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2024年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題13簡(jiǎn)單機(jī)械(講義)(原卷版)目錄考情分析TOC\o"1-3"\h\u 2知識(shí)建構(gòu) 2考點(diǎn)一杠桿 4夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 3提升·必考題型歸納 7考向01杠桿、杠桿五要素與杠桿作圖 7考向02杠桿平衡條件 8考向03杠桿平衡條件的應(yīng)用 9考向04杠桿分類 10考點(diǎn)二滑輪 11夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 11提升·必考題型歸納 14考向01定滑輪與動(dòng)滑輪 14考向02滑輪組及其繞繩方式 15考向03滑輪組的計(jì)算 16考向04斜面與輪軸 17
一、課標(biāo)考點(diǎn)分析考點(diǎn)內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測(cè)杠桿及其應(yīng)用了解人類使用機(jī)械的歷程,了解機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用,知道簡(jiǎn)單機(jī)械,會(huì)使用簡(jiǎn)單機(jī)械改變力的大小和方向,通過實(shí)驗(yàn)探究并了解杠桿的平衡條件《簡(jiǎn)單機(jī)械》是人類社會(huì)在生產(chǎn)生活中所經(jīng)常使用的工具,對(duì)本單元的學(xué)習(xí)和考查應(yīng)立足于社會(huì)實(shí)踐。所以,考題也會(huì)從社會(huì)實(shí)踐中對(duì)這些工具的使用入手。本單元常考題型有:選擇題、填空題、作圖題、實(shí)驗(yàn)探究題、計(jì)算題和綜合題等。主要命題點(diǎn)有:杠桿及其應(yīng)用、杠桿作圖、探究杠桿的平衡條件、滑輪與滑輪組、滑輪組的應(yīng)用與計(jì)算、斜面等杠桿作圖杠桿的分類探究杠桿的平衡條件定滑輪、動(dòng)滑輪與滑輪組滑輪組的應(yīng)用滑輪組的相關(guān)計(jì)算斜面及其應(yīng)用二、考情分析《簡(jiǎn)單機(jī)械》是力學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是必考內(nèi)容。本單元考題在中考試卷中所占分值一般在2-6分之間。對(duì)本單元的考查,從出現(xiàn)概率看,主要有:杠桿及其應(yīng)用、杠桿作圖、探究杠桿的平衡條件、滑輪組的應(yīng)用與計(jì)算、滑輪與滑輪組、斜面等。
考點(diǎn)一杠桿一、杠桿1.認(rèn)識(shí)杠桿概念釋義杠桿一根硬棒,在力的作用下能繞著固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就是杠桿硬棒成為杠桿的條件(1)要有力的作用;例如,撬棒在沒有使用時(shí)只是一根硬棒,而不是一個(gè)杠桿;(2)能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。杠桿在力的作用下,是繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的,不是整體向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的;(3)是硬的。受力不發(fā)生形變或不易發(fā)生形變杠桿五要素支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),用“O”表示動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F1”表示阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F2”表示動(dòng)力臂:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離,用“l(fā)1”表示阻力臂:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離,用“l(fā)2”表示2.對(duì)杠桿五要素的理解3.杠桿作圖(1)力臂的畫法步驟畫法圖示第一步:確定支點(diǎn)O先假設(shè)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng),則杠桿上相對(duì)靜止的點(diǎn)即為支點(diǎn)第二步:確定動(dòng)力和阻力的作用線從動(dòng)力、阻力作用點(diǎn)沿力的方向分別畫直線或反向延長(zhǎng)線即動(dòng)力、阻力的作用線第三步:畫出動(dòng)力臂和阻力臂,并標(biāo)注從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段,在垂線段旁標(biāo)注力臂的名稱(2)畫杠桿的力臂時(shí)需要注意的事項(xiàng)①力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,是支點(diǎn)到力的作用線的垂線段,不能把力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離作為力臂,不要出現(xiàn)如圖所示的錯(cuò)誤。②如圖所示,當(dāng)表示力的線段比較短時(shí),過支點(diǎn)無(wú)法直接作出垂線段,可將力的作用線延長(zhǎng),然后過支點(diǎn)作延長(zhǎng)線的垂線段,即為力臂。注意延長(zhǎng)部分要用虛線表示,相當(dāng)于數(shù)學(xué)作圖中的輔助線。(3)已知力臂畫力步驟畫法圖示第一步:確定力的作用線根據(jù)動(dòng)力作用線必然經(jīng)過動(dòng)力臂的末端點(diǎn)(支點(diǎn)O是動(dòng)力臂的起始端點(diǎn))并且與動(dòng)力臂垂直,畫一條經(jīng)過動(dòng)力臂末端點(diǎn)且垂直于動(dòng)力臂的直線,這就是動(dòng)力作用線第二步:確定力的作用點(diǎn)動(dòng)力必然作用在杠桿上,所以動(dòng)力作用線與杠桿的交點(diǎn)就是動(dòng)力作用點(diǎn)第三步:畫出力的方向,并標(biāo)注動(dòng)力與阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反,而該杠桿的阻力F?使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則動(dòng)力F?應(yīng)使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),即F?的方向向下二、杠桿平衡條件1.杠桿平衡:當(dāng)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),說明杠桿處于平衡狀態(tài)。2.實(shí)驗(yàn)探究:杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)知道什么是杠桿的平衡;(2)通過實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件;(3)體驗(yàn)利用歸納法得出杠桿平衡條件的過程提出問題在學(xué)習(xí)二力平衡時(shí),如果作用在物體上的幾個(gè)力相互平衡,物體就處于平衡狀態(tài)。因?yàn)楦軛U會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),所以杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí),與二力平衡的情況是不同的,杠桿平衡不僅與力的大小有關(guān),還可能與力的作用位置有關(guān)猜想與假設(shè)一般情況下,當(dāng)杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),我們就說此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài),對(duì)杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí),動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在的關(guān)系,我們可作出如下猜想:A.動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂B.動(dòng)力-動(dòng)力臂=阻力-阻力臂C.D.動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)杠桿是否平衡是由動(dòng)力、阻力、動(dòng)力僻和阻力臂共同決定的。為了探究其平衡條件,可以在杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),分別測(cè)出動(dòng)力F?、阻力F?、動(dòng)力臂l1和阻力臂l?,然后經(jīng)過大量數(shù)據(jù)的對(duì)比、分析、歸納得出杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)步驟(1)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時(shí),在水平位置保持平衡;(2)在支點(diǎn)兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動(dòng)鉤碼的位置,使杠桿再一次在水平位置平衡,如圖所示。這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力分別等于兩側(cè)鉤碼所受的重力,力臂為懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離;(3)設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施加的力為動(dòng)力F?,左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施加的力為阻力F?,測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l?和阻力臂l?,把F?、F?、l?、l?的數(shù)值填入表格中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F?/N動(dòng)力臂l?/cm動(dòng)力×動(dòng)力臂/(N·cm)阻力F?/N阻力臂l?/cm阻力×阻力臂/(N·cm)11.010100.5201022.015301.5203034.010402.02040…(4)改變鉤碼個(gè)數(shù)和位置,多做幾次實(shí)驗(yàn)(避免偶然性),將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入表格中實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)每次杠桿平衡時(shí),動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積總是等于阻力與阻力臂的乘積,即動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,或F?l?=F?l?3.杠桿的平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。用字母表示:F?l?=F?l?;變形式:。4.杠桿平衡條件的應(yīng)用(1)根據(jù)杠桿平衡條件F?l?=F?l?可知,若知道了四個(gè)量中的三個(gè),則可以計(jì)算出第四個(gè)量,若知道了兩個(gè)力的比值與一個(gè)力臂,則可以計(jì)算出另一個(gè)力臂(或);若知道了兩個(gè)力臂的比值和一個(gè)力,則可以計(jì)算出另一個(gè)力(或)。(2)應(yīng)用杠桿平衡條件時(shí)需注意的問題①應(yīng)用公式計(jì)算時(shí),單位要統(tǒng)一,即動(dòng)力和阻力的單位要統(tǒng)一,動(dòng)力臂和阻力臂的單位要統(tǒng)一;②當(dāng)杠桿平衡且力和力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂的大小成反比,即動(dòng)力臂越長(zhǎng),越省力。5.杠桿最小力作圖要用最小的力使得杠桿AB在如圖甲所示的位置平衡,根據(jù)杠桿平衡條件F?l?=F?l?可知,,因?yàn)榇藭r(shí)的阻力和阻力臂是固定的,所以只要此時(shí)的動(dòng)力臂最大,則動(dòng)力就最小。如圖乙所示,當(dāng)力的作用點(diǎn)在B點(diǎn),且力垂直于OB,方向向上時(shí),動(dòng)力臂最大,動(dòng)力最小。在求解最小力問題時(shí),我們不能受思維定式的影響,只想到F要作用在AO段,出現(xiàn)如圖丙所示的錯(cuò)誤。實(shí)際上,在討論杠桿中的最小力問題時(shí),如果力的作用點(diǎn)沒有預(yù)先設(shè)定,可以在杠桿上任意處選擇。三、杠桿平衡條件杠桿的分類:根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系,可將杠桿分為三類——省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿。