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科学九年级上册第4节 简单机械课文配套课件ppt
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这是一份科学九年级上册第4节 简单机械课文配套课件ppt，共23页。PPT课件主要包含了课堂导入，知识点分析，一杠杆，典例精析等内容，欢迎下载使用。
我们每天都在使用机械。我们用筷子吃饭、剪刀剪纸，都在使用简单机械。自行车、汽车、飞机等都是由许多运动部件组成，每个部件都是一种简单机械。实际上任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成的。机械的发明和使用，是人类文明进步的动力。使用机械可以是我们做功更加容易，极大的减轻了人们的劳动强度，提高工作效率。
基础知识点的罗列和例题难点易错点和知识点总结
1.杠杆的定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。2.杠杆的五要素：(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示)(2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示)(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示)(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示)(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示)
二.研究杠杆的平衡条件
1.杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。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： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1*l1=F2*l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1
4.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。
5.由杠杆平衡原理进行杠杆分类（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂（2）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂（3）费力杠杆：动力臂小于阻力臂
精选近年各地中考、一模以及名校练习等好题进行分析
【例1】如图所示，重力不计的木板AB可绕O点无摩擦转动，在A端挂一边长为10cm的正方体M，一个重为40N的物体m静止在C点，此时M对地面的压强为1×103Pa，OA=20cm，OC=10cm，木板AB在水平位置平衡。现用一水平拉力F使物体m以2.5cm/s的速度水平向右匀速运动，则以下说法正确的是（ ）A．物体M的重力为10NB．物体m静止在C点时，物体M对地的压力是20NC．当物体M对地面压力为0时，物体m匀速运动的时间为2sD．当物体M对地面压力为0时，物体m匀速运动的时间为4s【答案】C【例2】如图所示，这是日常生活中常用的食品夹，在夹取食品时属于（ ）A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．无法判断【答案】B
【例3】《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”、“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（ ）①“重”增大时，N端下沉②“权”增大时，M端上扬③“权”向右移时，N端下沉④提纽向右移时，M端上扬A．只有①②B．只有②④C．只有③④D．只有①③【答案】D【例4】如图所示，用螺丝刀在A处用力撬图钉，下列说法正确的是（ ）A．C点为螺丝刀的支点B．螺丝刀受到的阻力方向为竖直向上C．使用螺丝刀能省力D．使用螺丝刀能省功【答案】C
【例5】桔槔早在春秋时期就已相当普遍，而且延续了几千年，如图甲所示。小明在实验室里制作了一个桔槔模型，如图乙所示，杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO∶OB=2∶3。悬挂在A端的桶装满水后，桶与水所受的总重力为40N，人在A端施加竖直向上10N的拉力，杠杆AB在水平位置平衡，则悬挂在B端的配重所受的重力为（不计杆重、绳重和杆与轴的摩擦）（ ）A．60NB．70NC．20ND．10N【答案】C【例6】如图所示，杠杆能绕O点转动，不计摩擦、机械自重，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，拉力F1与物重G的大小关系是（ ）A．F1＝GB．F1＝GC．F1＝GD．F1＝G【答案】C
