2025版中考物理复习课件 16 第12章 第1讲 简单机械

第12章简单机械机械效率第1部分依“标”据“本”全面复习版本导航人教：八年级下P75～88；沪科：八年级P183～194、P202～205；北师：八年级下P92～104、P112～119【本章知识结构】第1讲简单机械1．杠杆（如图1所示）（1）定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。知识点一杠杆（10年10考）（2）五要素①支点：杠杆可以绕其转动的点，如图1中的点____；②动力：使杠杆转动的力，如图1中的_____；③动力臂：从支点O到_____________的距离，如图1中的_____；④阻力：_______杠杆转动的力，如图1中的_____；⑤阻力臂：从支点O到_____________的距离，如图1中的_____。（3）杠杆的平衡条件：_____________。（用符号表示）OF1动力作用线l1阻碍F2阻力作用线l2F1l1＝F2l22．杠杆的分类（F1为动力，F2为阻力）（10年4考，2024、2021、2020、2018年考）类型省力杠杆费力杠杆等臂杠杆力臂关系l1_____l2l1_____l2l1＝l2力的关系F1＜F2F1＞F2F1_____F2杠杆特点省力，费_______；如下方的_______费力，省_______；如下方的_____不省力也不省距离；如下方的_____实例

＞＝距离③④距离②①＜1．（新教材·RJ新增习题）如图2所示，夹核桃时，用力向下压夹子上部手柄，即可夹碎核桃。把上部手柄视为杠杆，则用力时支点是____点，阻力的作用点是____点，动力的作用点是____点。图2ABC2．如图3所示，力F作用在杠杆的B端。图中线段_____（选填“OA”“OB”或“AC”）表示力F的力臂。3．判断对错（1）作用在杠杆上的动力一定与阻力的方向相反

（

）（2）力臂就是力的作用点到支点的距离

（

）（3）用筷子夹取食物时费力，但是省距离

（

）（4）有些杠杆可以既省力又省距离

（

）图3OA××√×1．定滑轮、动滑轮（10年4考，2024、2022、2017、2015年考）知识点二定滑轮、动滑轮、滑轮组（10年7考，除2021、2020、2016年）类型定滑轮动滑轮图示竖直方向

水平方向

竖直方向水平方向力臂关系l1＝l2l1＝2l2等臂省力f2s物4．如图4，用相同的滑轮匀速提升同一重物，不计绳重及摩擦，则F1_____F2，F3_____F1。（均选填“＞”“＜”或“＝”）＝＞5．（2015河南，4题）图5是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案，若拉船的力需要很大，则应选用方案_____（选填“甲”或“乙”），因为采用这种方案可以_______。（不计机械自重及摩擦）甲省力图52．滑轮组（10年3考，2023、2019、2018年考）图示特点承重绳子段数n拉力F的大小绳端移动的距离既能省力又能改变力的方向方法：在定滑轮和动滑轮之间画一条线，数出直接与动滑轮相连的绳子段数，如图甲：n＝____；图乙n＝____（不计绳重及摩擦，物体重为G物，动滑轮重为G动，物体移动距离为s物）F1＝_____；F2＝_____s绳1＝_______；s绳2＝_______总结：若不计绳重及摩擦，设承重绳子段数为n，物体重为G物，动滑轮重为G动，物体移动距离为s物，则拉力可表示为F＝_____；绳端移动距离可表示为s绳＝_______232s物3s物ns物1．斜面是一种省力、_________的简单机械，如盘山公路。2．轮轴：由具有公共转轴的轮和轴组成，轮轴也可以看成是杠杆的变形。如图6，打水用的辘轳是典型的轮轴，R为轮的半径（即动力臂），r为轴的半径（即阻力臂），F1为动力，F2为阻力，根据杠杆的平衡条件有F1R＝F2r。生活中常见的轮轴还有门把手、方向盘、拧螺丝的扳手等。知识点三其他简单机械（10年3考，2022、2017、2015年考）图6费距离例1

（新教材·RJ新增习题）脚踏式垃圾箱的结构可简化为图7。在A处向下踩脚踏板，连杆CD便向上顶起箱盖。使用时，该垃圾桶中有____个杠杆，其中省力杠杆的支点是____，费力杠杆的支点是____。（后两空均填图中字母）考点杠杆类型辨析（10年4考）含新教材素材图72BE1．（2024河南，3题）人体中有很多结构可简化为杠杆。如图8，手提起物体时，桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，这是一种_______杠杆，此过程中肱二头肌收缩的距离_______（选填“大于”“小于”或“等于”）手移动的距离。图8费力小于例2图9是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。请在图中画出杠杆OBA的动力臂l1、所受阻力F2的示意图及阻力臂l2。