不同的杠桿可以滿足人們不同的需求。省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿示意圖力臂的大小關(guān)系力的大小關(guān)系杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力所移動(dòng)距離的大小關(guān)系動(dòng)力F1移動(dòng)的距離大于阻力F2移動(dòng)的距離動(dòng)力F1移動(dòng)的距離小于阻力F2移動(dòng)的距離動(dòng)力F1移動(dòng)的距離等于阻力F2移動(dòng)的距離特點(diǎn)省力但費(fèi)距離費(fèi)力但省距離即不省力也不省距離,既不費(fèi)力也不費(fèi)距離應(yīng)用撬棒、開酒瓶的起子、扳手、鋼絲鉗等釣魚竿、鑷子、筷子、理發(fā)剪子等。托盤天平、蹺蹺板考向01杠桿、杠桿五要素與杠桿作圖(1)支點(diǎn)是杠桿繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),所以判斷支點(diǎn)位置關(guān)鍵是看杠桿繞著哪個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);(1)支點(diǎn)是杠桿繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),所以判斷支點(diǎn)位置關(guān)鍵是看杠桿繞著哪個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);(2)力臂作圖(畫力臂的方法):1)找到支點(diǎn),確定力的作用點(diǎn)和方向;2)作出力的作用線;3)從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段;4)標(biāo)出力臂。(3)最小力作圖:找最長(zhǎng)動(dòng)力臂的方法:根據(jù)杠桿平衡條件畫出最小力的實(shí)質(zhì)是尋找最長(zhǎng)力臂。1)如果動(dòng)力作用點(diǎn)已經(jīng)給出,則支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離就是可作出的最長(zhǎng)的動(dòng)力臂;2)如果動(dòng)力作用點(diǎn)沒有確定,則選擇杠桿上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn),支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離即為可作出的最長(zhǎng)的動(dòng)力臂?!纠?】如圖所示,開瓶器開啟瓶蓋時(shí),可看作是()。A.以A為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿B.以A為支點(diǎn)的省力杠桿C.以B為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿D.以B為支點(diǎn)的省力杠桿【變式1-1】請(qǐng)?jiān)趫D中畫出使杠桿ABC保持平衡的最小動(dòng)力F1及其力臂l1的示意圖?!咀兪?-2】用一根鋼棒撬動(dòng)地面上的一塊大石頭,如圖所示,請(qǐng)你在圖中作出最省力時(shí)的動(dòng)力方向F并標(biāo)出相應(yīng)支點(diǎn)O的位置。考向02杠桿平衡條件探究杠桿平衡條件考向:探究杠桿平衡條件考向:(1)試驗(yàn)前杠桿不平衡應(yīng)如何調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)兩端平衡螺母;(2)橫梁不在水平位置,左端翹起:平衡螺母左移;(3)杠桿的支點(diǎn)在中間位置目的:為了消除杠桿自重影響;(4)兩側(cè)掛上鉤碼后判斷是否平衡:根據(jù)平衡條件判斷;(5)力或力臂的計(jì)算:根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行計(jì)算;(6)讓杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài):方便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?!纠?】如圖是小李和小王利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)前沒掛鉤碼時(shí),杠桿靜止的位置如圖甲所示,此時(shí)應(yīng)將螺母向_____調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡;(2)杠桿平衡后,小李在左右兩側(cè)分別掛上鉤碼,如圖乙所示,松手后杠桿的______端會(huì)下沉;(3)接著,小李和小王又分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案,小李的方案如圖丙所示,小王的方案如圖丁所示。你認(rèn)為______的實(shí)驗(yàn)方案更好,請(qǐng)說明你的理由______;(4)實(shí)驗(yàn)中小王發(fā)現(xiàn):如果在杠桿的O點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)施加一個(gè)向上的力,這個(gè)力在探究實(shí)驗(yàn)時(shí)是否影響到杠桿的平衡?請(qǐng)說明理由______?!咀兪?-1】在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的___________,使杠桿在水平位置平衡。(2)如圖乙所示,在A點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤碼,在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿,使杠桿再次水平平衡,此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為_______N。(3)如圖丙所示,在杠桿左邊C點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼,要使杠桿再次水平平衡,應(yīng)在杠桿右邊D點(diǎn)掛____個(gè)鉤碼。(實(shí)驗(yàn)中所用鉤碼均相同)【變式2-2】在:“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)為方便測(cè)量力臂,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使之在______位置平衡;(2)如圖-1,此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài),如果在杠桿兩端各掛一個(gè)相同的鉤碼,杠桿將______(選填“保持平衡”“順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”或“逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”);(3)如圖-2是一個(gè)加寬的杠桿裝置,此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側(cè)的鉤碼改掛到A點(diǎn)正上方的B點(diǎn),力臂是線段______(選填“OA”“OB”或“AB”),此時(shí)杠桿______(選填“仍能”或“不能”)保持平衡??枷?3杠桿平衡條件的應(yīng)用利用杠桿平衡條件解決實(shí)際問題的步驟:利用杠桿平衡條件解決實(shí)際問題的步驟:(1)轉(zhuǎn)化:分析受力情況,找出支點(diǎn),然后找出動(dòng)力和阻力、動(dòng)力臂和阻力臂,將實(shí)際物體轉(zhuǎn)化成杠桿模型;(2)標(biāo)量:畫出杠桿模型示意圖,在圖中標(biāo)明動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂;(3)計(jì)算:根據(jù)已知條件,利用杠桿平衡條件分析求解?!纠?】如圖甲所示,AB為輕質(zhì)杠桿,AC為輕質(zhì)硬棒且與力傳感器相連,圖乙是物體M從A點(diǎn)開始向右勻速運(yùn)動(dòng)過程中力傳感器讀數(shù)大小與時(shí)間的關(guān)系圖像,則物體M的質(zhì)量大小為________g;已知OA的長(zhǎng)度為30cm,OB足夠長(zhǎng),AC能承受的最大彈力大小為15N,若要桿不斷,物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)為___________s(g=10N/kg)。【變式3-1】“節(jié)約用水,人人有責(zé)”,應(yīng)養(yǎng)成隨手關(guān)閉水龍頭的好習(xí)慣。水龍頭手柄可視為如圖所示杠桿,O為支點(diǎn),F(xiàn)為阻力,分別用力沿a、b、c、d方向關(guān)閉水龍頭,其中用力最小的是()。A.AB.BC.CD.d【變式3-2】桿秤是人類發(fā)明的各種衡器中歷史最悠久的一種,映射出中國(guó)古代勞動(dòng)人民的聰明才智。如圖是桿秤的示意圖,秤鉤上不掛物體,提起秤紐,當(dāng)秤砣移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),桿秤剛好水平平衡,C點(diǎn)就是桿秤的________,桿秤上的刻度是________(選填“均勻”或“不均勻”)的。某標(biāo)準(zhǔn)桿秤的秤砣質(zhì)量為1kg,秤和秤鉤的總質(zhì)量為0.5kg,O點(diǎn)為提紐懸點(diǎn),OC=4cm,OD=10cm,要稱量真實(shí)質(zhì)量為2.0kg的物體,則秤砣離O點(diǎn)___________cm。如因長(zhǎng)期使用,秤砣磨損,質(zhì)量變?yōu)?.8kg,再測(cè)真實(shí)質(zhì)量2.0kg的物體時(shí),稱出來(lái)的質(zhì)量為___________kg??枷?4杠桿分類判斷杠桿種類的方法:判斷杠桿種類的方法:(1)通過動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系判斷:對(duì)于較復(fù)雜的杠桿,可先在圖上找到動(dòng)力臂和阻力臂,然后比較力臂的大小關(guān)系;(2)從應(yīng)用目的上進(jìn)行判斷:省力杠桿一般在阻力很大的情況下使用,以達(dá)到省力的目的,而費(fèi)力杠桿在阻力不大的情況下使用,目的是省距離?!纠?】如圖是常用的一些工具,它給我們帶來(lái)了很多便利。其中屬于費(fèi)力杠桿的是()。A.核桃夾B.食品夾C.園藝剪刀D.天平【變式4-1】學(xué)校舉行升旗儀式時(shí),旗桿上端的滑輪相當(dāng)于一個(gè)杠桿,下列工具和它是同一類的是()。A.釣魚竿B.開瓶器C.天平D.鑷子【變式4-2】如圖所示,一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形玻璃板平放在水平地面上,分別用豎直向上的拉力F甲、F乙拉在長(zhǎng)短不同的兩端的中央位置,使該端抬離地面,下列說法正確的是()A.F甲>F乙,因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂短B.F甲<F乙,因?yàn)橐曳椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng)C.F甲>F乙,因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ鄱藾.F甲=F乙,因?yàn)閯?dòng)力臂都是阻力臂的2倍考點(diǎn)二滑輪一、定滑輪與動(dòng)滑輪1.定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)種類定義實(shí)質(zhì)示意圖作用分析定滑輪輪的中心軸不隨物體移動(dòng)能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的等臂杠桿如圖所示,定滑輪兩邊的力的方向與輪相切,定滑輪的中心為杠桿的支點(diǎn),動(dòng)力臂和阻力臂相等,且都等于輪的半徑r,所以使用定滑輪時(shí)不省力,但可以改變力的方向動(dòng)滑輪輪的中心軸隨物體一起移動(dòng)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿如圖所示,重物的重力作用線通過滑輪中心軸,滑輪的“支點(diǎn)”位于繩與輪相切的點(diǎn)O,因此動(dòng)力臂等于直徑(2r),阻力臂等于半徑r,動(dòng)力臂是阻力臂的二倍,所以理論上動(dòng)滑輪能省一半的力,但不能改變力的方向2.幾種常見情況中的等量關(guān)系(圖中物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng),忽略繩重及摩擦)圖示等量關(guān)系定滑輪F=G,s繩=s物,v繩=v物F=f,s繩=s物,v繩=v物(其中,f為物體所受的摩擦力)動(dòng)滑輪,s繩=2s物,v繩=2v物,s繩=2s物,v繩=2v物,s輪=(1/2)s物,v輪=(1/2)v物,s輪=(1/2)s物,v輪=(1/2)v物二、滑輪組1.滑輪組:定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置。