年浙江省中考科学一轮复习基础提升课件杠杆

杠杆

要点1杠杆（一）杠杆的定义、五要素和杠杆示意图1.定义：在力的作用下，能绕

固定点转动的

硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的，也可以是弯的。固定点硬棒④动力臂：从支点到动力作用线的距离（垂线段），用字母L1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（垂线段），用字母L2表示。2.杠杆的五要素①支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母O表示。②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。3.杠杆示意图（二）研究杠杆的平衡条件1.杠杆平衡指杠杆处于

静止或

匀速转动状态。2.实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在

水平位置平衡，目的是

便于从杠杆上直接量出力臂。3.通过实验可得出杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是

F1L1＝F2L2

（用公式表示）。静止匀速转动水平位置便于从杠杆上直接量出力臂F1L1＝F2L2

（三）杠杆的类型名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂

＞

阻力臂省力、

费距离撬棒、铡刀、

动滑轮、

羊角锤、钢丝钳费力杠杆动力臂

＜

阻力臂费力、

省距离起重臂、人的前臂、理发剪刀、

钓鱼竿等臂杠杆动力臂

＝

阻力臂不省力，不费力

天平、

定滑轮＞

费动羊角锤＜

省钓鱼竿＝

天平定（四）人体中的杠杆1.人的头颅－－等臂杠杆抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重力是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆。

2.人的手臂－－费力杠杆肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，重物对手向下的压力是阻力，显然人的前臂是费力杠杆。虽然费力，但是可以省距离（少移动距离），提高工作效率。

3.踮脚－－省力杠杆脚掌前端是支点，人体的重力是阻力，小腿肌肉产生的拉力是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。

例1如图是实验常用的试管夹，O是支点，使用时用力向下按图示按压处可打开试管夹。下列能正确表示使用该试管夹时的杠杆示意图是（

D

）D跟踪训练1用如图甲小车，搬运煤气罐上楼，比直接扛上楼要省力的多。如图乙是小车实际搬运煤气罐上楼的情形。如果要使小车上一个台阶，正确的操作顺序是手握小车把手K，将力作用在K上，改变用力的方向就可完成。那么上一个台阶，合理的支点顺序是（

B

）

甲

乙BA.

a－b－cB.

b－c－aC.

c－b－aD.

b－a－c例2某校组织学生去赣州福寿沟博物馆研学，参观了世界上先进的古代排水系统。如图所示，是福寿沟的工作原理简化示意图，其中有一个独特的设计－－“水窗”。当江水水位低于水窗时，城内水通过福寿沟将水窗冲开流入江中，该水窗类似于

杠杆（填写简单机械名称）；当江水水位高于水窗位置时，随着水位的上升，水窗受到江水的压强

增大，水窗处于关闭状态，阻止江水倒灌。杠杆增大跟踪训练2图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中杠杆AB，移动支架，可使支点O在AB间移动。杆水平静止，忽略杆重；

图1

图2

（2）同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆仍保持水平静止，支点O应向

B

（选填“A”或“B”）端移动。

B

例3为了防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。图乙是简化后的模型。门可以绕轴O自由转动，门宽为1.2米。“门吸”与O位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示。（摩擦力忽略不计）（1）关门所需的最小力F是

4

N。（2）在图乙中画出F的作用点和方向。4

跟踪训练3如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2

m，OB长为0.6

m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（

D

）DA.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆B.向下拉绳放下空桶时拉力为20NC.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N例4

2023年2月10日，航天员费俊龙、张陆在机械臂的辅助下完成了中国空间站全面建成后航天员的首次出舱活动。机械臂类似人的手臂，具有抓住、拉回、锁死等功能。下图所示工具，正常使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（

D

）D跟踪训练4如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择

A

（选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了

省力（选填“省力”“省距离”或“省功”）。A

省力例5俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。图1（1）图乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。根据平衡条件F1×L1＝F2×L2，所以1m×750N＝1.5m×F1，F1＝500N。（2）图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。图2F2＜F1。G×L1＝F2×L2，L1减小，G与L2不变，所以F2减小。跟踪训练5如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为30N的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。（1）绳甲对晾杆的拉力为F甲，绳乙对晾杆的拉力为F乙，则F甲

小于F乙（选填“大于”“等于”或“小于”）。小于（2）此时绳甲对晾杆的拉力F甲为多少？（2）设两孔间距为L0，以横杆右侧悬挂点为支点，根据杠杆平衡条件知道

（3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升1.2m，用时10s，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？（3）此过程该装置牵引钢丝绳做功W＝F甲s＋F乙s＝10N×1.2m＋20N×1.2m＝36J，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是

如图为课本实验“探究杠杆的平衡条件”，使用的钩码规格相同。

甲

乙（1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于

平衡（选填“平衡”或“不平衡”）状态。（2）为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡，可以将右侧平衡螺母向

右（选填“左”或“右”）调节。平衡右甲（3）实验时，在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是

便于直接读出力臂。收集实验数据如表所示，经分析可得出杠杆的平衡条件：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×L1＝F2×L2）

，该实验多次测量的目的是

寻找普遍规律。便于直接读出力臂动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×L1＝F2×L2）

寻找普遍规律次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/NL2/cm11.015.01.510.021.020.04.05.032.015.03.010.0（4）为了进一步验证实验结论，又做了图乙所示的实验，现将弹簧测力计从a位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将

变大（选填“变大”“不变”或“变小”）。变大乙

1.如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是（

D

）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，应把“权”向A端移D2.如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。下列展示台承载展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（

A

）A3.如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（

D

）A.减少横杆右端的人数B.将支架向右移动C.横杆右端的人向支架靠近D.减小横杆上悬绳与支架间的距离D4.图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱（含箱内物体）受到的重力G如图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2？你的判断是（

D

）

甲

乙DA.

F1可能，F2不可能B.

F1不可能，F2可能C.

F1和F2都可能D.

F1和F2都不可能5.如图所示，将长为1.2

m的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3

m。在