2024山东中考物理二轮重点专题研究 第十一章 第一节 杠杆 滑轮（课件）(共55张PPT)

(共55张PPT)
杠杆 滑轮
第一节
知识精讲
2
考点清单
图说物理
实验突破—科学探究素养提升
3
实验 探究杠杆的平衡条件
山东近年中考试题精编
1
重难点突破
命题点
1
杠杆类型的判断(烟台3考，淄博2考，济宁2022.7D；日照2021.15第一空)
1. (2020烟台10题2分)我国古代劳动人民用智慧创造出很多实用工具，如图所示的四个场景中所用工具属于费力杠杆的是(　　)
C
山东近年中考试题精编
2. (2022烟台3题2分)图中所示的杠杆，属于费力杠杆的是(　　)
C
3. (2023临沂9题2分)各式各样的剪刀都是一对对杠杆．下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是(　　)
B
4. (2023烟台8题2分)踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱．踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是(　　)
A. 脚后跟是支点，是省力杠杆
B. 脚后跟是支点，是费力杠杆
C. 脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D. 脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
C
命题点
2
杠杆的平衡条件及应用(烟台2考，淄博4考，济宁3考，日照4考)
5. (2020淄博10题2分)如图所示，杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，处于平衡状态(忽略杠杆自身重力的影响)．下列说法正确的是(　　)
A. 此时杠杆是费力杠杆
B. 动力臂是线段OA
C. 杠杆的阻力是物体受到的重力G
D. 保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力变大
D
6. (2021枣庄8题2分)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
A
7. (2022聊城5题3分)人体中的许多部位都具有杠杆的功能．如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5 kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定(g＝9.8 N/kg)(　　)
A. 大于5 kg
B. 大于49 N
C. 小于49 N
D. 等于49 N
B
8. (2021日照15题2分)如图所示是某简易杠杆的示意图，已知AOB水平，OA＝OB，物体重力G＝10 N，拉力F的方向如图所示．该杠杆是_______杠杆，F＝________N．　
费力
20
　
9. (2021济宁12题2分)如图所示，长为2 m、横截面积为5 cm2的均匀实心直棒，A端静止在水平地面上，B端被竖直绳悬挂着，绳的拉力为25 N，则实心棒的质量为_______kg，密度为_______kg/m3.(g取10 N/kg)
5
5×103
10. (2022淄博19题2分)杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处，杠杆仍然平衡，如图所示，则GA＝________GB；若将两重物同时浸没在水中，则杠杆的________(选填“左”或“右”)端下沉．
右
命题点
3
滑轮的特点及其应用(烟台3考，淄博4考，济宁4考)
11. (2021烟台8题2分)用如图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦)．其中最费力的是(　　)
A
12. (2021淄博8题2分)现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》.书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”(图1)．现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2)，使重物在相同的时间内匀速上升相同高度．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是(　　)
A. 使用这个滑轮能省力
B. 甲拉力大小等于乙拉力大小
C. 甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D. 甲拉力使绳自由端移动的速度小
于乙拉力使绳自由端移动的速度
B
13. (2022泰安26题2分)如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4 m/s的速度运动了2 s，弹簧测力计的示数为5 N．则拉力F做功为________J.
8
命题点
4
简单机械作图
类型一　力、力臂作图(烟台2023.21，济宁2考)
14. [2023济宁17(2)题2分]请你设计两种方案并分别在图中标出钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡．
15. (2021威海21题2分)如图是撑杆跳运动员起跳动作示意图，请在图中画出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力及其力臂．
L
F
16. (2023烟台21题3分)如图所示为吊车起吊货物的工作示意图，请在图中画出动力、阻力和阻力臂．
L2
F2
F1
类型二　最小动力作图
17. (2022泰安29题2分)如图所示，一轻质杠杆AC可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体．为使杠杆在水平位置保持平衡，画出施加在杠杆上最小力F的示意图．
F
18. (2022德州20题2分)手机自拍已成一种时尚．如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点，请在图中画出：
(1)施加在A点最小的动力F1；
(2)力F2的力臂L2.