使用滑輪組既可以省力,又可以改變力的方向,但要費(fèi)距離。2.確定承擔(dān)物重繩子段數(shù)n的方法:在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫一條虛線,將它們隔離開,只計(jì)算繞在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù),在圖甲中,有兩段繩子吊著動(dòng)滑輪,n=2,圖乙中有三段繩子吊著動(dòng)滑輪,n=3。3.省力情況:使用滑輪組時(shí),不計(jì)繩重及摩擦,則滑輪組用幾段繩子提起物體,提起物體所用的力就是物重和動(dòng)滑輪重的幾分之一,即動(dòng)力,若再忽略動(dòng)滑輪重,則,其中n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。4.費(fèi)距離情況:用滑輪組提升物體時(shí),雖然省了力,但是費(fèi)距離,滑輪組用幾段繩子提起物體,繩子自由端移動(dòng)的距離就是物體升高距離的幾倍。設(shè)物體升高的距離為h,則繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh(n表示該擔(dān)物重的繩子段數(shù))。5.滑輪組的組裝(1)確定繩子的段數(shù):根據(jù)省力情況,用來(lái)求,或根據(jù)移動(dòng)距離的關(guān)系,用來(lái)求。當(dāng)n不是整數(shù)時(shí),要采用只入不舍的“進(jìn)一法”處理小數(shù)位。(2)滑輪組的繞繩方法:滑輪組繞繩采用“奇動(dòng)偶定”的原則.即當(dāng)承重繩子的段數(shù)為奇數(shù)時(shí),繩子的固定端在動(dòng)滑輪上;當(dāng)承重繩子的段數(shù)為偶數(shù)時(shí),繩子的固定端在定滑輪上。三、輪軸與斜面1.輪軸(1)輪軸:由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成的簡(jiǎn)單機(jī)械。通常把大輪叫輪,小輪叫軸。使用輪軸能省力,還能改變力的方向(如圖所示)。(2)輪軸的實(shí)質(zhì):輪軸相當(dāng)于一個(gè)可連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,支點(diǎn)在輪軸的軸線上,如圖所示。(3)輪軸的平衡公式:F?R=F?r或。即輪半徑為軸半徑的幾倍,作用在輪上的力就為作用在軸上的力的幾分之一。(4)輪軸的特點(diǎn):當(dāng)動(dòng)力作用在輪上,阻力作用在軸上時(shí),因l?>l?,故F?<F?,此時(shí)使用輪軸省力,費(fèi)距離;當(dāng)動(dòng)力作用在軸上,阻力作用在輪上時(shí),因l?<l?,故F?>F?,此時(shí)使用輪軸費(fèi)力,但省距離。注意:不要錯(cuò)誤地認(rèn)為使用輪軸一定省力,關(guān)鍵要看動(dòng)力是施加在輪上還是施加在軸上。2.斜面(1)如圖所示,向車上裝重物時(shí)常用木板搭成斜面,把重物推上車。斜面是一種可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械,但費(fèi)距離。(2)特點(diǎn):如圖所示,設(shè)斜面長(zhǎng)度為l,高為h,重物重力為G,在理想情況下,不考慮斜面摩擦,即斜面是光滑的,則沿斜面向上的推力(即斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍,推力就是物重的幾分之一),因l>h,故F<G。即在斜面高度一定時(shí),斜面越長(zhǎng)越省力??枷?1定滑輪與動(dòng)滑輪判斷滑輪類型的方法判斷滑輪是定滑輪還是動(dòng)滑輪,關(guān)鍵看它的軸是否和被拉物體一起移動(dòng),若一起移動(dòng),則滑輪為動(dòng)滑輪;若不一起移動(dòng),則為定滑輪。另外,定滑輪常常會(huì)固定在其他不動(dòng)的物體上,我們也可依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)判斷滑輪是否為定滑輪。判斷滑輪類型的方法判斷滑輪是定滑輪還是動(dòng)滑輪,關(guān)鍵看它的軸是否和被拉物體一起移動(dòng),若一起移動(dòng),則滑輪為動(dòng)滑輪;若不一起移動(dòng),則為定滑輪。另外,定滑輪常常會(huì)固定在其他不動(dòng)的物體上,我們也可依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)判斷滑輪是否為定滑輪。【例1】關(guān)于動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn),下列結(jié)論正確的是()。A.動(dòng)滑輪不能改變施力方向B.定滑輪不能改變施力方向C.動(dòng)滑輪不能省力D.定滑輪能省一半力【變式1-1】如圖,甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論,又能直接顯示出鉤碼的重力大小,于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì))。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是()。A. B. C. D.【變式1-2】如圖所示,小明在“探究動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,滑輪第一次受到F1的作用,第二次受到豎直向上F2的作用,物體都被勻速向上提起。已知物體重力為G物。若不計(jì)摩擦和繩重,則下列說法正確的是()。A.該實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)量的物理量只有物重G物和測(cè)力計(jì)示數(shù)F;B.F2=G物;C.F1的力臂為OA;D.F1<F2【變式1-3】如圖所示,升旗桿頂部有一個(gè)_____滑輪(“定”或“動(dòng)”),使用它_____(選填:“能”、“不能”)省力,它的優(yōu)點(diǎn)是_____??枷?2滑輪組及其繞繩方式【例2】如圖所示,要求通過滑輪組用最小的力提升重物,請(qǐng)用筆畫線組裝滑輪組?!咀兪?-1】如圖所示,小寶同學(xué)想把被臺(tái)風(fēng)刮倒的甲樹拉正,他把繩子的一端系在乙樹上,然后繞過甲樹用力拉繩子,這樣做有______段繩子拉甲樹。如果不計(jì)繩重和摩擦,甲樹受到300牛拉力,則小寶對(duì)繩子的拉力為______牛,乙樹受到的拉力為______牛?!咀兪?-2】用如圖所示的滑輪組勻速提起重1000N的物體,每個(gè)滑輪重100N,拉力F為______N;如果要用275N的拉力提升同一個(gè)重物,滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)應(yīng)為______段。(不計(jì)摩擦和繩重)考向03滑輪組的計(jì)算(1)理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算:在理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算中,不需要考慮繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦,可以直接使用,s=nh,進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。(2)非理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算:在非理想狀態(tài)下,需要考慮動(dòng)滑輪自重,計(jì)算拉力的大小時(shí)要使用,但(1)理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算:在理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算中,不需要考慮繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦,可以直接使用,s=nh,進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。(2)非理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算:在非理想狀態(tài)下,需要考慮動(dòng)滑輪自重,計(jì)算拉力的大小時(shí)要使用,但s=nh,進(jìn)行還可以繼續(xù)使用。(3)水平方向滑輪組的計(jì)算:使用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí),理想狀態(tài)下滑輪組用幾段繩子拉著動(dòng)滑輪,拉力就是物體所受摩擦力的幾分之一,即。物體移動(dòng)的距離與繩子自由端移動(dòng)距離的關(guān)系為s繩=ns物,速度關(guān)系為。(4)反向滑輪組的受力分析:較復(fù)雜的滑輪組,常常不能直接用滑輪組公式進(jìn)行分析、求解,故需要用受力分析法求解滑輪組中力的大小。此時(shí),一般以滑輪或物體為研究對(duì)象,沿豎直方向或水平方向進(jìn)行受力分析,根據(jù)物體受力平衡的條件進(jìn)行求解,如圖所示。(1)物體A的重力;(2)物體A的移動(dòng)速度;(3)物體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)?!咀兪?-1】如圖所示,物體A重90N,沿水平方向勻速拉動(dòng)物體前進(jìn)時(shí),若物體A與地面間摩擦力f=30N,不計(jì)滑輪重和繩與滑輪間摩擦。則繩子端的拉力F是______N,當(dāng)繩子自由端向左移動(dòng)3米時(shí),物體A向左移動(dòng)______m。如果增大拉力F使物體加速運(yùn)動(dòng),則物體A與地面間摩擦力_______(變大、變小、不變)。【變式3-2】用如圖所示滑輪組勻速提升重為500N的物體,對(duì)繩的拉力為300N,不計(jì)繩重和摩擦,求:(1)動(dòng)滑輪重力;(2)已知人的體重為600N,拉動(dòng)過程中繩始終未斷裂,他用此滑輪組能提升的最大物重是多少??枷?4斜面與輪軸【例4】用不同的機(jī)械將重量相同的物體提升到相同的高度處,力F最小的是(機(jī)械自重及摩擦均不計(jì))()。A.B. C.D.【變式4-1】如圖,重為G的物體在不同簡(jiǎn)單機(jī)械中均處于平衡狀態(tài)(不計(jì)機(jī)械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的的大小關(guān)系是()。A.F3<F1<F2B.F2=F3<F1C.F2<F3=F1D.F2<F1<F3【變式4-2】如圖所示,在斜面上將一個(gè)物塊勻速拉到高處,斜面長(zhǎng)1.2m,高0.3m。(1)沿斜面向上的拉力為10N,物塊沿著斜面以10cm/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng),若斜面的機(jī)械效率是60%,則物塊的重力為___________N;拉力的功率是___________W;(2)如果人手直接把該物塊沿斜面的高提升0.3m,則人手做的功是___________J,假設(shè)該斜面絕對(duì)光滑,則拉力F應(yīng)為___________N。專題13簡(jiǎn)單機(jī)械(講義)(解析版)目錄考情分析TOC\o"1-3"\h\u 3知識(shí)建構(gòu) 3考點(diǎn)一杠桿 4夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 4提升·必考題型歸納 8考向01杠桿、杠桿五要素與杠桿作圖 8考向02杠桿平衡條件 9考向03杠桿平衡條件的應(yīng)用 11考向04杠桿分類 14考點(diǎn)二滑輪 16夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 16提升·必考題型歸納 18考向01定滑輪與動(dòng)滑輪 18考向02滑輪組及其繞繩方式 21考向03滑輪組的計(jì)算 23考向04斜面與輪軸 25
一、課標(biāo)考點(diǎn)分析考點(diǎn)內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測(cè)杠桿及其應(yīng)用了解人類使用機(jī)械的歷程,了解機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用,知道簡(jiǎn)單機(jī)械,會(huì)使用簡(jiǎn)單機(jī)械改變力的大小和方向,通過實(shí)驗(yàn)探究并了解杠桿的平衡條件《簡(jiǎn)單機(jī)械》是人類社會(huì)在生產(chǎn)生活中所經(jīng)常使用的工具,對(duì)本單元的學(xué)習(xí)和考查應(yīng)立足于社會(huì)實(shí)踐。所以,考題也會(huì)從社會(huì)實(shí)踐中對(duì)這些工具的使用入手。本單元??碱}型有:選擇題、填空題、作圖題、實(shí)驗(yàn)探究題、計(jì)算題和綜合題等。主要命題點(diǎn)有:杠桿及其應(yīng)用、杠桿作圖、探究杠桿的平衡條件、滑輪與滑輪組、滑輪組的應(yīng)用與計(jì)算、斜面等杠桿作圖杠桿的分類探究杠桿的平衡條件定滑輪、動(dòng)滑輪與滑輪組滑輪組的應(yīng)用滑輪組的相關(guān)計(jì)算斜面及其應(yīng)用二、考情分析《簡(jiǎn)單機(jī)械》是力學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是必考內(nèi)容。本單元考題在中考試卷中所占分值一般在2-6分之間。對(duì)本單元的考查,從出現(xiàn)概率看,主要有:杠桿及其應(yīng)用、杠桿作圖、探究杠桿的平衡條件、滑輪組的應(yīng)用與計(jì)算、滑輪與滑輪組、斜面等。
