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1、第第第第11111111讲讲讲讲 简单机械简单机械简单机械简单机械 第1节 杠杆 目 录 面对面“过”考点1 河南6年真题、备用卷精讲练2 实验突破 3 教材图片分点练考点梳理 简单机械 滑轮 杠杆 定义 五要素 平衡条件：F1L1=F2L2 杠杆分类 定滑轮 动滑轮 滑轮组 定义 公式 提高机械效 率的方法 机械效率总小于1 等臂杠杆 特点 省力杠杆 特点 机械效率 斜面 高度相同时，斜 面越长越省力 特点 杠杆(必考)考点1 面对面“过”考点 考点梳理 1. 定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒 2. 杠杆五要素(2019.11，2015.17，2014.17) 返回思维导图 支点：杠杆
2、绕其转动的点，如图中_点 动力：使杠杆转动的力，如图中_ 阻力：阻碍杠杆转动的力，如图中_ 动力臂：从支点到_的距离，如图中 _. 阻力臂：从支点到_的距离，如图中 _. O F1 F2 动力作用线 阻力作用线 l1 l2 返回思维导图 杠杆的分类及应用(2018.8)考点2 注：判断杠杆类型，实质是判断动力臂(l1)和阻力臂(l2)的大小关系 种类省力杠杆费力杠杆等臂杠杆 力臂关系动力臂_阻力臂动力臂_阻力臂动力臂_ 力的关系动力_阻力动力_阻力动力_阻力 特点省力，_距离费力， _距离不省力和距离 应用实例 羊角锤、瓶起子、钢 丝钳等 钓鱼竿、筷子、食品 夹、船桨等 天平、定滑轮、跷跷 板
3、等 费省 返回思维导图 杠杆的平衡条件(6年2考)考点3 杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，用公式表示为 _2017.21(3)，2016.20(2) F1l1F2l2 返回思维导图 教材图片分点练 (RJ八下P80图12.1 8) 1. 某工人利用如图所示的独轮车沿水平路面搬运砖头 命题点1杠杆类型判断 (1)独轮车使用时是一个_杠杆，生活中应用 这个特点的杠杆还有_(举出一例) 命题点2杠杆平衡条件的应用 (2)若车箱和砖头所受的总重力G1 000 N，人手向上的力 F至少为_N才能使车的支撑脚离开地面若车箱中所装的砖头重力不变，为 了更省力，工人可以采取的措施是_(写出一点即可).
4、省力 开瓶器 300 手握处向远离车箱的地方移动 命题点3功、功率相关计算 (3)工人师傅用100 N的水平推力推着独轮车在水平路面上匀速运动，20 s内通过的 路程是15 m，则独轮车运动的速度是_m/s，工人推力做功是_J， 功率是_W. 命题点4固体压强相关计算 (4)工人将总重为1 000 N的独轮车推到终点后放在水平路面上时，独轮车与路面 的总接触面积为100 cm2，则独轮车对地面的压强是_Pa. 0.751 500 75 1105 命题点5增大、减小摩擦的方法 (5)车轮上刻有花纹，是为了_ 命题点6增大、减小压强的方法 (6)为了防止使用时车轮陷入松软的路面，独轮车的车轮应该较
5、_(选填“ 宽大”或“窄小”). 通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦 宽大 河南6年真题、备用卷精讲练 杠杆的理解及类型判断(2019.11，2018.8)命题点1 1. (2018河南8题2分)下列工具中，使用时属于费力杠杆的是() B 2. (2019河南11题2分)图中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重 下图中能正确表示它工作示意图的是() 第2题图 B 杠杆作图(2015.17，2014.17)命题点2 类型1画杠杆所受力和力臂(2015.17) 作图步骤 (1)找支点：一般情况下为题目中的O点； (2)画力的作用线：画出动力及阻力的作用线，注意力的反向延长线及辅助线用虚线 ；
6、(3)作力臂：从支点向力的作用线作垂线(标垂足)，支点到垂足间的线段就是该力的 力臂； (4)标符号：力臂用实线，在两端加箭头表示(或用虚线表示并用大括号标明)，并在 旁边标上相应的字母，来表示动力臂和阻力臂 3. (2015河南17题2分)图中OA为轻质杠杆，可绕O点转动，在点B处用细绳悬 挂一重物，在A端施加动力F1，使杠杆在水平位置平衡请画出杠杆受到的 阻力F2及动力臂l1. 第3题图 l1 拓展训练 4. (2019威海)如图所示是一种活塞 式抽水机的示意图其中手柄AOB 是一个杠杆，杠杆在动力F1的作用 下绕O点匀速转动，请在图中画出 杠杆在B点受到阻力的示意图和F1 的力臂 第4题
