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1、第十一章 简单机械,考点1 杠杆,陕西考点解读,【中考说明】知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 1.杠杆 (1)定义：物理学中，将在力的作用下可绕一 固定点 转动的硬棒称为杠杆。 (2)杠杆的五要素 支点 ：杠杆绕着转动的点，用O表示； 动力：使杠杆转动的力，用F1表示； 阻力 ：阻碍杠杆转动的力，用F2表示； 动力臂：从支点O到 动力F1作用线 的距离，用l1表示； 阻力臂：从支点O到 阻力F2作用线 的距离，用l2表示。,陕西考点解读,判断杠杆类型的方法：判断是省力杠杆还是费力杠杆时，先确定动力臂和阻力臂，再比较动力臂和阻力臂的大小，动力臂大，动力就小，为省力杠杆，反之为费
2、力杠杆。 【教材图片解读】 考点分析：杠杆的五要素及其作图 满分必练：如图所示，杠杆刚好处于平衡状态，若人施力的方向与杠杆垂直，则F1变 小 。 2.杠杆的平衡条件,陕西考点解读,(1)杠杆的平衡状态：杠杆静止或匀速转动，我们就说此时杠杆处于 平衡 状态。 (2)杠杆的平衡条件： 动力动力臂=阻力阻力臂 ；用字母表示可写成 F1l1= F2l2 。 3.杠杆的分类与应用,考点2 滑轮与其他简单机械,陕西考点解读,1.滑轮(理想状态下，忽略动滑轮自重及轮轴间摩擦),陕西考点解读,“奇动偶定”的意义：组装滑轮组时，吊在动滑轮上绳子段数为n，若n为奇数，则绳子的固定端挂在动滑轮上，若n为偶数，则绳子
3、的固定端挂在定滑轮上。,陕西考点解读,【教材图片解读】 考点分析：滑轮组的应用 满分必练：如图所示，该起重机提升重物时，不考虑滑轮重和摩擦，物重是起重机拉力的 4 倍。,陕西考点解读,2.其他简单机械 (1)斜面：斜面是一种 省 力、 费 距离的简单机械，如盘山公路。 (2)轮轴：由公共转轴组成，轮轴也可以看成是 杠杆 的变形，如门把手、方向盘。 抢分必练 正误判断（正确的打“”，错误的打“”） 1.动滑轮一定省力。( ) 2.斜面越长越省力。( ) 3.使用滑轮组，省了力费了距离。( ),类型一 杠杆的综合分析问题（重点、易错点）,重难突破强化,例1（2018西工大附中三模）如图所示，在“探
4、究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为2 cm，当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30角）杠杆,使杠杆在水平位置平衡时，下列说法正确的是( ) A.动力臂为0.08 m B.此时为省力杠杆 C.弹簧测力计的示数为4 N D.钩码总重为2 N,重难突破强化,【思路突破】当弹簧测力计在A点与水平方向成30角斜向上拉杠杆时，动力臂 l112OA1242 cm=4 cm=0.04 m,A错误；阻力臂的大小l232 cm=6 cm0.06 ml1,此时杠杆为费力杠杆，B错误；图中弹簧测力计指针在3刻度位置上，即弹簧测力计的示数为3 N，C错误；根据杠杆的平衡条件得F1l1Gl2,G =
5、 =2 N,D正确。 【答案】D,【满分攻略】 （1）识别三类杠杆的方法：先确定杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点，然后分别确定动力臂l1和阻力臂l2。若l1l2,则为省力杠杆；若l1l2,则为费力杠杆；若l1=l2，则为等臂杠杆。,重难突破强化,（2）杠杆最小力的确定：在力的作用点一定的情况下，当力跟支点与力的作用点的连线垂直时，最省力。力和力臂的找法：若力的作用点一定，则按的方法找力臂；若力的作用点任意，则先找出离支点最远的点，连接支点和最远点，在最远点作支点和最远点连线的垂线，根据需要由此标出的力为最小力。根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反来确定动力的方向。 （3）利用杠杆平衡条件解决问
6、题 根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡，此类问题需要计算相应力和力臂的乘积是否相等进行判断：当F1l1=F2l2时杠杆平衡；当F1l1F2l2时，杠杆沿F1方向转动；当F1l1F2l2时，杠杆沿F2方向转动。,重难突破强化,已知杠杆是平衡的，根据杠杆平衡条件计算力或力臂的大小或判断动力的变化：若需要计算力或力臂的大小，就需要知道其余三个量的大小；若要判断动力的变化，就需要先判断动力臂和阻力臂的变化情况。 变式1（2018交大附中三模）如图所示OAB是轻杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个10 N的重物，加在B点的动力使OA在水平位置保持静止（杆的重力及摩擦力均不计），则（ ） A.该杆一定是省