考點(diǎn)一杠桿一、杠桿1.認(rèn)識(shí)杠桿概念釋義杠桿一根硬棒,在力的作用下能繞著固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就是杠桿硬棒成為杠桿的條件(1)要有力的作用;例如,撬棒在沒有使用時(shí)只是一根硬棒,而不是一個(gè)杠桿;(2)能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。杠桿在力的作用下,是繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的,不是整體向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的;(3)是硬的。受力不發(fā)生形變或不易發(fā)生形變杠桿五要素支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),用“O”表示動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F1”表示阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F2”表示動(dòng)力臂:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離,用“l(fā)1”表示阻力臂:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離,用“l(fā)2”表示2.對(duì)杠桿五要素的理解3.杠桿作圖(1)力臂的畫法步驟畫法圖示第一步:確定支點(diǎn)O先假設(shè)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng),則杠桿上相對(duì)靜止的點(diǎn)即為支點(diǎn)第二步:確定動(dòng)力和阻力的作用線從動(dòng)力、阻力作用點(diǎn)沿力的方向分別畫直線或反向延長(zhǎng)線即動(dòng)力、阻力的作用線第三步:畫出動(dòng)力臂和阻力臂,并標(biāo)注從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段,在垂線段旁標(biāo)注力臂的名稱(2)畫杠桿的力臂時(shí)需要注意的事項(xiàng)①力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,是支點(diǎn)到力的作用線的垂線段,不能把力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離作為力臂,不要出現(xiàn)如圖所示的錯(cuò)誤。②如圖所示,當(dāng)表示力的線段比較短時(shí),過支點(diǎn)無(wú)法直接作出垂線段,可將力的作用線延長(zhǎng),然后過支點(diǎn)作延長(zhǎng)線的垂線段,即為力臂。注意延長(zhǎng)部分要用虛線表示,相當(dāng)于數(shù)學(xué)作圖中的輔助線。(3)已知力臂畫力步驟畫法圖示第一步:確定力的作用線根據(jù)動(dòng)力作用線必然經(jīng)過動(dòng)力臂的末端點(diǎn)(支點(diǎn)O是動(dòng)力臂的起始端點(diǎn))并且與動(dòng)力臂垂直,畫一條經(jīng)過動(dòng)力臂末端點(diǎn)且垂直于動(dòng)力臂的直線,這就是動(dòng)力作用線第二步:確定力的作用點(diǎn)動(dòng)力必然作用在杠桿上,所以動(dòng)力作用線與杠桿的交點(diǎn)就是動(dòng)力作用點(diǎn)第三步:畫出力的方向,并標(biāo)注動(dòng)力與阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反,而該杠桿的阻力F?使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則動(dòng)力F?應(yīng)使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),即F?的方向向下二、杠桿平衡條件1.杠桿平衡:當(dāng)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),說明杠桿處于平衡狀態(tài)。2.實(shí)驗(yàn)探究:杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)知道什么是杠桿的平衡;(2)通過實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件;(3)體驗(yàn)利用歸納法得出杠桿平衡條件的過程提出問題在學(xué)習(xí)二力平衡時(shí),如果作用在物體上的幾個(gè)力相互平衡,物體就處于平衡狀態(tài)。因?yàn)楦軛U會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),所以杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí),與二力平衡的情況是不同的,杠桿平衡不僅與力的大小有關(guān),還可能與力的作用位置有關(guān)猜想與假設(shè)一般情況下,當(dāng)杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),我們就說此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài),對(duì)杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí),動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在的關(guān)系,我們可作出如下猜想:A.動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂B.動(dòng)力-動(dòng)力臂=阻力-阻力臂C.D.動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)杠桿是否平衡是由動(dòng)力、阻力、動(dòng)力僻和阻力臂共同決定的。為了探究其平衡條件,可以在杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),分別測(cè)出動(dòng)力F?、阻力F?、動(dòng)力臂l1和阻力臂l?,然后經(jīng)過大量數(shù)據(jù)的對(duì)比、分析、歸納得出杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)步驟(1)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時(shí),在水平位置保持平衡;(2)在支點(diǎn)兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動(dòng)鉤碼的位置,使杠桿再一次在水平位置平衡,如圖所示。這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力分別等于兩側(cè)鉤碼所受的重力,力臂為懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離;(3)設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施加的力為動(dòng)力F?,左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施加的力為阻力F?,測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l?和阻力臂l?,把F?、F?、l?、l?的數(shù)值填入表格中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F?/N動(dòng)力臂l?/cm動(dòng)力×動(dòng)力臂/(N·cm)阻力F?/N阻力臂l?/cm阻力×阻力臂/(N·cm)11.010100.5201022.015301.5203034.010402.02040…(4)改變鉤碼個(gè)數(shù)和位置,多做幾次實(shí)驗(yàn)(避免偶然性),將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入表格中實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)每次杠桿平衡時(shí),動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積總是等于阻力與阻力臂的乘積,即動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,或F?l?=F?l?3.杠桿的平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。用字母表示:F?l?=F?l?;變形式:。4.杠桿平衡條件的應(yīng)用(1)根據(jù)杠桿平衡條件F?l?=F?l?可知,若知道了四個(gè)量中的三個(gè),則可以計(jì)算出第四個(gè)量,若知道了兩個(gè)力的比值與一個(gè)力臂,則可以計(jì)算出另一個(gè)力臂(或);若知道了兩個(gè)力臂的比值和一個(gè)力,則可以計(jì)算出另一個(gè)力(或)。(2)應(yīng)用杠桿平衡條件時(shí)需注意的問題①應(yīng)用公式計(jì)算時(shí),單位要統(tǒng)一,即動(dòng)力和阻力的單位要統(tǒng)一,動(dòng)力臂和阻力臂的單位要統(tǒng)一;②當(dāng)杠桿平衡且力和力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂的大小成反比,即動(dòng)力臂越長(zhǎng),越省力。5.杠桿最小力作圖要用最小的力使得杠桿AB在如圖甲所示的位置平衡,根據(jù)杠桿平衡條件F?l?=F?l?可知,,因?yàn)榇藭r(shí)的阻力和阻力臂是固定的,所以只要此時(shí)的動(dòng)力臂最大,則動(dòng)力就最小。如圖乙所示,當(dāng)力的作用點(diǎn)在B點(diǎn),且力垂直于OB,方向向上時(shí),動(dòng)力臂最大,動(dòng)力最小。在求解最小力問題時(shí),我們不能受思維定式的影響,只想到F要作用在AO段,出現(xiàn)如圖丙所示的錯(cuò)誤。實(shí)際上,在討論杠桿中的最小力問題時(shí),如果力的作用點(diǎn)沒有預(yù)先設(shè)定,可以在杠桿上任意處選擇。三、杠桿平衡條件杠桿的分類:根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系,可將杠桿分為三類——省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿。不同的杠桿可以滿足人們不同的需求。省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿示意圖力臂的大小關(guān)系力的大小關(guān)系杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力所移動(dòng)距離的大小關(guān)系動(dòng)力F1移動(dòng)的距離大于阻力F2移動(dòng)的距離動(dòng)力F1移動(dòng)的距離小于阻力F2移動(dòng)的距離動(dòng)力F1移動(dòng)的距離等于阻力F2移動(dòng)的距離特點(diǎn)省力但費(fèi)距離費(fèi)力但省距離即不省力也不省距離,既不費(fèi)力也不費(fèi)距離應(yīng)用撬棒、開酒瓶的起子、扳手、鋼絲鉗等釣魚竿、鑷子、筷子、理發(fā)剪子等。托盤天平、蹺蹺板考向01杠桿、杠桿五要素與杠桿作圖(1)支點(diǎn)是杠桿繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),所以判斷支點(diǎn)位置關(guān)鍵是看杠桿繞著哪個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);(1)支點(diǎn)是杠桿繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),所以判斷支點(diǎn)位置關(guān)鍵是看杠桿繞著哪個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);(2)力臂作圖(畫力臂的方法):1)找到支點(diǎn),確定力的作用點(diǎn)和方向;2)作出力的作用線;3)從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段;4)標(biāo)出力臂。(3)最小力作圖:找最長(zhǎng)動(dòng)力臂的方法:根據(jù)杠桿平衡條件畫出最小力的實(shí)質(zhì)是尋找最長(zhǎng)力臂。