2024内蒙古中考物理二轮专题研究 第十二讲 第1节 杠杆（课件）

杠杆第1节知识精讲1考点清单实验突破—科学探究素养提升2实验

探究杠杆的平衡条件内蒙古中考真题及拓展3图说物理重难点突破简单机械滑轮杠杆定义五要素杠杆的平衡条件定滑轮动滑轮滑轮组三种功定义机械效率的理解计算公式等臂杠杆特点省力杠杆特点机械效率其他简单机械使用轮轴或斜面能省力但费距离杠杆的分类特点知识精讲考点清单一、定义：如图所示，在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆.二、五要素1、支点：杠杆可以绕其自由转动的点，即图中的O点；2、______：使杠杆转动的力，即图中的F1；3、______：阻碍杠杆转动的力，即图中的F2；4、动力臂：从支点O到______________的距离，即图中的L1；5、阻力臂：从支点O到______________的距离，即图中的L2.

动力阻力动力F1作用线阻力F2作用线三、杠杆的分类种类省力杠杆费力杠杆等臂杠杆示意图(F1为动力)力臂关系L1____L2L1____L2L1____L2力的关系F1____F2(省力)F1____F2(费力)F1___F2(既不省力也不费力)距离情况____距离____距离不省距离也不费距离应用用撬棒撬石块，用钢丝钳剪钢丝等用钓鱼竿钓鱼，用筷子夹食物，用镊子夹砝码等天平、跷跷板等＞＜＝＜＞＝费省四、杠杆的平衡条件：阿基米德首先发现了杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂．也可以写作：____________(用图中字母表示)．F1l1＝F2l2图说物理命题点：杠杆类型的判断1.图中所示工具，在使用过程中属于省力杠杆的是______，属于费力杠杆的是_____．(2022天津10改编)(RJ八下P80图12.1－5)ACB命题点：杠杆类型的判断、杠杆平衡条件及应用

2.如图是自行车手闸示意图，手闸是一个_______(选填“省力”或“费力”)杠杆，当图中手对车闸的作用力F＝10N时，刹车拉线受到力的大小为____N.(RJ八下P80图12.1－6图2)省力40命题点：杠杆平衡条件的应用3.如图所示搬运砖头的独轮车使用时可视为______(选填“省力”或“费力”)杠杆，生活中这类杠杆还有________(举出一例)，若砖头和独轮车总重力为1200N，要将扶手抬起，则人向上施加的力F的大小为______N，在不改变总重力的情况下，为了更省力，工人可以采取的措施是______________________________(写出一点即可).(2022绥化9改编)(RJ八下P80图12.1－8)省力开瓶器360

手握处向远离车箱的方向移动重难点突破方法指导1.杠杆力臂的画法(1)找点：确定支点O；(2)画线：画动力作用线及阻力作用线，画的时候用虚线将力的作用线延长；(3)作垂线段：从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足；(4)标三要点(垂足、力臂、力)：从支点到垂足的距离就是力臂，标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂．一、杠杆作图2.杠杆“最小力”的作图步骤(1)动力作用点要选在杠杆上距支点最远处；(2)连接动力作用点和支点；(3)过动力作用点，作其与支点连线的垂线；(4)根据动力与阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向，并标上字母.类型1指定力臂作图例1生活中常常会用到许多工具，达到省力的目的．如图所示是小明使用羊角锤撬铁钉时的示意图，请你画出动力F的力臂l.l例2如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出拉力F的力臂l.l类型2画最小动力例3

(2022巴中)如图所示，轻质杠杆OMN上挂一重物，为使杠杆在图中位置平衡，请在N端画出最小力的示意图．F例4如图甲是一种蔬菜挤水器，把蔬菜放在漏水器中，向下压手柄，能将菜里的水分挤出．其手柄可以看做一个杠杆，图乙是其简化的示意图，图中O为支点，F2是其受到的阻力．请在图乙中画出阻力F2对应的阻力臂l2；在A点施加的最小动力F1的示意图．l2F1二、杠杆平衡条件及其应用例5

如图所示，长为1.2m的轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂一正方体物块M，使该物块静止在水平桌面上，该物块的边长为10cm，质量为1.2kg，已知AB长度是OB长度的4倍．在A端用F拉＝3N的力竖直向下拉木杆时，求：(g取10N/kg)一题多设问(1)B端绳对物块的拉力；(2)物块对桌面的压强．解：(1)由杠杆的平衡条件可得：F拉×3L＝FB×L，解得FB＝9N(2)物块的重力GM＝mMg＝1.2kg×10N/kg＝12N物块对桌面的压力F压＝GM－FB＝12N－9N＝3N物块对桌面的压强p＝