L2
F1
类型三　滑轮组绕线
19. (2022东营19题3分)如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法．
命题点
5
探究杠杆的平衡条件
20. (2022滨州21题8分)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的
0.5 N重的钩码若干个．
(1)如图A所示，实验前，杠杆左端下沉，
则应将左端的平衡螺母向____(选填“左”
或“右”)调节，直到杠杆在_____位置平
衡，目的是便于测量______，支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆_____对平衡的影响．
右
水平
力臂
自重
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1＝1.5 N，动力臂L1＝0.1 m，阻力F2＝1 N，则阻力臂L2＝______m.
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是__________________________________________________.
0.15
一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律
(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离．与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验______(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的．图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为5 cm，每个钩码重0.5 N，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，动力
×动力臂_______(选填“等于”或“不等于”)
阻力×阻力臂．
能
等于
简单机
械和功
滑轮
杠杆
定义
五要素
平衡条件：
F1L1=F2L2
分类及应用
定滑轮
动滑轮
滑轮组
定义
物理意义
公式
功率
功
不做功的三种情况
计算公式
计算公式
提高机械效
率的方法
理解
机械
效率
定义
知识精讲
【版本导航】鲁科：八下P64～P77；人教：八下P75～P84；
沪科：八年级P183～P194；教科：八下P71～P81.
考点清单
一、杠杆
1、定义：如图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕着_________转动，这根硬棒就是杠杆．
固定点
2、五要素(如图) ：
(1) _________：杠杆可以绕其转动的点O.
(2) _________：使杠杆转动的力F1.
(3) _________：阻碍杠杆转动的力F2.
(4) 动力臂：从支点O到______________的距离L1.
(5) 阻力臂：从支点O到______________的距离L2.
3、杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡状态：杠杆处于________或匀速转动的状态．
(2)杠杆的平衡条件：__________________________________________.
支点
动力
阻力
动力作用线
阻力作用线
静止
F1L1 ＝F2L2(或动力×动力臂＝阻力×阻力臂)
4、生活中的杠杆
种类 省力杠杆(F1动力) 费力杠杆(F1动力) 等臂杠杆
示意图
力臂的关系 ________ L1＜L2 L1＝L2
力的关系 F1＜F2 ________ F1＝F2
特点 省力费距离 ___________ _________________
应用 钢丝钳、瓶盖起子、撬棒、独轮车等 镊子、钓鱼竿、筷子、理发剪刀、赛艇的船桨、缝纫机脚踏板等 天平、定滑轮、跷跷板等
L1>L2
F1>F2
省距离费力
既不省力也不省距离
二、滑轮
定滑轮 动滑轮 滑轮组 图示 ______杠杆 _______杠杆 甲 乙
特点 可以_______________，但__________________ 可以_______，但_____________________________ 既可以______又可以 ________________ 等臂
省力
改变力的方向
不省力也不省距离
省力
费距离且不能改变力的方向
省力
改变力的方向
图示
拉力F与重力G 的关系(忽略绳重、滑轮重及摩擦) ________ ________ ________ ________
F移动距离(s)和G移动距离(h)的关系 ________ ________ ________ ________
F＝G
F＝ G
F＝ G
F＝ G
s＝h
s＝2h
s＝2h
s＝3h
三、生活中的简单机械
1、轮轴：一个可以连续旋转的________．如：方向盘等．
2、斜面：________力________距离；高度相同时，斜面越长越省力．
如：盘山公路等．
杠杆
省
费
微点诊断
1. 判断下列说法是否正确．
(1)作用在杠杆上的动力和阻力的方向可能相同，也可能相反(　　)
(2)杠杆的力臂是支点到力的作用点连线的距离(　　)
(3)杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置(　　)
(4)力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上(　　)
(5)使用费力杠杆可以省距离(　　)
(6)动滑轮既能省力又能改变力的方向(　　)
(7)使用定滑轮一定既不省力也不费力(　　)
(8)使用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组最多省一半力(　　)
√
×
×
√
√
×
×
×
图说物理
命题点：杠杆类型的判断
1.如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆．划船时船桨的轴是不动的，轴的位置就是支点．它是一支________杠杆，手移动的距离________(选填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离．生活中的________________也属于这类杠杆.