如答图1所示考点杠杆作图（10年2考）图9答图1例3如图10所示，在C点用力把桌腿A抬离地面，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。

如答图2所示图10答图2方法指导1．画杠杆力臂的方法2．画最小动力的方法2．（真实情境）（2024成都）如图11甲，小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示，灯头OAB可看作绕O点转动的杠杆，A点是灯头的重心，小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出：①灯头受到的重力G的示意图；②拉力F的力臂l。如答图3所示

图11答图33．（新教材·HK新增习题）（2023吉林）图12为用手写字时的示意图，笔可以看作杠杆，O为支点，F为阻力，请画出F的力臂l。

如答图4所示图12答图44．（BS、RJ、HK素材）（2023南充）图13甲是自行车的手闸，其中ABO可视为杠杆，其简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1的示意图及其力臂l1。

如答图5所示图13答图5类型1杠杆的计算例4

（RJ、HK习题改编）如图14所示，车和砖头的总重力G＝1000N，推车时，独轮车属于_______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。图中转轴到独轮车重力作用线的距离为30cm，转轴到手竖直向上的力F作用线的距离为100cm。要能抬起独轮车的扶手，手竖直向上的力至少应为______N。在不改变总重力的情况下，为了更省力，手应该向_______（选填“靠近”或“远离”）车斗的方向移动。考点杠杆平衡条件的应用（10年2考，2017、2016年在综合应用题中考）图14省力300远离5．（新教材·RJ新增素材）小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆以及秤砣组成，如图15所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时，提起提纽，杆秤在空中恰好能水平平衡。当秤盘中放入重物，且秤砣与提纽间的距离为l1时，秤杆水平平衡，已知秤盘离提纽的距离为l2，秤砣质量为m1，则重物的质量为_____；往秤盘中再增加质量为m0的物体，秤砣需移动至距离提纽_______距离处才能维持秤杆水平平衡。（均用题中所给字母表示）图15类型2杠杆的动态分析例5

（1）【拉力与杆的夹角不变】如图16甲所示，作用在杠杆一端的力F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢匀速地由位置A拉至位置B，此过程中阻力的力臂将_______，拉力F的大小将_______。（均选填“变大”“变小”或“不变”）（2）【拉力的方向不变】如图乙所示，用方向不变的力F，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，动力的力臂将_______，拉力F的大小将_______。（均选填“变大”“变小”或“不变”）图16变大变大变小不变方法指导依据杠杆平衡条件（F1l1＝F2l2），找到四个量中发生变化的量和不变的量，代入等式确定变量之间的变化关系。6．（2024苏州）健身步道上的坐式划船训练器如图17所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小的变化情况是_______。若要增加训练强度，应将配重盘向____（选填“a”或“b”）端移。图17变小a例6