【例7】图1选自中国古代科技著作《天工开物》，图中描绘了古人应用舂捣米劳作的情景。图2是使用某舂捣米的示意图，则该舂属于（ ）A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．费距离杠杆【答案】B【例8】一人用木棍以如图所示的方式挑着一袋重物行走。以下说法正确的是（ ）A．木棍是省力杠杆B．人想省力，可以把袋子移向靠近肩膀的地方C．人想省力，可以把手移向靠近肩膀的地方D．无论将袋子或手移近或远离肩膀，木棍对肩膀的压力不变【答案】B
【例9】如图甲所示，长1 m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图所示，则杆重（ ）A．500 NB．50 NC．100 ND．10 N【答案】C【例10】端午节赛龙舟是重要的民间活动，关于龙舟赛的说法正确是（ ）A．龙舟赛运动员用的船桨为省力杠杆B．使龙舟加速前进的力的施力物体是船桨C．龙舟能加速前进说明力能改变物体的运动状态D．龙舟冲过终点后还能继续前进是因为受到惯性的作用【答案】C
【例11】小明用一硬质木杆（重力不计）和两个铁块制作了一个密度秤（外形与杆秤相似，如图所示）。手提着提钮将铁块A浸没在不同液体中，移动铁块B使木杆水平静止时B的位置不同，根据B的位置就可以判断液体的密度。关于该密度秤，下列分析错误的是（ ）A．该密度秤的刻度是均匀的B．越靠近提钮O处刻度值越大C．铁块B的质量越大该密度秤的测量精度越高D．铁块A的体积越大该密度秤的测量精度越高【答案】C【例12】如图所示，课桌的重心为O点，以C点为支点，在B点施加一个竖直向上的力F= 300N，恰好使课桌的右端被抬起，若以D点为支点，在A点施加一个竖直向上的力，恰好使课桌的左端被抬起，则该力的大小（ ）A．小于300NB．等于300NC．大于300ND．无法判断【答案】A
【例13】小聪同妈妈上街去买菜，看到用杠杆秤土豆的情景如图所示，对此现象分析正确的是（ ）A．杆秤平衡时，秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等B．杆秤平衡时，秤砣的质量大于秤盘中土豆的质量C．杆秤平衡时，盘中土豆所受重力和秤盘对土豆的支持力是平衡力D．杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力大于秤砣所受的合力【答案】C【例14】如图所示，圆强形轨道CD固定，水平杠杆OA的A端恰在圆的圆心处，小圆环E套在轨道上通过细线与水平杆OA端相连，一重物G悬挂在杠杆上的B点。在E环从C点沿轨道顺时针转到D点的过程中，细线对A端的拉力F的变化情况，以下说法正确的是（ ）A．保持不变B．先变小再变大C．一直变小D．先变大再变小【答案】B
【例15】图中，O为轻质杠杆的支点，在B点挂重物，若在杠杆上施加一个拉力使杠杆水平平衡，则图中拟施加的四个力中，符合要求且最小的是（ ）A．F1B．F2C．F3D．F4【答案】B【例16】如图所示，轻质杠杆 OE 可绕 O 点转动，在C 点处挂一重物 G，要使杠杆在水平位置平衡，则所用的最小动力（ ）A．一定在C 点，方向竖直向上B．可能在 E 点，方向竖直向下C．一定在 E 点，方向竖直向上D．可能在 A 点，方向竖直向上【答案】C
【例17】（多选）如图所示，轻质杠杆OA中点处挂重50N的物体，在A端施加一个垂直杠杆向上的拉力F。保持拉力F方向与杠杆垂直，将杠杆从A位置匀速提到B位置，下列说法正确的是（ ）A．在匀速提升过程中，动力臂变大B．在匀速提升过程中，拉力F变小C．在匀速提升过程中，阻力臂变小D．杠杆在水平位置平衡时，拉力F=25N【答案】BCD【例18】如图所示支点为O，手持弹簧测力计竖直向上拉轻质杠杆，使其处于平衡状态，弹簧测力计的示数是10N，OA＝30cm，AB＝20cm，则该杠杆属于______（省力/费力）杠杆，物体重______N。【答案】 费力 6
【例19】搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示，独轮车相当于一个______杠杆，推车时，人手向上的力F为______N，手向上抬起独轮车时，手离车箱的距离越远，越______（选填“省力”或“费力”）。【答案】 省力 300 省力【例20】如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动。质量为10kg的物体挂在OA的中点处。已知OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，则：物体的重力为______N，作用于B端的最小力的力臂等于______cm，该最小力的大小等于______N。【答案】 98 50 39.2