7、图 F2 L1 类型2画最小力(2014.17) 作图步骤 (1)定点(最小力的作用点)：找距离支点最远的点(题目一般会给出该作用点) ； (2)连线：连接动力作用点和支点，该线段就是动力臂； (3)定向：根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向，过动力 的作用点，作该方向与支点连线的垂线，并标上相应的字母 第5题图 第6题图 5. (2014河南17题2分)如图所示，用瓶起开启瓶盖，请画出在A点所用最小力 的示意图 6. (2015备用卷16题2分)如图所示，水桶在一个最小外力作用下处于静止状态 ，作出它此时最小力的示意图 F F 拓展训练 第7题图 第8题图 7. (2019常州
8、)杠杆OAB可绕O点自由转动，为使杠杆在如图所示位置保持平衡， 请画出施加于B点的最小动力F(保留作图痕迹) 8. (2019眉山)如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点 ，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图 F O F 9. (2018备用卷6题2分)爱动手的小明自制了一个杆秤，如图所示，秤砣的 质量为0.5 kg，秤杆质量忽略不计在A端悬挂质量为3 kg的物体，秤砣移 至B点时，秤杆恰好水平静止，则OAOB _，此时手对提纽的拉力大小为_N (g取10 N/kg )若宇航员将此杆秤拿到月球上， 还在A端挂质量为3 kg的物体，秤杆水平静
9、止 时，秤砣将位于_(选填“B点左侧” “B点右侧”或“原位置”) 杠杆平衡条件及应用2017.21(3) (4)， 2016.20(3) 命题点3 第9题图 1635 原位置 10. 2016河南20(2)题3分在“大力士”比赛中，需要把一质量m400 kg，边 长l1 m，质量分布均匀的立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离，如 图所示，g取10 N/kg.求：翻滚立方体时，使立方体一边刚刚离开地面，所用 最小力F的大小 第10题图 解：根据杠杆平衡条件得Fl1Gl2 ，代入数据得F 1.414103 N 11. (2016备用卷20题9分)小强所在研究性学习小组，对一个半径r50 cm
10、、质量 m40 kg、质量分布均匀的圆柱体进行了测量与研究g取10 N/kg. (1)如图甲所示，让圆柱体竖立在水平地面上，求圆柱体对水平地面的压强 (2)如图乙所示，要把圆柱体通过滚动的方式推上h20 cm的台阶，需要使圆柱 体离开地 面绕台阶的C点转动，求此时作用在圆柱 体上最小的力F. (3)小强在2 s内，把圆柱体从地面推上台 阶，求小强克服圆柱体重力做功的功率 第11题图 解：(1)圆柱体对水平地面的压力：F1Gmg40 kg10 N/kg400 N 受力面积：Sr23.14(0.5 m)20.785 m2 圆柱体对地面的压强：p 509.6 Pa (2)为了使圆柱体滚上台阶，应该施
11、加一个向上的力F， 如解图所示 C为支点，l12r250 cm100 cm1 m 由勾股定理可知(rh)2l22r2 第11题解图 解得l240 cm0.4 m 根据杠杆的平衡条件有Fl1Gl2 代入数据得：F 160 N (3)小强克服圆柱体重力做的功：WGh400 N0.2 m80 J 小强克服圆柱体重力做功的功率：P 40 W 拓展训练 12. (2019北京改编)杠杆水平平衡杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动， 其上相邻刻度线之间的距离相等若在杠杆上A点挂上2个重均为0.5 N的钩码， 在B点挂4个重均为0.5 N的钩码，杠杆_(选填“能”或“不能”)保持水 平平衡若保持A、B两个悬