＝300Pa变式1：(改变力的方向)若力的方向如图所示时，求刚好能拉动物块时拉力的大小．解：由杠杆的平衡条件可得：F×L′＝GM×L，刚好能拉动物块时的拉力故F＝

＝8N变式2：(改变力臂长度)如图所示，在木杆上O点放另一物块N，使质量为0.6kg的物块N以0.2m/s的速度匀速向左移动，运动到C点时，物块M对地面的压强刚好为零，求物块N运动的时间．解：物块N的重力GN＝mNg＝0.6kg×10N/kg＝6N，由杠杆的平衡条件可得：GN×L″＝GM×LL＝

AB＝0.3m代入数据可得L″＝

＝0.6m故物块N运动的时间t＝

＝3s实验突破—科学探究素养提升探究杠杆的平衡条件

实验图示法过实验实验装置：1.钩码的作用：改变动力F1和阻力F2的大小2.挂钩码前的操作：(1)支点处于杠杆中央的目的：避免__________对实验结果产生影响(2)通过调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆平衡(左高向___调，右高向___调)杠杆自重左右3.实验结论：杠杆的平衡条件是__________________________________(F1l1

＝F2l2)4.注意事项：(1)实验过程中_______(选填“能”或“不能”)调节平衡螺母(2)实验中调节杠杆处于水平平衡状态的目的：便于测量_______动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂不能力臂一题多设问设计与进行实验例小明和他的同学们利用如图所示的实验装置做“探究杠杆的平衡条件”的实验.(1)实验中将质量分布均匀的杠杆的中点作为支点，其目的是____________对实验的影响．杠杆两端平衡螺母的作用是__________________________________.消除杠杆自重

不挂钩码时调节杠杆在水平位置平衡(2)静止于支架上的杠杆如图甲所示，应将杠杆两端的平衡螺母向____调节，使杠杆处于水平平衡状态，这样做的目的是为了便于_________．杠杆水平平衡后，在实验过程中，________(选填“可以”或“不可以”)再调节平衡螺母.左测量力臂不可以分析与论证(3)在杠杆两端不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，得到下表中的实验数据.实验序号动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.02021021.51011532151.520①根据实验数据可得出杠杆的平衡条件：___________________________________________．②小明多次测量并记录数据的目的是______________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)．

动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1L1

＝F2L2

)寻找普遍规律(4)(2022广安改编)如图乙所示，在B点挂钩码使杠杆平衡后，若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的_____(选填“右”或“左”)端下沉．保持左边钩码数量不变(2个钩码)，要使杠杆重新平衡，可进行的操作是________________________________________________(写出一种方案)．右在右边第2格处挂4个钩码(或在右边第4格处挂2个钩码)(5)(2022柳州改编)实验中改用弹簧测力计替换B点的钩码，始终竖直向下拉杠杆，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示．此过程中，拉力的力臂_______，拉力的大小_______．(均选填“变大”、“变小”或“不变”)变小不变(6)同组的小华为了能直接读出力臂，利用如图丁所示装置进行实验.①为使杠杆保持水平平衡，且方便测量力臂，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是___________.②杠杆平衡后，小华将弹簧测力计向右转过一定角度，沿图丁虚线方向拉动，杠杆重新水平平衡后，弹簧测力计的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)．若弹簧测力计拉力方向与杠杆的夹角为30°，每个钩码的质量为50g，则弹簧测力计的示数为____N.竖直向下变大1③只借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物.若弹簧测力计的量程是0～5N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达_____N.25评估与交流(7)(2023成都改编)下列四个因素中，不会带来实验误差的是____．A.铁架台自身的重力足够大B.单个钩码的重力不完全相等C.悬挂钩码的绳套重力偏大D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大A(8)(难点·实验评估)(2021东营改编)实验后，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是利用如图戊所示的装置进行探究，弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码重力为阻力F2，图中拉力F1＝______N．多次调整力和力臂的大小进行测量，发现F1L1总是大于F2L2，其原因是_______________________．戊2.4杠杆自重对实验有影响变式(2021宜昌改编)小玲同学在探究“杠杆的平衡条件”实验时，多次实验，记录数据如表格所示．于是她认为杠杆的平衡条件应为F1＋L1＝F2＋L2；而小明则认为实验还需要进一步改进．你认为小玲总结的杠杆的平衡条件是______(选填“正确”或“错误”)的，判断的依据是_______________________.实验序号F1/NL1/cmF2/NL2/cm134432455435665错误不同的物理量不能相加(9)(生活实践)杠杆在生活中有很多应用，现欲使如图己所示的静止跷跷板发生转动，小男孩可以采取的做法是________________________.己远离支点(或向后端移动)内蒙古中考真题及拓展命题点1杠杆的特点(赤峰2考)1.(2022赤峰5题3分)在如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是(