【例21】如图所示，是某工人用轻质木棒AB挑运货物的示意图，O点在该工人的肩膀上。其中木棒AB长0.6m，A端悬挂一重240N的重物，OA长0.2m，用手压住B端保持杠杆水平平衡，则B端竖直向下的压力为______N；若压在B端的手向O点靠近，但仍然保持木棒水平平衡，则手竖直向下的压力需要 ______（选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】 120 增大【例22】如图所示，质量分布均匀的长方体木板AB放在水平桌面上，缓慢将B端向桌面外伸出，直到总长度的三分之一伸出桌面。此过程中，桌面对木板的支持力大小 _____（选填“变小”“不变”或“变大”）；若在B端挂10N的重物时，木板的A端刚刚开始翘起，则此长方体木板的重力是 _____N。【答案】 不变 20
【例23】如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂应是___________cm，最小的力F是___________N。并用力的示意图做出这个力。___________【答案】 50 4
【例24】一根重力为30N，2米长金属棒置于水平地面上，金属棒的重心在中点O，现通过弹簧测力计将棒的右端B缓慢拉起，在此过程中，A端相对于地面没有滑动。据图回答下列问题：（1）如图甲用弹簧测力计始终垂直于棒将棒的右端B缓慢拉至图甲位置时，弹簧测力计示数F＝_____N；弹簧测力计对棒所做的功W至少为_____J；（2）用弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起至竖直的过程中，弹簧测力计的示数将如何变化？_____；若拉力用F表示，物体重力用G表示，则拉力与物体重力的关系式是_____。【答案】 12.75 15 不变 1/2G
【例25】在“探究杠杆平衡条件”的实验中。（1）在杠杆的A点挂上一个重物，在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆平衡。请在如图甲中画出重物对挂钩的拉力F______；（2）在杠杆后面安装一个以O为圆心的圆盘，如图甲。再把弹簧测力计从B点移到C点，此时拉力F2沿图乙中的CD线（CD线与圆盘相切于D点）；①请在图乙中画出拉力F2，并画出F2的力臂l2______；②判断：F1______F2（选填“>”、“<”或“=”），依据是______。【答案】 =
我们每天都在使用机械。我们用筷子吃饭、剪刀剪纸，都在使用简单机械。自行车、汽车、飞机等都是由许多运动部件组成，每个部件都是一种简单机械。实际上任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成的。机械的发明和使用，是人类文明进步的动力。使用机械可以是我们做功更加容易，极大的减轻了人们的劳动强度，提高工作效率。
基础知识点的罗列和例题难点易错点和知识点总结
1.杠杆的定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。2.杠杆的五要素：(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示)(2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示)(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示)(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示)(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示)
二.研究杠杆的平衡条件
1.杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。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： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1*l1=F2*l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1
4.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。
5.由杠杆平衡原理进行杠杆分类（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂（2）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂（3）费力杠杆：动力臂小于阻力臂