12、挂点不变，将B处 所挂钩码去掉_个，杠杆可以水平平衡； 若保持B点所挂4个钩码不变，将杠杆A点的2个 钩码向远离支点的方向移动_小格，杠 杆可以水平平衡 第12题图 不能 1 1 13. 如图所示的均匀木条AOB，AOOB，在O点 系一绳并挂起，先使AO保持水平，然后放手， 则在刚放手的瞬间，木条将会() A. A端向上运动B. A端向下运动 C. 保持平衡不动 D. 不能确定 第13题图 B 实验突破 实验探究杠杆的平衡条件(6年未考) 命题点 实验视频见 超值配赠 【设计与进行实验】 1. 实验中杠杆平衡状态的判断：处于静止状态 2. 调节杠杆在水平位置平衡的目的：方便直接在杠杆上读出力臂
13、 3. 支点处于杠杆中点的目的：避免杠杆自重对实验结果产生影响 4. 实验前调节杠杆水平平衡的方法：左高向左调，右高向右调 注：实验进行中不能再调节平衡螺母 5. 弹簧测力计的使用及读数 6. 实验步骤补充和设计 7. 设计记录实验数据的表格(实验次数3次；各物理量需带单位) 8. 进行多次实验的目的：使得出的结论更具有普遍性 【分析数据和现象，总结结论】 9. 实验数据分析，得出结论：F1L1F2L2 【交流与反思】 10. 判断在杠杆两端加减或移动钩码后杠杆的状态：若F1L1F2L2，则哪边的乘积 大，杠杆哪边降低 11. 杠杆平衡条件的应用： (1)为了使杠杆平衡，判断钩码的移动方向和距
14、离或增、减钩码的数量； (2)根据杠杆平衡条件计算力、力臂 12. 将钩码换成弹簧测力计的好处：可以直接读出力的大小，实验操作更方便 13. 弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆(如下图)，测力计示数的变化及原因 ： (1)现象：弹簧测力计示数变大； (2)原因：弹簧测力计拉力的力臂逐渐变小 14. 实验评估： (1)杠杆一端多处悬挂钩码进行实验：力臂过多，实验操作不够简便； (2)支点没有在杠杆中点时无法得出正确结论：杠杆自重对实验有影响； (3)在杠杆的支点用弹簧测力计施加一个垂直于杠杆向上的力是否影响杠杆的平 衡：不影响，这个力的力臂为零 实验结论：杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂(
15、F1L1F2L2) 一题练透一实验 例(2019盘锦)在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前调节杠杆在水平位置平衡，目的是_. (2)通过多次实验得出表格数据： 方便直接在杠杆上读出力臂 次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm 12214 22418 326112 411628 5210120 638212 分析1、2、3次实验数据，可以发现实验中存在的问题是：没有改变_的 大小 (3)分析4、5、6次实验数据，得出杠杆的平衡条件是_(用字母表示) (4)如图甲所示是某次实验中的情形，把图中杠杆 两侧的钩码各取下一个，为使杠杆再次在水平位 置平衡，应将左侧钩码向_移动一个格同 时右侧
16、钩码向_移动一个格(选填“左” 或“右”) 例题图甲 力 F1l1F2l2 右 左 拓展设问 (5)实验前在调节杠杆平衡时，若杠杆静止时左端高右端低，此时杠杆处于 _(选填“平衡”或“非平衡”)状态，此时应将杠杆两端的平衡螺母向 _(选填“左”或“右”)调节 (6)实验中改变钩码质量和力臂进行多次实验的目的是_ 平衡 左 使得出的结论具有普遍性 拓展设问题图乙 (7)将杠杆一侧的钩码换成弹簧测力计，先后进行如图乙所示的两次实验，第一 次弹簧测力计竖直向下拉，示数为F1；第二次弹 簧测力计斜着拉，示数为F2.若两次杠杆保持水平 平衡，则当弹簧测力计由第一种位置转至第二种 位置的过程中，弹簧测力计
17、的示数F1_(选 填“”“”或“”)F2. (8)进行完实验后，探讨以下三个因素对实验 的影响：支架自身的重力足够大；单个钩码的重力不完全相等；杠杆与 转轴之间的摩擦偏大其中不会带来实验误差的是_(填序号) (9)小明同学所在的实验小组在完成规定实验后，他们想进一步研究，如果杠 杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验， 他们得到了如图丙所示的结果，根据这个结果， 可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件 为：F1L1_(用F2、F3、L2、L3表示) 相比图乙所示的方法，利用这种方法进行探究 的不足之处是_ _. 拓展设问题图丙 F2L2F3L3 杠杆右端力臂数量太多， 不便于得出实验结论