(人教八下P79图12.1－4)
费力
小于
筷子(或镊子等)
命题点：杠杆平衡条件及应用
2. 如图所示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＝10 N时，刹车拉线受到力的大小为________N.
(人教八下P80图12.1－6右)
省力
40
命题点：杠杆类型的判断、杠杆平衡条件的应用
3. 如图所示，某同学在做俯卧撑，此时可将他的身体看成一个________杠杆，若地面对双手的作用力为300 N，A点为他身体的重心，则该同学的重力为________N.
(鲁科八下P71图9－1－18)
省力
510
命题点：杠杆类型的判断、杠杆平衡条件的应用
4. 如图所示，搬运砖头的独轮车使用时可视为_____杠杆，车和砖所受的总重力为1 200 N，有关尺寸如图所示，则人至少需要_____N的力才能抬起扶手．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)．(2020绥化9题改编)
(鲁科八下P71图9－1－17；人教八下P80图12.1－8；沪科八年级P190图10－11类似)
省力
360
手握处向远离车箱的地方移动
重难点突破
一、杠杆作图
方法指导
(1)杠杆作图注意事项
①力臂用两端带有箭头的实线表示(或用虚线结合大括号的形式表示)；
②力的作用线的延长线用虚线表示；
③力的作用线与力臂的交点处应画出垂直符号；
④杠杆的动力、阻力的作用点要画在杠杆上，注意区分物体的重力与杠杆受到物体的拉力．
(2)作最小力的方法
①定点：在杠杆上找到距离支点最远的一点，即力的作用点；
②连线：连接该点与支点，该线段为最大动力臂；
③定向：过动力作用点作该点与其支点连线的垂线，根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向，标上箭头及表示力的符号．
1.(2021雅安)撬棒是生活中常用的劳动工具，如图所示．请画出重物M对撬棒的压力F2以及人对撬棒的力F1的力臂l1.
l1
F2
2.(2021通辽)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.
L1
F1
F2
3. (2021抚顺)如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆．其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：
(1)花盆所受重力的示意图(O′为其重心);
(2)杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
G
F1
l1
二、杠杆平衡条件的应用
4. 如图所示，杠杆可以在竖直平面内绕定点O自由转动，其每小格长度相等，在其两边分别挂四个钩码和两个钩码，此时杠杆恰好水平平衡．
(1)若在B、C两处各加一个钩码，杠杆________(选填“能”或“不能”)保持水平平衡；
(2)若将两边的钩码各向外移动一格，杠杆________(选填“能”或“不能”)保持水平平衡；
(3)若左边钩码下方增加一个钩码，右边钩码数量不变，为使杠杆保持水平平衡，应将右边钩码______________；
(4)若左右两边的钩码各减少一个，杠杆将________
(选填“水平平衡”、“左端下降”或“右端下降”)．
一题多设问
不能
不能
向右移动一格
左端下降
变式：如图所示，每个钩码重1.5 N，在A端施加一个竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F＝_____N．若保持拉力方向始终竖直向上，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将______
(选填“增大”、“减小”或“不变”)；若保持拉力方向始终垂直于杠杆向上，将A端缓慢向上提升一小段距离，在此过程中，拉力F将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)．
2
不变
减小
5. (2021绍兴改编)我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插硾头，硾嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图甲所示．若硾头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦．
(1)图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于______(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆．　
(2)若每次硾头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服硾头重力做功的功率为________瓦．
(3)若要在使用时更省力，请写出一条
可行的方法：____________________
________________________________．
l2
费力
40
将支点适当向硾头移
动(或用垂直于横木向下的力踩春)
甲
乙
实验突破—科学探究素养提升
实验
探究杠杆的平衡条件
图示法过实验
1. 实验装置调节 将杠杆置于水平桌面上，调节平衡螺母，使杠杆的横梁水平平衡 调节方法：左边高向_____调，
右边高向________调
支点在杠杆中点的目的：
消除杠杆自重的影响
调节水平平衡的目的：
便于测量力臂
左
右
2. 探究杠杆 的平衡条件 实验结论：杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂，用公式表示为____________
3. 实验注意事项： (1)在平衡杠杆的两端加、减钩码或移动钩码后杠杆的偏转情况 (若F1L1≠F2L2，则哪边乘积________，杠杆哪边下沉) (2)测量多组数据的目的是__________________________ (3)将一端钩码换成弹簧测力计的好处是_______________________________________ F1L1＝F2L2
大
使得出的结论更具有普遍性
能直接测出拉力的大小，实验操作更方便
一题多设问
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.
