图12—9
第十二章 简单机械 ┃试卷讲评针对练
是
滑轮，目的是省力，但费了距离，乙用的是
滑
轮，不省力，但改变了
，使操作更为方便。 要想
既省力又改变力的方向，就可以将两者组合，组成
，
起重机上的滑轮组合就是实例之一。
图12—1
定滑轮的实质是一个等臂杠杆 动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
L2
L1
等臂杠杆
F
不能省力，但能
改变力的方向
L2
O
三．机械效率
①机械效率是指有用功跟总功的 比值 。不同机械的机械 效率表达式：
公式：η＝—W—W有总—用
斜面：η＝——GFsh
定滑轮：η＝—GF—sh＝—GF—hh ＝—GF
动滑轮：η＝—GF—sh＝—F—G2hh—＝—2G—F
滑轮组：η＝—GF—sh＝—FG—nhh＝—nG—F
②提 高 机 械 效 率 的 方 法 ： 减 小 机 械 自 重 、 减 小机件间的摩擦。
0.15 1.2
0.30
83.3
第十二章 简单机械 ┃ 典例精析把方向
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的
重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：不能
；请简
要说 明 两 条 理 由 ： ①两次实验时钩码没有挂在同一位置 ；
② 仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的 。
[解析] 测力计的读数要注意量程和分度值，这里的分度值
图12—6
第十二章 简单机械 ┃实战演习成高手
2．如图12－7所示是一种拉杆式旅行箱的示意图，使
用时相当于一个
(填“省力”或“费力”)杠杆，
若箱和物品共重100 N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则
抬起拉杆的力F为
N。
图12—7
第十二章 简单机械 ┃实战演习成高手 3．如图12－8所示，日常生活或生产实践中使用的机
阻力F2 / N 1
阻力臂L2 / cm 15
2
1
20
2
10
3
1
20
1.5
10
(1) 将表格中的实验数据补充完整. (2) 小明的第3次实验存在错误，其错误是 _L_1_测__量__错__误__. (3) 该实验中进行多次实验的目的是什么？避免_偶_然性_，_使__结__果__更. 具有普遍性
消除杠杆自身重力的影响
L1
省力杠杆
能省一半的力
ti
用这些滑轮将500牛的物体匀速提起，所用拉力分别 为多少？（不考虑摩擦和滑轮重为20牛） 若物体移动1米，则绳子自由端分别移动多少米？
n=2
n=2
F
n=3
F
F
F＝
1 2
G
G
G
F＝
1 2
G
F＝
1 3
G
G滑轮组Βιβλιοθήκη 拉力大小与重力大小的关系： 动滑轮和重物由几段绳子承重，拉 力就是总重的几分之一。
分类
简单机械
滑轮
定滑轮及实质 动滑轮及实质
滑轮组
定义
机械效率
实质 特点
固定点
距离
力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画 的虚直线。
例：
L1 O
F1
F3 F2
杠杆的力臂不__一__定__在杠杆上(一定或不一定); 力臂____可___为0(可或不可)；
1、杠杆的分类 既省力又省距离的杠杆是没有的.
做功的 快慢
用单位时 间内做的 功来表示
功率越大，表示单位时间内所做的功 越多， 即做功越快。
１W=1J/S 1W即1J/S表示物体１s的时间内 做功1J
1KW=103W 1MW=106W
功率概念
1、物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
2、定义： 功跟完成这些功所用时间的比值。
3、定义式：
P=
Ｗ
G动= nF- G= 4×20N – 50N= 30N G物最大= nF最大- G动= 4×60N – 30N= 210N
η= G 物最大/F最大n = 210N / 60N×4 = 87.5%
物重改变， 拉力也改变。
（隐含G动不变）
同一滑轮组， 物重增大， η增大。
第十二章 简单机械 ┃ 回眸教材析知识
4．机械能及其转化 ① 动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。 ② 动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能 相互转化，机械能守恒。
简单机械
第十二章 简单机械
杠杆
滑轮
轮轴 斜面
五要素 平衡条件 应用 定滑轮 动滑轮 滑轮组
第十二章 简单机械 ┃ 思维感悟成体系
┃思维感悟成体系┃
杠杆
定义 杠杆平衡条件 五要素
图12—2
第十二章 简单机械 ┃典例精析把方向
[解析]当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，由于动力是竖 直向上的，所以，动力臂和阻力臂的比值是不变的，由杠杆平 衡条件—FF—21 ＝—LL—12 可得，力的大小不变。
第十二章 简单机械 ┃典例精析把方向
典例2:滑轮组的应用与设计 例2 用滑轮组提升重物，请在图12－3中画出拉力F ＝—3G的绳子的绕法。(不计动滑轮、绳重和摩擦)
③用百分数表示。总小于1。
第十二章 简单机械 ┃典例精析把方向
┃典例精析把方向┃
典例1：杠杆平衡条件的应用
例1 如图12－2所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂 一重物G，A处用一竖直力F。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐 增大时，为了使杠杆平衡，则( )
A．F大小不变，但F＜G B．F大小不变，但F＞G C．F逐渐减小，但F＞G D．F逐渐增大，但F＜G
；
如将发 左现 端杠 的杆 平左衡端螺偏母高向，则左可将右端调的节平. 衡螺母向 左 调节，或
哪边高往哪边 调；左右螺母
方向相同
上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆 上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中.