（2024盐城）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是

（

）A考点定滑轮与动滑轮的特点（10年3考，常结合机械效率考查）例7

（RJ图片改编）用图18所示的滑轮组匀速提起重力为160N的重物，不计绳重、动滑轮重和一切摩擦，则拉力F为_____N；若重物升高0.5m，则绳子的自由端向下移动____m；若实际测得绳端拉力F为100N，不计绳重及一切摩擦，则动滑轮的重力为_____N。考点滑轮组的特点（10年4考，常结合机械效率考查）图18801407．小明发现一辆轿车陷入了泥泞路面，不使用工具很难将小车拉出，于是小明找来滑轮和绳子组装成了图19所示的滑轮组缓慢拉动小车，已知小车的质量为3.5×103kg，小车运动时受到的阻力为3.6×103N，在拉力的作用下小车向前移动了1.5m。不计滑轮与绳重及滑轮与绳之间的摩擦，则绳子末端的拉力为___________N，绳子末端移动的距离为______m，该过程中滑轮组对小车做的功为___________J。图191.2×1034.55.4×1038．（BS教材素材改编）（2024白银）将物体A、B置于图20所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重60N，B重10N，则A所受地面的摩擦力为_____N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F的大小为_____N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）图202040实验思路1．研究杠杆的平衡条件，就是要找到影响杠杆平衡的各种因素并确定它们之间的关系；不难想到：动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量会影响杠杆的平衡，所以，应该找到杠杆平衡时四个量之间的关系实验★探究杠杆的平衡条件【10年1考，2022年考】实验梳理表（课标要求必做类实验）实验过程概述及注意点2．实验器材组装：按右图装置组装器材，将杠杆的中点安装在支架上，这样做可以消除___________对实验的影响3．实验前的调节：调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是方便测量_______（平衡螺母的调节方法：左高向左调，右高向右调）杠杆自重力臂实验过程概述及注意点4．操作过程：（1）在已调平的杠杆两侧挂上不同数量的钩码，调节_____________，使杠杆重新在水平位置平衡。将对应的数据填入表格中。（需要记录的物理量是_______、_________、_______、_________）（2）改变动力和动力臂的大小，然后调节阻力和阻力臂，重复上述过程，多测几组数据；分析实验数据，得出结论注意：实验过程中应通过加减钩码和移动钩码的位置调节杠杆平衡，_______（选填“能”或“不能”）调节平衡螺母钩码的位置动力动力臂阻力阻力臂不能结论5．杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝_______________；或写成F1l1＝_______交流评估6．实验时多次改变动力和动力臂的大小，测多组数据，目的是_______________________________7．方案优化：用弹簧测力计代替钩码（如右图所示），这样做的优点是①可以直接读出力的_______；②可以改变力的_______，使结论更具普遍性阻力×阻力臂F2l2避免偶然性，使结论具有普遍性大小方向精选考法通关练例1在“探究杠杆的平衡条件”实验中：图21【实验过程】（1）（真实情境）（2023广东改编）杠杆在图21甲所示位置静止时，杠杆_____（选填“是”或“不是”）处于平衡状态。应向_____端调节平衡螺母，使杠杆保持水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因是此时___________________________。（2）如图乙所示，在杠杆的A点挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂____个相同的钩码。图21是左动力臂和阻力臂与杠杆重合1（3）如图丙所示，此时杠杆在水平位置平衡。若将C、D两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆___________（选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍水平平衡”）；若要使杠杆保持水平平衡，应该____（填字母）。A．将平衡螺母向左调节

B．将右侧钩码向右移动C．将左侧钩码向左移动

D．杠杆仍平衡，无需调节图21右端下沉C【分析论证】（4）（2024郑州二模改编）如图丁所示，在杠杆E点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在F点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平平衡，此时弹簧测力计的示数为____N；当在F点倾斜拉弹簧测力计，再次使杠杆水平平衡时，弹簧测力计的示数将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。图212变大（5）（2024平顶山三模）另一同学实验时，杠杆平衡后如图22甲所示，于是他猜想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。要判断自己的观点是否正确，在不增加其他器材的前提下，应该进行的验证性操作是_______________________________________________________________________________________________________________________________。图22

将两侧的钩码同时向靠近（远离）支点的方向移动一格，观察杠杆是否平衡（或将两侧的钩码同时去掉一个，观察杠杆是否平衡，合理即可）【交流评估】（6）完成以上实验后，小华又提出，若支点不在杠杆中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图22乙所示的装置进行探究，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2，其原因可能是___________________________。杠杆自重对杠杆平衡有影响图22（7）用图22丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师却提醒大家不要采用这种方式，主要是因为这种方式____（填字母）。A．一个人无法独立操作B．需要使用太多的钩码C．无法测量力臂D．力和力臂数目过多D图22知识拓展同一杠杆上存在多组力和力臂时，如图22丙所示，杠杆平衡条件为F1l1＝F2l2＋F3l3。（8）（创新考法）图22丁是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态。若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，力臂是线段_____（选填“OA”“OB”或“AB”），此时杠杆_______（选填“仍能”或“不能”）保持平衡。OA仍能图22（9）小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来，图23为筷子稳定时的俯视图，筷子MN的重心在O′点，此时_______（选填“MO′”或“O′N”）段更重一些。O′N图231．（选择题改判断题）对的打“√”，错的打“×”。（2023，10题）如图24所示，汲水用的桔槔利用了杠杆的原理

（

）命题点杠杆及杠杆类型的判断√图242．（2021，8题）如图25，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒

（

）A．省力且省距离B．省力但费距离C．费力且费距离D．费力但省距离B图253．（2019，11题）如图26，开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是

（

）B图264．（2022，18题）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图27甲所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节。命题点探究杠杆的平衡条件图27右（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图乙是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为____，②为_______。实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12.50.220.25220.151.50.231.50.1①②图2710.15（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：_____________。F1l1＝F2l2（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图丙所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了_____________。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为_____（选填“OA”“OB”或“AB”）。图27拉力的力臂OB5．（2018，4题）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图28为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣的质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为_________N。若某段时间内坠砣串下降