1)如果動(dòng)力作用點(diǎn)已經(jīng)給出,則支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離就是可作出的最長(zhǎng)的動(dòng)力臂;2)如果動(dòng)力作用點(diǎn)沒有確定,則選擇杠桿上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn),支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離即為可作出的最長(zhǎng)的動(dòng)力臂?!纠?】如圖所示,開瓶器開啟瓶蓋時(shí),可看作是()。A.以A為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿B.以A為支點(diǎn)的省力杠桿C.以B為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿D.以B為支點(diǎn)的省力杠桿【答案】B?!窘馕觥拷?jīng)驗(yàn)告訴我們,開啟瓶蓋時(shí),瓶蓋中的B點(diǎn)被撬起,故B點(diǎn)是阻力的作用點(diǎn);在開啟的過程中,開瓶器繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故A是支點(diǎn)。在整個(gè)過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,故它是省力杠桿,因此開瓶器開啟瓶蓋時(shí),可看作是以A為支點(diǎn)的省力杠桿,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B?!咀兪?-1】請(qǐng)?jiān)趫D中畫出使杠桿ABC保持平衡的最小動(dòng)力F1及其力臂l1的示意圖?!窘馕觥肯却_定最長(zhǎng)的力臂,即連接OA,則最長(zhǎng)的動(dòng)力臂為l1,然后過動(dòng)力作用點(diǎn)A,做垂直于l1的作用力F1,如圖所示:【變式1-2】用一根鋼棒撬動(dòng)地面上的一塊大石頭,如圖所示,請(qǐng)你在圖中作出最省力時(shí)的動(dòng)力方向F并標(biāo)出相應(yīng)支點(diǎn)O的位置?!窘馕觥坑蓤D可知,當(dāng)杠桿與地面的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)時(shí),作用在O點(diǎn)的動(dòng)力力臂最大,此時(shí)動(dòng)力最小為F,力垂直于杠桿向上,如圖所示:考向02杠桿平衡條件探究杠桿平衡條件考向:探究杠桿平衡條件考向:(1)試驗(yàn)前杠桿不平衡應(yīng)如何調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)兩端平衡螺母;(2)橫梁不在水平位置,左端翹起:平衡螺母左移;(3)杠桿的支點(diǎn)在中間位置目的:為了消除杠桿自重影響;(4)兩側(cè)掛上鉤碼后判斷是否平衡:根據(jù)平衡條件判斷;(5)力或力臂的計(jì)算:根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行計(jì)算;(6)讓杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài):方便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?!纠?】如圖是小李和小王利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)前沒掛鉤碼時(shí),杠桿靜止的位置如圖甲所示,此時(shí)應(yīng)將螺母向_____調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡;(2)杠桿平衡后,小李在左右兩側(cè)分別掛上鉤碼,如圖乙所示,松手后杠桿的______端會(huì)下沉;(3)接著,小李和小王又分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案,小李的方案如圖丙所示,小王的方案如圖丁所示。你認(rèn)為______的實(shí)驗(yàn)方案更好,請(qǐng)說明你的理由______;(4)實(shí)驗(yàn)中小王發(fā)現(xiàn):如果在杠桿的O點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)施加一個(gè)向上的力,這個(gè)力在探究實(shí)驗(yàn)時(shí)是否影響到杠桿的平衡?請(qǐng)說明理由______。【答案】右;左;小李;圖丙中彈簧測(cè)力計(jì)的力與力臂垂直,力臂在杠桿上便于測(cè)量;見解析。【解析】(1)杠桿右端偏高,平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡,這樣力臂在杠桿上,便于測(cè)量力臂大小,同時(shí)消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響。(2)設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng),每個(gè)鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件有4G×2L>2G×3L左端大,故左端下沉;要使杠桿重新在水平位置平衡,如果不改變鉤碼總個(gè)數(shù)和懸掛點(diǎn)位置,只需要將左側(cè)的鉤碼去掉一個(gè)即可平衡。(3)由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)在圖丙的力與杠桿垂直,力臂在杠桿上便于測(cè)量,圖丁的力不與杠桿垂直,力臂不方便測(cè)量,故圖丙好。(4)杠桿在O點(diǎn)施加一個(gè)向上的力,這個(gè)力過杠桿的支點(diǎn),力臂為零,這個(gè)力在探究杠桿平衡時(shí)不會(huì)影響到杠桿的平衡?!咀兪?-1】在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的___________,使杠桿在水平位置平衡。(2)如圖乙所示,在A點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤碼,在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿,使杠桿再次水平平衡,此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為_______N。(3)如圖丙所示,在杠桿左邊C點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼,要使杠桿再次水平平衡,應(yīng)在杠桿右邊D點(diǎn)掛____個(gè)鉤碼。(實(shí)驗(yàn)中所用鉤碼均相同)【答案】平衡螺母;2;2?!窘馕觥浚?)杠桿在使用之前應(yīng)該進(jìn)行調(diào)平,此時(shí)甲圖中杠桿未在水平位置平衡,則需要通過調(diào)節(jié)平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡。(2)如圖乙,彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.1N,此時(shí)讀數(shù)為2N。(3)設(shè)每個(gè)鉤碼重力均為G,在D點(diǎn)懸掛n個(gè)鉤碼,則由杠桿平衡條件可得3G×lCO=nG×lDO解得n=2即應(yīng)在杠桿右邊D點(diǎn)掛2個(gè)鉤碼?!咀兪?-2】在:“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)為方便測(cè)量力臂,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使之在______位置平衡;(2)如圖-1,此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài),如果在杠桿兩端各掛一個(gè)相同的鉤碼,杠桿將______(選填“保持平衡”“順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”或“逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”);(3)如圖-2是一個(gè)加寬的杠桿裝置,此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側(cè)的鉤碼改掛到A點(diǎn)正上方的B點(diǎn),力臂是線段______(選填“OA”“OB”或“AB”),此時(shí)杠桿______(選填“仍能”或“不能”)保持平衡?!敬鸢浮克?;順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng);OA;仍能。【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使其在水平位置平衡,以便于測(cè)量力臂。(2)[2]由于左邊的力臂小于右邊的力臂,加上相同的鉤碼后,左邊力臂與鉤碼重力之積小于右邊力臂與鉤碼重力之積,故杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)[3][4]力臂仍然為OA,因?yàn)榱Ρ凼侵c(diǎn)到力臂的作用線的距離,故力臂是OA;由于力臂大小不變,鉤碼重力不變,右邊的力臂和鉤碼的重力之積不變,故仍然平衡??枷?3杠桿平衡條件的應(yīng)用利用杠桿平衡條件解決實(shí)際問題的步驟:利用杠桿平衡條件解決實(shí)際問題的步驟:(1)轉(zhuǎn)化:分析受力情況,找出支點(diǎn),然后找出動(dòng)力和阻力、動(dòng)力臂和阻力臂,將實(shí)際物體轉(zhuǎn)化成杠桿模型;(2)標(biāo)量:畫出杠桿模型示意圖,在圖中標(biāo)明動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂;(3)計(jì)算:根據(jù)已知條件,利用杠桿平衡條件分析求解?!纠?】如圖甲所示,AB為輕質(zhì)杠桿,AC為輕質(zhì)硬棒且與力傳感器相連,圖乙是物體M從A點(diǎn)開始向右勻速運(yùn)動(dòng)過程中力傳感器讀數(shù)大小與時(shí)間的關(guān)系圖像,則物體M的質(zhì)量大小為________g;已知OA的長(zhǎng)度為30cm,OB足夠長(zhǎng),AC能承受的最大彈力大小為15N,若要桿不斷,物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)為___________s(g=10N/kg)?!敬鸢浮?000;12.5?!窘馕觥縖1]從圖乙可以看到,一開始時(shí),力傳感器讀數(shù)大小是10N,由于AB為輕質(zhì)杠桿,AC為輕質(zhì)硬棒,不考慮它們的質(zhì)量,不考慮它們的重力,那么這個(gè)力傳感器讀數(shù)大小就是等于物體M的重力大小,則根據(jù)可知,物體M的質(zhì)量物體M的質(zhì)量是1000g。[2]從圖乙可以看到,物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),到第5s時(shí),力傳感器讀數(shù)大小是零,即A端沒有壓力,那么物體M就應(yīng)該是在O點(diǎn),這時(shí)物體M對(duì)輕質(zhì)杠桿AB壓力的力臂大小是零,運(yùn)動(dòng)時(shí)間是5s,這段時(shí)間通過的路程則物體M勻速運(yùn)動(dòng)的速度物體M勻速運(yùn)動(dòng)的速度是0.06m/s;然后繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),物體M對(duì)輕質(zhì)杠桿AB壓力的力臂在變大,直到AC能承受的最大彈力大小為15N,根據(jù)杠桿的平衡條件可知其中的F是最大彈力15N,lx是物體M相對(duì)于O點(diǎn)往右移動(dòng)的距離,代入數(shù)據(jù)解得那么直到AC能承受的最大彈力大小為15N時(shí),物體M相對(duì)于O點(diǎn)往右移動(dòng)的距離是0.45m,物體M勻速運(yùn)動(dòng)的速度是0.06m/s,則物體M相對(duì)于O點(diǎn)往右移動(dòng)的時(shí)間物體M相對(duì)于O點(diǎn)往右移動(dòng)的時(shí)間是7.5s,由上述可知,在OA段移動(dòng)時(shí),需要的時(shí)間是5s,則物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)為;物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)為12.5s?!咀兪?-1】“節(jié)約用水,人人有責(zé)”,應(yīng)養(yǎng)成隨手關(guān)閉水龍頭的好習(xí)慣。水龍頭手柄可視為如圖所示杠桿,O為支點(diǎn),F(xiàn)為阻力,分別用力沿a、b、c、d方向關(guān)閉水龍頭,其中用力最小的是()。A.AB.BC.CD.d【答案】B?!窘馕觥扛鶕?jù)杠桿平衡的條件,阻力和阻力臂不變,動(dòng)力的力臂最大時(shí),動(dòng)力最小,所以用力沿b方向關(guān)閉水龍頭時(shí),動(dòng)力臂最大,用力最小,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B?!咀兪?-2】桿秤是人類發(fā)明的各種衡器中歷史最悠久的一種,映射出中國(guó)古代勞動(dòng)人民的聰明才智。如圖是桿秤的示意圖,秤鉤上不掛物體,提起秤紐,當(dāng)秤砣移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),桿秤剛好水平平衡,C點(diǎn)就是桿秤的________,桿秤上的刻度是________(選填“均勻”或“不均勻”)的。