)D拓展训练2.(2021衡阳)如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是(

)A.“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂B.图中的B点为杠杆的支点C.“权”小于“重”时，A端一定上扬D.增大“重”时，应该把“权”向A端移动D3.(2021铁岭)如图是小明用一根木棒撬动水平地面上石头的情景，为了更省力，小明应沿__________(选填“竖直”或“垂直木棒”)方向向下压木棒.若想省更多的力，小明可以将作为支点的石块O向____(选填“左”或“右”)适当移动．垂直木棒右命题点2杠杆作图[包头2023.10(1)，赤峰5考]类型1力学作图(赤峰2考)4.[2023通辽17(2)题1分]请在图中画出拉力F的力臂l.l5.[2023赤峰15(2)题2分]工人沿台阶向上滚动圆柱形塑料桶如图所示．他在A点施加力F使塑料桶绕O点向上滚动，请画出F的力臂．l类型2力臂及指定力作图(赤峰5考)6.[2021赤峰15(2)题2分]如图所示，用一根硬棒通过支点O撬起石头，画出石头所受重力G的示意图，以及力F的力臂l.Gl7.(2021通辽19题2分)如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图．当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水．请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂L1.F1F2L1类型3最小力作图[包头2023.10(1)]8.(2022通辽19题2分)如图所示，杠杆提升静止在地面的重物，请画出没有用杠杆拉起重物时，重物在竖直方向上受力的示意图；当用杠杆拉起重物时，请画出在杠杆A点施加最小力F的示意图．GF支F9.(2022鄂尔多斯17题2分)如图是一种活塞式抽水机的示意图．其中手柄AOB是一个杠杆．请在图中画出手柄被扶起过程中作用在A点的最小动力F1及其力臂．l1F1命题点3杠杆平衡条件的应用(呼和浩特3考，包头2考)类型1杠杆平衡条件的相关判断(包头2考，常在选择题中综合考查)拓展训练10.(2021泰州)如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡．下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)(

)A.两侧钩码同时向支点移动一格B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格D11.(2021枣庄改编)如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将(

)A.先变大，后变小B.先变小，后变大C.一直是变大的D.一直是变小的C变式1：如图所示，一根质地均匀的木杆可绕

O

点自由转动，在木杆的右端施加一个始终水平的作用力F.使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力

F

的大小将_______．变大变式2：如图所示，一根质地均匀的木杆可绕

O

点自由转动，在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F.使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力

F

的大小将_______．不变类型2杠杆平衡条件相关计算(呼和浩特3考)12.(2022鄂尔多斯14题2分)如图，用一轻直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上，直杆始终与杠杆垂直，用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆始终在水平位置平衡．弹簧测力计示数如图中的放大图．那么机翼模型所受的重力为_____N．当对模型水平向右吹风时，弹簧测力计的示数将_____(选填“变大”、“不变”或“变小”)．2.4变小13.(2023呼和浩特16题4分)如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图．他的身体可视为杠杆．如图乙所示，O点为支点，A点为重心．已知每只手所受的支持力大小为200N，(g取10N/kg)求：(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2，计算手掌对地面的压强；(2)该同学的质量．解：(1)每只手所受的支持力大小为200N，根据相互作用力的特点可知，两个手掌对地面的压力为F＝2×200N＝400N两只手掌与水平地面的接触面积为S＝2×100cm2＝200cm2＝0.02m2则手掌对地面的压强为p＝

＝2×104

Pa(2)根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，FL1＝GL2该同学的重力为G＝

＝600N该同学的质量为m＝

＝60kg14.(2023呼和浩特)解放前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活．如图所示，就是为了解决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图．为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板(如图)．若一个木板质量为500g，密度为0.8×103kg/m3，每个桶内水深30cm(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)．求：(1)桶底受到的水产生的压强；(2)一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；(3)扁担与绳质量忽略不计，扁担长度1.5m，每桶水总重180N，扁担与肩膀接触点距离扁担右端55cm，支撑手距离扁担左端也是55cm，则支撑手受到的扁担产生的压力．解：(1)桶底受到水产生的压强p＝ρ水gh＝1.0×103

kg/m3