实验次数 1
动力F1 / N 1.5
动力臂L1 / cm 10
是0.1 N；用公式η＝—W—W有—总用计算机械效率；对于杠杆而言，
额外功主要是克服杠杆自身的重力所做的功。提高效率可以选 减小杠杆自重，增大物重等，但是要在支点和悬挂点不变的情 况下使用。
第十二章 简单机械 ┃ 典例精析把方向
知识点拨： 杠杆的机械效率与滑轮的机械效率不同的是，杠杆的支点、 悬挂点的改变都会使额外功的大小改变，即克服杠杆自重所做 功改变。
（2）当物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，
此时该滑轮组的机械效率为多少？
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，先里后外、奇动偶定、
那么该滑轮组的最大机械效率为多少？
动定交错。
已知：F = 20 N，G物 = 50 N， n = 4 求：(1) η (2) η最大
图8
解：η=W有/ W总= Gh / Fs =Gh/Fnh=G / Fn = 50N/ 20N×4=62.5%
探究过程中，调节物体所在的位置，使杠杆在水平位
考点2 力臂作图 【例2】在图 中画出力 F1 的力臂 l1和 力臂 l2 对应的力 F2.
思维点拨：力臂的画法：(1)首先确定支点 O；(2)画动力及 阻力作用线；(3)从支点 O 向力的作用线作垂线，画出垂足，则
支点到垂足的距离就是力臂；(4)力臂用大括号表示范围并在旁
杠杆类 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用 型
省力 杠杆
L1>L2 F1<F2
省力
费距离
费力 杠杆
L1<L2 F1>F2
省距离 费力
等臂 杠杆
L1=L2 F1=F2
既不省力也不省距离
例题：在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，
使杠杆在 水平 位置平衡，这样做是为了便于测量 力臂
F n1（G物 + G轮 ）
拉力与重物移动距离的关系： 绳子自由端移动的距离是重物移动 距离的n倍。
s = nh
例 一根绳子最多能承受300 N的拉力，要
提起1 000 N的重物，应用什么样的滑轮组？
(动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少)
用这个滑轮组最多能提起多重的物体？
解析：Q
F

1 n
G物
n G物 1000 N 3.3 F 300 N
F
n 应为整数 n = 4 应用两“动”两“定”滑轮组，绳子固定端在定 滑轮下最多能提起：
G物 nF 4 300 N=1200 N
例题.如图8所示装置，绳重及摩擦不计。
（1）请利用图示的3个滑论，补画该滑轮组完整的绕线；
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一 位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计 算得到下表所示的两组数据：
次 钩码悬 钩码总 钩码移动 拉力 测力计移动 机械效 数 挂点 重G/N 距离h/m F/N 距离s/m 率η/%
1A
1.5
0.10 0.7
0.30
71.4
2B
2.0
决相关问题。
第十二章 简单机械 ┃ 典例精析把方向 典例3：机械效率的探究 例3 用如图12－5所示的实验装置测量杠杆的机械效率。
实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面 的钩码缓缓上升。
图12—5
第十二章 简单机械 ┃ 典例精析把方向
(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 0.5 N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m， 测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为 66.7 %。 请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： 由于使用杠杆时需 要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功 。