某標(biāo)準(zhǔn)桿秤的秤砣質(zhì)量為1kg,秤和秤鉤的總質(zhì)量為0.5kg,O點(diǎn)為提紐懸點(diǎn),OC=4cm,OD=10cm,要稱量真實(shí)質(zhì)量為2.0kg的物體,則秤砣離O點(diǎn)___________cm。如因長(zhǎng)期使用,秤砣磨損,質(zhì)量變?yōu)?.8kg,再測(cè)真實(shí)質(zhì)量2.0kg的物體時(shí),稱出來(lái)的質(zhì)量為___________kg?!敬鸢浮?刻度線;均勻;24;2.5?!窘馕觥縖1][2]如圖所示:秤鉤上不掛物體,提起秤紐,當(dāng)秤砣移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),桿秤剛好水平平衡,此時(shí)C點(diǎn)就是桿秤的0刻度線,桿秤、秤鉤的總自重為G0,重心在A點(diǎn),不掛重物,秤砣在0刻度線位置時(shí),桿秤在水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件得G0×OA=G秤砣×OC①當(dāng)在秤鉤掛重物Gx時(shí),秤砣移動(dòng)到距離零刻度線l處時(shí),杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件得G0×OA+Gx×OD=(OC+l)G秤砣②由①和②得到則l與Gx成正比,故此桿秤刻度是均勻的。[3]秤桿和秤盤的重心為A,當(dāng)杠桿平衡時(shí)秤砣放在C點(diǎn),根據(jù)杠桿的平衡條件可知G秤×OA=G砣×OCm秤g×OA=m砣g×OC,0.5kg×OA=1kg×4cm,OA=8cm使用1kg秤砣(正常情況下),設(shè)秤砣到O點(diǎn)的距離L,根據(jù)杠桿的平衡條件可知m物g×OD+m秤g×OA=m砣g×L2kg×g×10cm+0.5kg×g×8cm=1kg×g×L,L=24cm,即秤砣離O點(diǎn)是24cm。[4]秤砣磨損,質(zhì)量變?yōu)?.8kg,設(shè)秤砣到O點(diǎn)的距離L′,根據(jù)杠桿的平衡條件可知m物g×OD+m秤g×OA=m砣g×L′2kg×g×10cm+0.5kg×g×8cm=0.8kg×g×L′,L′=30cm此桿秤刻度是均勻的,秤砣離O點(diǎn)是24cm,對(duì)應(yīng)物體的質(zhì)量是2kg,桿秤1cm對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為秤砣到O點(diǎn)的距離是30cm,對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為??枷?4杠桿分類判斷杠桿種類的方法:判斷杠桿種類的方法:(1)通過動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系判斷:對(duì)于較復(fù)雜的杠桿,可先在圖上找到動(dòng)力臂和阻力臂,然后比較力臂的大小關(guān)系;(2)從應(yīng)用目的上進(jìn)行判斷:省力杠桿一般在阻力很大的情況下使用,以達(dá)到省力的目的,而費(fèi)力杠桿在阻力不大的情況下使用,目的是省距離?!纠?】如圖是常用的一些工具,它給我們帶來(lái)了很多便利。其中屬于費(fèi)力杠桿的是()。A.核桃夾B.食品夾C.園藝剪刀D.天平【答案】B?!窘馕觥緼.核桃夾在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故A不符合題意;B.食品夾使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故B符合題意;C.園藝剪刀在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C不符合題意;D.天平在使用過程中,動(dòng)力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,故D不符合題意。故選B?!咀兪?-1】學(xué)校舉行升旗儀式時(shí),旗桿上端的滑輪相當(dāng)于一個(gè)杠桿,下列工具和它是同一類的是()。A.釣魚竿B.開瓶器C.天平D.鑷子【答案】C?!窘馕觥可鞎r(shí)旗桿上的定滑輪屬于等臂杠桿。A.釣魚竿在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故A不符合題意;B.開瓶器在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B不符合題意;C.天平的動(dòng)力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,故C符合題意;D.鑷子在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故D不符合題意。故選C?!咀兪?-2】如圖所示,一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形玻璃板平放在水平地面上,分別用豎直向上的拉力F甲、F乙拉在長(zhǎng)短不同的兩端的中央位置,使該端抬離地面,下列說法正確的是()A.F甲>F乙,因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂短B.F甲<F乙,因?yàn)橐曳椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng)C.F甲>F乙,因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ鄱藾.F甲=F乙,因?yàn)閯?dòng)力臂都是阻力臂的2倍【答案】D。【解析】?jī)纱翁鹚喟甯軛U的示意圖如下圖所示:兩種情況下,動(dòng)力克服的都是水泥板的重力,對(duì)于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體,其重心都在其幾何中心上,所以阻力臂都等于動(dòng)力臂的二分之一,根據(jù)杠桿的平衡條件所以前后兩次所用的力相同,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D??键c(diǎn)二滑輪一、定滑輪與動(dòng)滑輪1.定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)種類定義實(shí)質(zhì)示意圖作用分析定滑輪輪的中心軸不隨物體移動(dòng)能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的等臂杠桿如圖所示,定滑輪兩邊的力的方向與輪相切,定滑輪的中心為杠桿的支點(diǎn),動(dòng)力臂和阻力臂相等,且都等于輪的半徑r,所以使用定滑輪時(shí)不省力,但可以改變力的方向動(dòng)滑輪輪的中心軸隨物體一起移動(dòng)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿如圖所示,重物的重力作用線通過滑輪中心軸,滑輪的“支點(diǎn)”位于繩與輪相切的點(diǎn)O,因此動(dòng)力臂等于直徑(2r),阻力臂等于半徑r,動(dòng)力臂是阻力臂的二倍,所以理論上動(dòng)滑輪能省一半的力,但不能改變力的方向2.幾種常見情況中的等量關(guān)系(圖中物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng),忽略繩重及摩擦)圖示等量關(guān)系定滑輪F=G,s繩=s物,v繩=v物F=f,s繩=s物,v繩=v物(其中,f為物體所受的摩擦力)動(dòng)滑輪,s繩=2s物,v繩=2v物,s繩=2s物,v繩=2v物,s輪=(1/2)s物,v輪=(1/2)v物,s輪=(1/2)s物,v輪=(1/2)v物二、滑輪組1.滑輪組:定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置。使用滑輪組既可以省力,又可以改變力的方向,但要費(fèi)距離。2.確定承擔(dān)物重繩子段數(shù)n的方法:在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫一條虛線,將它們隔離開,只計(jì)算繞在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù),在圖甲中,有兩段繩子吊著動(dòng)滑輪,n=2,圖乙中有三段繩子吊著動(dòng)滑輪,n=3。3.省力情況:使用滑輪組時(shí),不計(jì)繩重及摩擦,則滑輪組用幾段繩子提起物體,提起物體所用的力就是物重和動(dòng)滑輪重的幾分之一,即動(dòng)力,若再忽略動(dòng)滑輪重,則,其中n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。4.費(fèi)距離情況:用滑輪組提升物體時(shí),雖然省了力,但是費(fèi)距離,滑輪組用幾段繩子提起物體,繩子自由端移動(dòng)的距離就是物體升高距離的幾倍。設(shè)物體升高的距離為h,則繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh(n表示該擔(dān)物重的繩子段數(shù))。5.滑輪組的組裝(1)確定繩子的段數(shù):根據(jù)省力情況,用來(lái)求,或根據(jù)移動(dòng)距離的關(guān)系,用來(lái)求。當(dāng)n不是整數(shù)時(shí),要采用只入不舍的“進(jìn)一法”處理小數(shù)位。(2)滑輪組的繞繩方法:滑輪組繞繩采用“奇動(dòng)偶定”的原則.即當(dāng)承重繩子的段數(shù)為奇數(shù)時(shí),繩子的固定端在動(dòng)滑輪上;當(dāng)承重繩子的段數(shù)為偶數(shù)時(shí),繩子的固定端在定滑輪上。三、輪軸與斜面1.輪軸(1)輪軸:由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成的簡(jiǎn)單機(jī)械。通常把大輪叫輪,小輪叫軸。使用輪軸能省力,還能改變力的方向(如圖所示)。(2)輪軸的實(shí)質(zhì):輪軸相當(dāng)于一個(gè)可連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,支點(diǎn)在輪軸的軸線上,如圖所示。(3)輪軸的平衡公式:F?R=F?r或。即輪半徑為軸半徑的幾倍,作用在輪上的力就為作用在軸上的力的幾分之一。(4)輪軸的特點(diǎn):當(dāng)動(dòng)力作用在輪上,阻力作用在軸上時(shí),因l?>l?,故F?<F?,此時(shí)使用輪軸省力,費(fèi)距離;當(dāng)動(dòng)力作用在軸上,阻力作用在輪上時(shí),因l?<l?,故F?>F?,此時(shí)使用輪軸費(fèi)力,但省距離。注意:不要錯(cuò)誤地認(rèn)為使用輪軸一定省力,關(guān)鍵要看動(dòng)力是施加在輪上還是施加在軸上。2.斜面(1)如圖所示,向車上裝重物時(shí)常用木板搭成斜面,把重物推上車。斜面是一種可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械,但費(fèi)距離。(2)特點(diǎn):如圖所示,設(shè)斜面長(zhǎng)度為l,高為h,重物重力為G,在理想情況下,不考慮斜面摩擦,即斜面是光滑的,則沿斜面向上的推力(即斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍,推力就是物重的幾分之一),因l>h,故F<G。即在斜面高度一定時(shí),斜面越長(zhǎng)越省力。考向01定滑輪與動(dòng)滑輪判斷滑輪類型的方法判斷滑輪是定滑輪還是動(dòng)滑輪,關(guān)鍵看它的軸是否和被拉物體一起移動(dòng),若一起移動(dòng),則滑輪為動(dòng)滑輪;若不一起移動(dòng),則為定滑輪。另外,定滑輪常常會(huì)固定在其他不動(dòng)的物體上,我們也可依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)判斷滑輪是否為定滑輪。判斷滑輪類型的方法判斷滑輪是定滑輪還是動(dòng)滑輪,關(guān)鍵看它的軸是否和被拉物體一起移動(dòng),若一起移動(dòng),則滑輪為動(dòng)滑輪;若不一起移動(dòng),則為定滑輪。另外,定滑輪常常會(huì)固定在其他不動(dòng)的物體上,我們也可依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)判斷滑輪是否為定滑輪。【例1】關(guān)于動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn),下列結(jié)論正確的是()。A.動(dòng)滑輪不能改變施力方向B.定滑輪不能改變施力方向C.動(dòng)滑輪不能省力D.定滑輪能省一半力【答案】A。【解析】AC.動(dòng)滑輪的動(dòng)力臂是阻力臂的2倍的杠桿,使用動(dòng)滑輪能省一半的力,不能改變動(dòng)力方向,故A正確,C錯(cuò)誤;BD.使用定滑輪不能省力,是因?yàn)槎ɑ喪堑缺鄹軛U,動(dòng)力臂等于阻力臂,動(dòng)力就等于阻力,能改變動(dòng)力方向,故BD錯(cuò)誤。故選A?!咀兪?-1】如圖,甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論,又能直接顯示出鉤碼的重力大小,于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì))。