精选近年各地中考、一模以及名校练习等好题进行分析
【例1】如图所示，重力不计的木板AB可绕O点无摩擦转动，在A端挂一边长为10cm的正方体M，一个重为40N的物体m静止在C点，此时M对地面的压强为1×103Pa，OA=20cm，OC=10cm，木板AB在水平位置平衡。现用一水平拉力F使物体m以2.5cm/s的速度水平向右匀速运动，则以下说法正确的是（ ）A．物体M的重力为10NB．物体m静止在C点时，物体M对地的压力是20NC．当物体M对地面压力为0时，物体m匀速运动的时间为2sD．当物体M对地面压力为0时，物体m匀速运动的时间为4s【答案】C【例2】如图所示，这是日常生活中常用的食品夹，在夹取食品时属于（ ）A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．无法判断【答案】B
【例3】《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”、“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（ ）①“重”增大时，N端下沉②“权”增大时，M端上扬③“权”向右移时，N端下沉④提纽向右移时，M端上扬A．只有①②B．只有②④C．只有③④D．只有①③【答案】D【例4】如图所示，用螺丝刀在A处用力撬图钉，下列说法正确的是（ ）A．C点为螺丝刀的支点B．螺丝刀受到的阻力方向为竖直向上C．使用螺丝刀能省力D．使用螺丝刀能省功【答案】C
【例5】桔槔早在春秋时期就已相当普遍，而且延续了几千年，如图甲所示。小明在实验室里制作了一个桔槔模型，如图乙所示，杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO∶OB=2∶3。悬挂在A端的桶装满水后，桶与水所受的总重力为40N，人在A端施加竖直向上10N的拉力，杠杆AB在水平位置平衡，则悬挂在B端的配重所受的重力为（不计杆重、绳重和杆与轴的摩擦）（ ）A．60NB．70NC．20ND．10N【答案】C【例6】如图所示，杠杆能绕O点转动，不计摩擦、机械自重，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，拉力F1与物重G的大小关系是（ ）A．F1＝GB．F1＝GC．F1＝GD．F1＝G【答案】C
【例7】图1选自中国古代科技著作《天工开物》，图中描绘了古人应用舂捣米劳作的情景。图2是使用某舂捣米的示意图，则该舂属于（ ）A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．费距离杠杆【答案】B【例8】一人用木棍以如图所示的方式挑着一袋重物行走。以下说法正确的是（ ）A．木棍是省力杠杆B．人想省力，可以把袋子移向靠近肩膀的地方C．人想省力，可以把手移向靠近肩膀的地方D．无论将袋子或手移近或远离肩膀，木棍对肩膀的压力不变【答案】B
【例9】如图甲所示，长1 m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图所示，则杆重（ ）A．500 NB．50 NC．100 ND．10 N【答案】C【例10】端午节赛龙舟是重要的民间活动，关于龙舟赛的说法正确是（ ）A．龙舟赛运动员用的船桨为省力杠杆B．使龙舟加速前进的力的施力物体是船桨C．龙舟能加速前进说明力能改变物体的运动状态D．龙舟冲过终点后还能继续前进是因为受到惯性的作用【答案】C
【例11】小明用一硬质木杆（重力不计）和两个铁块制作了一个密度秤（外形与杆秤相似，如图所示）。手提着提钮将铁块A浸没在不同液体中，移动铁块B使木杆水平静止时B的位置不同，根据B的位置就可以判断液体的密度。关于该密度秤，下列分析错误的是（ ）A．该密度秤的刻度是均匀的B．越靠近提钮O处刻度值越大C．铁块B的质量越大该密度秤的测量精度越高D．铁块A的体积越大该密度秤的测量精度越高【答案】C【例12】如图所示，课桌的重心为O点，以C点为支点，在B点施加一个竖直向上的力F= 300N，恰好使课桌的右端被抬起，若以D点为支点，在A点施加一个竖直向上的力，恰好使课桌的左端被抬起，则该力的大小（ ）A．小于300NB．等于300NC．大于300ND．无法判断【答案】A
【例13】小聪同妈妈上街去买菜，看到用杠杆秤土豆的情景如图所示，对此现象分析正确的是（ ）A．杆秤平衡时，秤砣的质量跟秤盘中土豆的质量相等B．杆秤平衡时，秤砣的质量大于秤盘中土豆的质量C．杆秤平衡时，盘中土豆所受重力和秤盘对土豆的支持力是平衡力D．杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力大于秤砣所受的合力【答案】C【例14】如图所示，圆强形轨道CD固定，水平杠杆OA的A端恰在圆的圆心处，小圆环E套在轨道上通过细线与水平杆OA端相连，一重物G悬挂在杠杆上的B点。在E环从C点沿轨道顺时针转到D点的过程中，细线对A端的拉力F的变化情况，以下说法正确的是（ ）A．保持不变B．先变小再变大C．一直变小D．先变大再变小【答案】B
