn)”為杠桿的支點(diǎn)；“線”為力的作用線，即通過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線。（2）某一力作用在杠桿上，若作用點(diǎn)不變，但力的方向改變，那么力臂一般要改變。如圖所示，力F的大小一樣，由于作用在杠桿上A點(diǎn)的方向不同，力臂就不

2、同．（a）圖中F的力臂l比（b）圖中F的力臂lˊ大．（3）力臂不一定在杠桿上，如圖所示．（4）若力的作用線過支點(diǎn)，則它的力臂為零．2、問：你能總結(jié)一下畫力臂的一般步驟嗎？答：可按下述步驟畫力臂：（1）首先確定支點(diǎn)O．（2）畫好動(dòng)力作用線及阻力作用線．畫的時(shí)候可用虛線將力的作用線延長．（3）再從支點(diǎn)O向力的作用線引垂線，畫出垂足，則支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂．（4）最后用大括號勾出力臂，在旁邊標(biāo)上字母l1或l2，分別表示動(dòng)力臂或阻力臂。3、問：關(guān)于滑輪組，我們應(yīng)該知道些什么？答：使用滑輪組,應(yīng)注意兩個(gè)關(guān)系式:(1)F＝．式中G在不計(jì)動(dòng)滑

3、輪重和摩擦?xí)r,表示被提起的重物的重;在不計(jì)摩擦?xí)r,則表示重物與動(dòng)滑輪的總重.式中n表示承擔(dān)重物重(或重物與動(dòng)滑輪總重)G的繩子的股數(shù).(2)s=nh．式中h為重物被提升的高度n仍表示承擔(dān)重物重(或重物與動(dòng)滑輪總重)G的繩子的股數(shù).4、問：用什么簡單的方法可以來確定承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)？圖12-47這種方法通常叫做“截線法”．答：可以采用這樣的方法：（1）首先要分清哪是定滑輪，哪是動(dòng)滑輪；（2）在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，看跟動(dòng)滑輪相連的繩子有幾股，那么n就是幾．在圖甲中我們用虛線把重物和動(dòng)滑輪從滑輪組隔離，以重物和動(dòng)滑輪為研究對

4、象，有四根繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪及重物，所以用力F=。同理，分析乙圖可知，提起重物及動(dòng)滑輪的力F=。這種繞線方法可簡記為“偶定、奇動(dòng)”．5、問：在組裝滑輪組時(shí)，應(yīng)該怎樣繞線？答：下面介紹一種簡單的方法：（1）當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的起始端應(yīng)固定在動(dòng)滑輪的框架鉤上，然后依次繞過滑輪；（2）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的起始端應(yīng)固定在定滑輪的框架鉤上．6、用不準(zhǔn)確的天平進(jìn)行準(zhǔn)確的測量在粗略測量和練習(xí)使用天平時(shí)，都可以忽略由于儀器本身造成的誤差．但是在精確測量中，這是不允許的，如何用不準(zhǔn)確的天平進(jìn)行準(zhǔn)確的測量呢？第一種方法“是恒載法”．先將另外一個(gè)物體放到天平

5、的一只托盤上，然后把砝碼放在另外一只托盤上，直至天平平衡．接著，把待測物體放到放砝碼的托盤上，并將其中的一部分砝碼逐漸取出，使天平恢復(fù)平衡．此時(shí)，被測物體的質(zhì)量就等于被取出的砝碼的質(zhì)量．由于砝碼是準(zhǔn)確的，所稱出的值就是它的真實(shí)值．第二種方法是“替代法”．把待測物體放到天平的一只盤上，另外拿些沙粒加到另外一只盤上，一直加到使天平平衡．然后，把待測物體拿下（沙粒別動(dòng)），逐漸把砝碼加到這只盤上，直到天平重新恢復(fù)平衡為止．這樣，被測物體的質(zhì)量就等于盤上砝碼的質(zhì)量．第三種方法是“復(fù)稱法”．首先把待測物體（設(shè)質(zhì)量為m）放在左盤，然后往右盤加砝碼

6、（質(zhì)量為m1）使之平衡．此時(shí)，便有mgl1=m1gl2（l1、l2分別為左、右盤到天平中央刀口的距離）．接著，又將待測物體放到右盤，然后往左盤加砝碼（質(zhì)量為m2）至天平平衡．此時(shí)，也有m2gl1=mgl2．將兩式相比可得，只要將m1、m2的值代入上式，便可以得出待測物體的質(zhì)量了．三、中考擷要在最近的三年中，杠桿也是中考的主要內(nèi)容之一，考試中其內(nèi)容出現(xiàn)在選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)探究題、作圖題計(jì)算題等多種題型中．考查的最主要形式為作圖題，即給出日常生活中杠桿應(yīng)用的實(shí)例，作出其五要素，尤其是力臂．要善于把日常生活中涉及到杠桿知識又不容易聯(lián)想到

7、杠桿的應(yīng)用實(shí)例與杠桿聯(lián)系起來，分析其中的五要素．在中考中的考查范圍為滑輪組的連接方式和計(jì)算，常出現(xiàn)在選擇題、填空題、作圖題與計(jì)算題中，且往往與后面的功、功率及機(jī)械效率結(jié)合起來考查．四、典型例題題型一會(huì)確認(rèn)并畫出杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂乙甲例1如圖甲所示，杠桿OA處于平衡狀態(tài)，在圖中分別畫出力F1和F2對支點(diǎn)0的力臂L1和L2。知識點(diǎn)力臂的概念，會(huì)畫力臂闖關(guān)點(diǎn)撥再次提醒：畫力臂時(shí)必須注意力臂是“支點(diǎn)到力的作用線的距離”，而不是“支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離”。答如圖乙所示乙[變形題1]如下圖甲所示，杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，L

8、2是力F2的力臂．在圖中畫出力F1的力臂L1和力F2．甲闖關(guān)點(diǎn)撥根據(jù)已知的力臂畫力時(shí)，力的作用線應(yīng)與力臂垂直，且要注意力的作用點(diǎn)應(yīng)畫在杠桿上．還要注意力的方向不要畫反了．答如上圖乙所示[變形題2]如下圖甲所示的鋼絲鉗，其中A為剪鋼絲處