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是()。A. B. C. D.【答案】D。【解析】AC.在AC兩圖中,鉤碼掛在拉環(huán)上(即左邊測(cè)力計(jì)倒置使用),因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)本身有重力,所以此時(shí)測(cè)力計(jì)顯示的示數(shù)等于測(cè)力計(jì)自身的重力與鉤碼重力之和,則不能直接顯示出鉤碼的重力大小,故AC項(xiàng)不符合題意;B.在B圖中,鉤碼掛在掛鉤上(即左邊測(cè)力計(jì)正常使用),所以能直接顯示出鉤碼的重力大小,右邊的測(cè)力計(jì)倒置使用,此時(shí)右邊測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于左邊測(cè)力計(jì)的重力與鉤碼重力之和,而左邊測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于鉤碼的重力,所以兩邊測(cè)力計(jì)的示數(shù)不相等,不能得出正確結(jié)論,故B項(xiàng)不符合題意;D.在D圖中,鉤碼掛在掛鉤上(即左邊測(cè)力計(jì)正常使用),所以能直接顯示出鉤碼的重力大小,設(shè)兩測(cè)力計(jì)的重力均為G,由于定滑輪上的左邊都是鉤碼和一個(gè)測(cè)力計(jì)在拉繩子,則繩子的拉力為左邊測(cè)力計(jì)的示數(shù)為手拉右邊測(cè)力計(jì)的掛鉤,由力的平衡條件可得,右邊測(cè)力計(jì)的示數(shù)(即測(cè)力計(jì)受到向下的拉力)為所以能得出正確結(jié)論,故D項(xiàng)符合題意。故選D?!咀兪?-2】如圖所示,小明在“探究動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,滑輪第一次受到F1的作用,第二次受到豎直向上F2的作用,物體都被勻速向上提起。已知物體重力為G物。若不計(jì)摩擦和繩重,則下列說法正確的是()。A.該實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)量的物理量只有物重G物和測(cè)力計(jì)示數(shù)F;B.F2=G物;C.F1的力臂為OA;D.F1<F2【答案】C?!窘馕觥緼.應(yīng)測(cè)出滑輪與物體的總重,故A錯(cuò)誤;B.第二次拉力等于滑輪與物體總重的一半,故B錯(cuò)誤;C.力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,故C正確;D.F1力臂小于F2力臂,力較大,故D錯(cuò)誤。故選C?!咀兪?-3】如圖所示,升旗桿頂部有一個(gè)_____滑輪(“定”或“動(dòng)”),使用它_____(選填:“能”、“不能”)省力,它的優(yōu)點(diǎn)是_____?!敬鸢浮慷ǎ徊荒?;改變動(dòng)力的方向?!窘馕觥縖1]由圖可知,升旗桿頂部的滑輪的位置固定不變,屬于定滑輪;[2][3]定滑輪的動(dòng)力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑,所以定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿;不能省力;但能改變動(dòng)力的方向。考向02滑輪組及其繞繩方式【例2】如圖所示,要求通過滑輪組用最小的力提升重物,請(qǐng)用筆畫線組裝滑輪組?!窘馕觥坑梢粋€(gè)動(dòng)滑輪和定滑輪組成的滑輪組,最多可以由三段繩子承擔(dān)重物,此時(shí)滑輪組用最小的力可以提升重物,如圖所示:【變式2-1】如圖所示,小寶同學(xué)想把被臺(tái)風(fēng)刮倒的甲樹拉正,他把繩子的一端系在乙樹上,然后繞過甲樹用力拉繩子,這樣做有______段繩子拉甲樹。如果不計(jì)繩重和摩擦,甲樹受到300牛拉力,則小寶對(duì)繩子的拉力為______牛,乙樹受到的拉力為______牛?!敬鸢浮?;150;150?!窘馕觥縖1]他把繩子的一端系在乙樹上,然后繞過甲樹用力拉繩子,如圖所示,這樣相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)滑輪,有2段繩子拉甲樹。[2][3]如果不計(jì)繩重和摩擦,甲樹受到300牛拉力,由于n=2,則小寶對(duì)繩子的拉力為由于同一根繩子上受到的拉力都相同,所以乙樹受到的拉力為?!咀兪?-2】用如圖所示的滑輪組勻速提起重1000N的物體,每個(gè)滑輪重100N,拉力F為______N;如果要用275N的拉力提升同一個(gè)重物,滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)應(yīng)為______段。(不計(jì)摩擦和繩重)【答案】300;5。【解析】[1]不計(jì)摩擦和繩重,由圖可知,滑輪組由4段繩子承擔(dān)物重,則拉力大小[2]如果要用275N的拉力提升同一個(gè)重物,滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù);所以滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)應(yīng)為5段。考向03滑輪組的計(jì)算(1)理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算:在理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算中,不需要考慮繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦,可以直接使用,s=nh,進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。(2)非理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算:在非理想狀態(tài)下,需要考慮動(dòng)滑輪自重,計(jì)算拉力的大小時(shí)要使用,但(1)理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算:在理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算中,不需要考慮繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦,可以直接使用,s=nh,進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。(2)非理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算:在非理想狀態(tài)下,需要考慮動(dòng)滑輪自重,計(jì)算拉力的大小時(shí)要使用,但s=nh,進(jìn)行還可以繼續(xù)使用。(3)水平方向滑輪組的計(jì)算:使用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí),理想狀態(tài)下滑輪組用幾段繩子拉著動(dòng)滑輪,拉力就是物體所受摩擦力的幾分之一,即。物體移動(dòng)的距離與繩子自由端移動(dòng)距離的關(guān)系為s繩=ns物,速度關(guān)系為。(4)反向滑輪組的受力分析:較復(fù)雜的滑輪組,常常不能直接用滑輪組公式進(jìn)行分析、求解,故需要用受力分析法求解滑輪組中力的大小。此時(shí),一般以滑輪或物體為研究對(duì)象,沿豎直方向或水平方向進(jìn)行受力分析,根據(jù)物體受力平衡的條件進(jìn)行求解,如圖所示。(1)物體A的重力;(2)物體A的移動(dòng)速度;(3)物體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?)9.6×103N;(2)0.2m/s;(3)1.92×104Pa?!窘馕觥浚?)A的重力為(2)物體A的速度為(3)A對(duì)水平地面的壓力為A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為。答:(1)物體A的重力為9.6×103N;(2)物體A的移動(dòng)速度為0.2m/s;(3)物體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.92×104Pa?!咀兪?-1】如圖所示,物體A重90N,沿水平方向勻速拉動(dòng)物體前進(jìn)時(shí),若物體A與地面間摩擦力f=30N,不計(jì)滑輪重和繩與滑輪間摩擦。則繩子端的拉力F是______N,當(dāng)繩子自由端向左移動(dòng)3米時(shí),物體A向左移動(dòng)______m。如果增大拉力F使物體加速運(yùn)動(dòng),則物體A與地面間摩擦力_______(變大、變小、不變)?!敬鸢浮?0;1;不變?!窘馕觥縖1]由圖知,滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3,不計(jì)滑輪重和繩與滑輪間摩擦,繩端的拉力[2]繩子自由端向左移動(dòng)s=3m時(shí),物體A向左移動(dòng)的距離[3]增大拉力F使物體加速運(yùn)動(dòng),物體A對(duì)地面的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變,則物體A與地面間滑動(dòng)摩擦力不變。【變式3-2】用如圖所示滑輪組勻速提升重為500N的物體,對(duì)繩的拉力為300N,不計(jì)繩重和摩擦,求:(1)動(dòng)滑輪重力;(2)已知人的體重為600N,拉動(dòng)過程中繩始終未斷裂,他用此滑輪組能提升的最大物重是多少?!敬鸢浮浚?)100N;(2)1100N?!窘馕觥浚?)如圖所示,2段繩子承擔(dān)重力,即n=2,則動(dòng)滑輪的重力為(2)向下拉時(shí),人對(duì)繩子的最大拉力等于人的重力,即此滑輪組能提升的最大物重是答:(1)動(dòng)滑輪重力為100N;(2)此滑輪組能提升的最大物重是1100N??枷?4斜面與輪軸【例4】用不同的機(jī)械將重量相同的物體提升到相同的高度處,力F最小的是(機(jī)械自重及摩擦均不計(jì))()。A.B. C.D.【答案】D?!窘馕觥緼圖中,在機(jī)械自重及摩擦均不計(jì)的情況下,拉力F1和物體重力G的關(guān)系即B圖中,繩子的股數(shù)n=3,所以在機(jī)械自重及摩擦均不計(jì)的情況下,拉力F2和物體重力G的關(guān)系C圖中,在機(jī)械自重及摩擦均不計(jì)的情況下,拉力F3和物體重力G的關(guān)系D圖中,杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂的比值由杠桿平衡條件可知所以綜上所述,力的大小關(guān)系為,所以F4最小。故選D?!咀兪?-1】如圖,重為G的物體在不同簡(jiǎn)單機(jī)械中均處于平衡狀態(tài)(不計(jì)機(jī)械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的的大小關(guān)系是()。A.F3<F1<F2B.F2=F3<F1C.F2<F3=F1D.F2<F1<F3【答案】B?!窘馕觥坑深}知,不計(jì)機(jī)械自重和摩擦。第一幅圖中L1=L2為等臂杠桿,由杠桿平衡條件可得F1=G第二幅圖是滑輪組,承擔(dān)總重的繩子段數(shù)n=3,則第三幅圖是輪軸,此時(shí)的即動(dòng)力作用在輪上,此時(shí)的動(dòng)力為由此可知F2=F3<F1,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B?!咀兪?-2】如圖所示,在斜面上將一個(gè)物塊勻速拉到高處,斜面長(zhǎng)1.2m,高0.3m。(1)沿斜面向上的拉力為10N,物塊沿著斜面以10cm/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng),若斜面的機(jī)械效率是60%,則物塊的重力為___________N;拉力的功率是___________W;(2)如果人手直接把該物塊沿斜面的高提升0.3m,則人手做的功是___________J,假設(shè)該斜面絕對(duì)光滑,則拉力F應(yīng)為___________N?!敬鸢浮?4;1;7.2;6?!窘馕觥浚?)[1]根據(jù)題意知道,拉力做的總功W總=Fs=10N×1.2m=12J有用功W有=Gh斜面的機(jī)械效率由此解得[2]物塊沿著斜面以10cm/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由知道,拉力的功率是(2)[3]如果人手直接把該物塊沿斜面的高提升0.3m,則人手克服重力做的功,即人手做的功是[4]若斜面絕對(duì)光滑,由利用功的原理知道,人做的有用功等于用斜面所做的功W有=W總=7.2J即Gh=Fs則拉力F應(yīng)為。