【例15】图中，O为轻质杠杆的支点，在B点挂重物，若在杠杆上施加一个拉力使杠杆水平平衡，则图中拟施加的四个力中，符合要求且最小的是（ ）A．F1B．F2C．F3D．F4【答案】B【例16】如图所示，轻质杠杆 OE 可绕 O 点转动，在C 点处挂一重物 G，要使杠杆在水平位置平衡，则所用的最小动力（ ）A．一定在C 点，方向竖直向上B．可能在 E 点，方向竖直向下C．一定在 E 点，方向竖直向上D．可能在 A 点，方向竖直向上【答案】C
【例17】（多选）如图所示，轻质杠杆OA中点处挂重50N的物体，在A端施加一个垂直杠杆向上的拉力F。保持拉力F方向与杠杆垂直，将杠杆从A位置匀速提到B位置，下列说法正确的是（ ）A．在匀速提升过程中，动力臂变大B．在匀速提升过程中，拉力F变小C．在匀速提升过程中，阻力臂变小D．杠杆在水平位置平衡时，拉力F=25N【答案】BCD【例18】如图所示支点为O，手持弹簧测力计竖直向上拉轻质杠杆，使其处于平衡状态，弹簧测力计的示数是10N，OA＝30cm，AB＝20cm，则该杠杆属于______（省力/费力）杠杆，物体重______N。【答案】 费力 6
【例19】搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示，独轮车相当于一个______杠杆，推车时，人手向上的力F为______N，手向上抬起独轮车时，手离车箱的距离越远，越______（选填“省力”或“费力”）。【答案】 省力 300 省力【例20】如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动。质量为10kg的物体挂在OA的中点处。已知OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，则：物体的重力为______N，作用于B端的最小力的力臂等于______cm，该最小力的大小等于______N。【答案】 98 50 39.2
【例21】如图所示，是某工人用轻质木棒AB挑运货物的示意图，O点在该工人的肩膀上。其中木棒AB长0.6m，A端悬挂一重240N的重物，OA长0.2m，用手压住B端保持杠杆水平平衡，则B端竖直向下的压力为______N；若压在B端的手向O点靠近，但仍然保持木棒水平平衡，则手竖直向下的压力需要 ______（选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】 120 增大【例22】如图所示，质量分布均匀的长方体木板AB放在水平桌面上，缓慢将B端向桌面外伸出，直到总长度的三分之一伸出桌面。此过程中，桌面对木板的支持力大小 _____（选填“变小”“不变”或“变大”）；若在B端挂10N的重物时，木板的A端刚刚开始翘起，则此长方体木板的重力是 _____N。【答案】 不变 20
【例23】如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂应是___________cm，最小的力F是___________N。并用力的示意图做出这个力。___________【答案】 50 4
【例24】一根重力为30N，2米长金属棒置于水平地面上，金属棒的重心在中点O，现通过弹簧测力计将棒的右端B缓慢拉起，在此过程中，A端相对于地面没有滑动。据图回答下列问题：（1）如图甲用弹簧测力计始终垂直于棒将棒的右端B缓慢拉至图甲位置时，弹簧测力计示数F＝_____N；弹簧测力计对棒所做的功W至少为_____J；（2）用弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起至竖直的过程中，弹簧测力计的示数将如何变化？_____；若拉力用F表示，物体重力用G表示，则拉力与物体重力的关系式是_____。【答案】 12.75 15 不变 1/2G
【例25】在“探究杠杆平衡条件”的实验中。（1）在杠杆的A点挂上一个重物，在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆平衡。请在如图甲中画出重物对挂钩的拉力F______；（2）在杠杆后面安装一个以O为圆心的圆盘，如图甲。再把弹簧测力计从B点移到C点，此时拉力F2沿图乙中的CD线（CD线与圆盘相切于D点）；①请在图乙中画出拉力F2，并画出F2的力臂l2______；②判断：F1______F2（选填“>”、“<”或“=”），依据是______。【答案】 =
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