设计与进行实验
(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___________________________________.
(2)静止于支架上的杠杆如图甲所示，应将杠
杆右侧的平衡螺母向_______调节，使杠杆处
于水平平衡状态，这样做的目的是为了便于_________．杠杆平衡后，在实验过程中，________(选填“可以”或“不可以”)再调节平衡螺母.
消除杠杆自重
不挂钩码时调节杠杆在水平位置平衡
左
测量力臂
不可以
分析论证
(3)(2023威海改编)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4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；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格，则杠杆___________(选填“仍能保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”).
6
右端下沉
(4)在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，分析发现表格设计存在缺陷，请指出_________________.
次数 动力F1 动力臂L1 阻力F2 阻力臂L2
1 6 5 5 6
2 5 10 10 5
3 4 15 6 10
4 2 20 8 5
(5)小明同学分析实验数据后得出杠杆平衡的条件是：
____________________________________________.
物理量后没有单位
动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1L1＝F2L2)
交流与评估
(6)(2022枣庄改编)实验中小明发现：如果在图乙杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由：__________________________________________.
不会影响到杠杆的平衡，因为该力的力臂为零
(7)(2020郴州改编)如图丙所示，杠杆左边C点挂钩码，小明与同学在右边用弹簧测力计进行实验，这样做的好处是_____________________.
①小明设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，第二种弹簧测力计倾斜拉，杠杆水平平衡时弹簧测力计读数分别为F1、F2；第
_______种实验方案更方便，且F1________F2(选填“<”、“>”或“＝”).
②(2020广元改编)图丙中杠杆每个小格长度均为5 cm，在C点竖直悬挂4个重为0.5 N的钩码，当在D点用第二种方法拉杠杆，
使杠杆在水平位置平衡，此时动力臂为________cm，
动力F2为________N.
能直接读出力的大小
一
＜
10
2
丙
(8)(2023苏州改编)如图丁所示，另一位同学始终竖直向下
拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，此
过程中，弹簧测力计拉力的力臂________(选填“变大”、
“变小”或“不变”，下同)，拉力的大小________.
(9)(2020淮安改编)另一小组的实验数据如下表所示，得到与小明组不一样的结论：动力F1与阻力F2成正比关系．你认为该结论可靠吗？_______并说明理由：_________________________.
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 1 15 1.5 10
2 2 15 3 10
3 3 15 4.5 10
变小
不变
不可靠
没有改变动力臂和阻力臂
丁
(10)(2020德州改编) 创新小组用如图戊所示的方式悬挂钩码， 杠杆也能在水平位置平衡(杠杆上每格等距) ，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式. 这主要是因为该种方式________.
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
戊
创新设问
(11)(实际应用)图己是一座斜拉式通航桥，桥塔两侧对称的多根钢索将桥面紧紧拉住，防止垮塌，可简化为图庚所示，工程师为有效减小每根钢索的拉力进一步抽象为图辛的结构来设计．在图辛中通过作图分析出两种减小每根钢索拉力的可操作的方案：
己
庚
辛
L1
L2
G
①______________________________；
②______________________________.
并说明其中一种方案设计的理由：________________________________
_______________________________________________________________
______________________________________________.
减轻桥体的质量
适当增加桥塔的高度
在图辛中作出动力和动力臂、阻力和阻力臂如答图所示；由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，F1＝ ，可以通过减小桥体的重力G(或减小L2或增大L1)来减小F1
辛