專題15電流、電路、電壓、電阻(講義)(原卷版)目錄考情分析TOC\o"1-3"\h\u 3知識(shí)建構(gòu) 3考點(diǎn)一兩種電荷 3夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 5提升·必考題型歸納 5考向01摩擦起電 5考向02電荷間相互作用、驗(yàn)電器 6考向03導(dǎo)體和絕緣體 7考點(diǎn)二電流和電路 7夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 9提升·必考題型歸納 9考向01電流 9考向02電路與電路圖 10考向03電路的三種狀態(tài) 11考點(diǎn)三串聯(lián)和并聯(lián) 11夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 13提升·必考題型歸納 13考向01串、并聯(lián)電路的識(shí)別 13考向02電路圖與實(shí)物圖的轉(zhuǎn)換 14考向03串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì) 15考點(diǎn)四電流的測(cè)量 16夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 17提升·必考題型歸納 17考向01電流表的連接 17考向02電流表的讀數(shù) 18考點(diǎn)五串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律 19夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 19提升·必考題型歸納 20考向01串、并聯(lián)電路電流規(guī)律的應(yīng)用 21考向02探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律 21考點(diǎn)六電壓 23夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 24提升·必考題型歸納 24考向01電壓 24考向02電壓表與電壓測(cè)量 25考向03用電壓表和電流表判斷電路故障 26考點(diǎn)七串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律 27夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 29提升·必考題型歸納 29考向01探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律 29考向02串、并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的應(yīng)用 31考點(diǎn)八電阻 32夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 35提升·必考題型歸納 35考向01電阻 35考向02影響導(dǎo)體電阻大小的因素 35考向03半導(dǎo)體與超導(dǎo)體 37考點(diǎn)九變阻器 37夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 39提升·必考題型歸納 39考向01滑動(dòng)變阻器的使用 39考向02電阻箱與電位器 40
一、課標(biāo)考點(diǎn)分析考點(diǎn)內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測(cè)兩種電荷觀察摩擦起電現(xiàn)象,了解靜電現(xiàn)象。了解生產(chǎn)、生活中關(guān)于靜電利用和防止的技術(shù)本單元是電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念,是電學(xué)理論的基礎(chǔ),雖然電學(xué)內(nèi)容的考題主要集中在電路分析與計(jì)算、電學(xué)理論在人類活動(dòng)中的應(yīng)用;但作為電學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)這些內(nèi)容的考查仍然要引起考生的重視。對(duì)此考點(diǎn)的考查題型主要有選擇題、填空題、作圖題和實(shí)驗(yàn)探究題。本考點(diǎn)的命題點(diǎn)有:兩種電荷與摩擦起電、電路的組成與電路三種狀態(tài)、電路與電路圖的轉(zhuǎn)換、連接串并聯(lián)電路、電路分析與設(shè)計(jì)、電流與電壓的測(cè)量、電流電壓與電阻的概念、串并聯(lián)電路中電流與電壓的規(guī)律、影響導(dǎo)體電阻大小的因素、變阻器及其應(yīng)用等電流和電路知道電流的形成過程,能從能量的角度認(rèn)識(shí)電源和用電器的作用,知道電路的基本組成電路圖與實(shí)物圖會(huì)看、會(huì)畫簡(jiǎn)單的電路圖。會(huì)連接簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。串、并聯(lián)電路能說出生產(chǎn)生活中采用簡(jiǎn)單串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的實(shí)例電流與電壓的測(cè)量會(huì)使用電流表和電壓表串并聯(lián)電路中電流與電壓的規(guī)律探究并了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)。二、考情分析《電流、電路、電壓、電阻》是中考必考內(nèi)容。對(duì)本單元考查經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)與電路分析、歐姆定律等相結(jié)合的考題,考題綜合性較強(qiáng)。本單元在試卷中所占分值一般在2-5分之間。雖然本單元是電路基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念,但作為必考內(nèi)容,仍需要考生加強(qiáng)對(duì)本單元的復(fù)習(xí),做好備考準(zhǔn)備。對(duì)本單元的考查,從出現(xiàn)概率看,主要有:摩擦起電現(xiàn)象、電路分析與設(shè)計(jì)、電路圖與實(shí)物圖的轉(zhuǎn)換、串并聯(lián)電路中電流與電壓的規(guī)律及應(yīng)用、探究串并聯(lián)電路中電流與電壓的規(guī)律、電阻的概念及影響導(dǎo)體電阻大小的因素和變阻器等。
考點(diǎn)一兩種電荷一、摩擦起電帶電體能吸引輕小物體時(shí),說明物體帶了電摩擦起電通過摩擦使物體帶電的方法摩擦起電的原因(1)不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同;(2)失去電子的物體因?yàn)槿鄙匐娮佣鴰д?;?)得到電子的物體因?yàn)橛辛硕嘤嚯娮佣鴰У攘康呢?fù)電摩擦起電的本質(zhì)摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷,而是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,使正、負(fù)電荷分開電中和物體是因?yàn)樗鶐д?fù)電荷數(shù)量不等而顯示出電性的,所以,如果將帶有等量異種電荷的物體相互接觸,它們所帶的正負(fù)電荷的代數(shù)和為零,對(duì)外將不顯電性,宛如一個(gè)不帶電一樣,這時(shí)它們呈電中性,這種現(xiàn)象叫電中和兩種電荷(1)正電荷:用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫正電荷;用“+”表示。(2)負(fù)電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷叫負(fù)電荷;用“-”表示元電荷(1)人們把自然界中最小的電荷量叫做元電荷。它是一個(gè)電子所帶的電量,用符號(hào)e表示;e=1.6×10-19C;(2)任何帶電體所帶的電荷量都是e的整數(shù)倍,不存在非元電荷整數(shù)倍的電量使物體帶電的兩種方式(1)摩擦起電:用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電;(2)接觸帶電:物體和帶電體接觸后帶了電。如帶電體與驗(yàn)電器金屬球接觸使之帶電原子的結(jié)構(gòu)常見物質(zhì)是由分子、原子組成的,有的分子由多個(gè)原子構(gòu)成,有的分子只有一個(gè)原子構(gòu)成。原子由位于中心的原子核和核外電子組成,原子核帶正電,核外電子帶負(fù)電,電子繞原子核高速運(yùn)動(dòng)二、電荷間相互作用電荷間相互作用規(guī)律同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引驗(yàn)電器使用方法:將被檢驗(yàn)的物體與驗(yàn)電器金屬球接觸,如果驗(yàn)電器的兩片金屬箔張開一定角度,則說明物體帶電工作原理:利用同種電荷相互排斥的原理工作的;使用方法:當(dāng)用帶電體接觸驗(yàn)電器的金屬球時(shí),就有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器的金屬箔上,這兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。驗(yàn)電器金屬箔張開的角度不同,反映了帶電體傳給驗(yàn)電器的電荷的多少不同三、導(dǎo)體和絕緣體1.導(dǎo)體和絕緣體導(dǎo)體絕緣體定義容易導(dǎo)電的物體不容易導(dǎo)電的物體示例金屬、石墨、人體、大地,以及各種酸、堿鹽的溶液橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等導(dǎo)電或不導(dǎo)電的原因?qū)w容易導(dǎo)電是因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)有大量的可自由移動(dòng)的電荷,電荷從導(dǎo)體的一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方絕緣體不容易導(dǎo)電是因?yàn)樵诮^緣體內(nèi)電荷幾乎被束縛在原子內(nèi),不能自由移動(dòng),即絕緣體并非不含電荷,而是缺乏能夠自由移動(dòng)的電荷2.導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對(duì)的界限一般情況下,不容易導(dǎo)電的物體,當(dāng)條件改變時(shí),也有可能導(dǎo)電,變?yōu)閷?dǎo)體。例如,常溫下玻璃板時(shí)絕緣體,而在高溫下達(dá)到紅熾狀態(tài)時(shí),就變成了導(dǎo)體。特別提醒:“導(dǎo)電”與“帶電”的區(qū)別“導(dǎo)電”是自由電荷的定向移動(dòng)過程,導(dǎo)電體是導(dǎo)體;“帶電”是電子的得失過程,能帶電的物體可以是導(dǎo)體,也可以是絕緣體??枷?1摩擦起電(1)摩擦起電現(xiàn)象(1)摩擦起電現(xiàn)象★易錯(cuò)警示吸引輕小物體是帶電體本身的一種性質(zhì),與輕小物體是否帶電無(wú)關(guān),當(dāng)帶電體帶有大量電荷時(shí),不論輕小物體帶何種電荷,都會(huì)被帶電體吸引。(2)摩擦起電的本質(zhì):1)摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷,只是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體;2)摩擦起電現(xiàn)象中,轉(zhuǎn)移的是帶負(fù)電的電子;3)兩個(gè)物體相互摩擦后的帶電情況取決于兩物體的原子核束縛核外電子本領(lǐng)的強(qiáng)弱?!纠?】梳過頭發(fā)的塑料梳子,由于摩擦而帶電,摩擦起電的本質(zhì)是的轉(zhuǎn)移。將帶電的梳子接觸驗(yàn)電器的金屬小球后金屬箔片張開,金屬箔片張開是因?yàn)橥N電荷相互。【變式1-1】在秋冬季節(jié)比較干燥的時(shí)候,手碰到金屬做的門把手時(shí)會(huì)被電得麻一下,這是由于身上穿的化纖類衣服摩擦?xí)r產(chǎn)生導(dǎo)致的,為了避免這種情況,可以對(duì)門把手采取的措施是?!咀兪?-2】如圖,將一塊有機(jī)玻璃板架在兩本書之間,用干燥的絲綢在玻璃板上摩擦后,看到玻璃板下方的小紙屑在玻璃板下“跳舞”。玻璃板由于摩擦帶電,具有的性質(zhì),小紙屑被玻璃板吸附后又彈開是因?yàn)椤!咀兪?-3】被絲綢摩擦過的玻璃棒帶上了正電荷,以下說法中正確的是()。A.摩擦過程中有電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移B.摩擦創(chuàng)造了正電荷C.摩擦過程中有質(zhì)子發(fā)生了轉(zhuǎn)移D.絲綢也帶正電荷考向02電荷間相互作用、驗(yàn)電器(1)判斷物體帶電情況的“斥定吸不定”原則(1)判斷物體帶電情況的“斥定吸不定”原則“斥定”:從電荷的角度來(lái)說,兩個(gè)物體相互排斥時(shí),兩個(gè)物體一定帶同種電荷;“吸不定”:兩個(gè)物體相互吸引時(shí),兩個(gè)物體可能帶異種電荷,也可能是一個(gè)物體帶電,另一個(gè)物體不帶電。(2)驗(yàn)電器的工作原理:解答此類問題的關(guān)鍵是判斷兩物體相互接觸時(shí)電子轉(zhuǎn)移的方向,一般有兩種情況:1)帶負(fù)電的物體上電子轉(zhuǎn)移到了帶正電物體或不帶電的物體;2)不帶電的物體上的電子轉(zhuǎn)移到了帶正電的物體。(3)用驗(yàn)電器判斷物體帶電兩個(gè)帶異種電荷的物體相互接觸時(shí),如果所帶電荷量相等,這時(shí)正、負(fù)電荷完全抵消;如果電荷量不相等,有一種電荷被完全抵消后,兩個(gè)物體會(huì)帶同種電荷,電荷的電性由原來(lái)帶電荷量多的物體電性決定?!纠?】如圖是用帶電小球探究電荷間相互作用規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置,其中符合事實(shí)的是()。A.B.C.D.【變式2-1】小朋友從彎道型的塑料滑梯上勻
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