7、力杠杆 B.该杠杆受到的阻力是物体的重力 C.该重物受到的重力与绳子对杆的拉力是一对相互作用力 D.作用在B点的最小动力一定小于5 N,D,类型二 简单机械作图(重点、易错点),重难突破强化,考向1 杠杆的作图 例2（2018铁一中二模）如图，吊车在起吊物体时可视为杠杆，图中物体重为 600 N，O为支点，请画出动力F1的力臂l1及阻力F2。,【思路突破】钢绳将杠杆右端向下拉的力是阻力，这个力是因为重物受重力，所以该力方向和重力方向一致，是竖直向下的，但是其作用点一定要画在杠杆上，过O点向动力的作用线作垂线段，即为动力对应的动力臂l1。 【答案】见例2题答图,重难突破强化,【满分攻略】 （1）
8、杠杆力臂作图步骤： 找支点O（杠杆绕着转动的固定点）； 画力的作用线（动力作用线、阻力作用线），力的反向延长线用虚线； 作垂线段：从支点向力的作用线作垂线，支点到力的作用线的垂线段就是力臂； 标注垂足、大括号和字母。 （2）关于力臂作图要注意： 力臂是从支点到力的作用线的距离，不是从支点到力的作用点的距离。 力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的直线，根据需要用虚线在原来力的方向上正向延长或反向延长。,重难突破强化,变式2(2018铁一中五模)如图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤A点处画出所施加的最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂l2。,【答案】变式2题答图,重难突破强化,考向2
9、滑轮组的作图 例3如图所示，用滑轮组拉动粗糙水平面上的物体A，请画出最省力的绕绳方法。,【思路突破】省力情况取决于动滑轮上绳子段数，滑轮组由两个滑轮组成，最多有三段绳子承担物重，根据“奇动偶定”的原则，绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上。故绳子的绕法如答图所示。 【答案】见例3题答图,重难突破强化,【满分攻略】 滑轮组是由定滑轮和动滑轮组成的，既可以省力，又可以改变力的方向，画滑轮组的绕线时要注意： （1）绳子段数n的确定：由n= 或n= 确定承担物重的绳子段数。 （2）绳子固定端位置的确定：按“奇动偶定”的原则确定绳子的固定端（若n为偶数，则绳子的起始端系在定滑轮上；若n为奇数，则绳子的起
10、始端系在动滑轮上）。 （3）绳自由端的拉力方向的确定： 如果要求改变力的方向，绳子自由端最后穿过定滑轮。 如果要求用最省力的方法，绳子自由端最后穿过动滑轮。,重难突破强化,变式3请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起。,【答案】变式3题答图,基础小实验,中考实验突破,中考实验突破,教材重点实验,中考实验突破,实验 探究杠杆的平衡条件,中考实验突破,中考实验突破,例1“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端平衡螺母向 （填“左”或“右”）边旋一些。 （2）调好后，第一组按图乙进行实验
11、，第二组按图丙进行实验。你认为第 组实验更好，理由是 。,右,便于测量力臂,二,中考实验突破,（3）该组测得一组数据如表所示：小明分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂。 请你对小明的分析做出评价： ， 。 （4）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是 。 （5）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是： 。,只做一次实验，实验结论具有偶然性，分析数据时,不同的物理量不能采用加减法,便于找力臂,杠杆有自重,中考实验突破,（6）如图丙A所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当弹簧测力计从a位置转动到b位置时，其示数大小将 。 （7）如图丁B所示，已知每个钩码重0.5 N，杠杆上每小格长度为2 cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为 cm，弹簧测力计示数的大小为 N。,变大,4,3,