专题15 杠杆中考问题考法与解法-2021年中考物理71个三点专题高分三部曲

专题15 杠杆问题考法与解法 知识点1：杠杆定义 在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 说明：杠杆五要素——组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。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。 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 知识点2：画力臂方法 一找支点、二画线、三连距离、四标签。 ⑴ 找支点O； ⑵ 画力的作用线（虚线）； ⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷ 标力臂（大括号）。 知识点3：判断是省力杠杆还是费力杠杆 杠杆的选择要根据实际情况，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆；当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。三种杠杆的判定依据是杠杆的平衡条件，即F1L1＝F2L2，若L1＞L2，则F1＜F2；同理可得出其他结论。三种杠杆的划分与比较见下表。 杠杆名称 力臂的比较 力的比较 距离的比较 特点 省力杠杆 动力臂大于阻力臂 动力小于阻力 动力作用点移动的距离大于阻力点移动的距离 能省力但费距离 费力杠杆 动力臂小于阻力臂 动力大于阻力 动力作用点移动的距离小于阻力点移动的距离 费力但能省距离 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 动力等于阻力 动力作用点移动的距离等于阻力点移动的距离 虽不省力但能改变用力的 方向 知识点4：杠杆的平衡条件 1.杠杆的平衡条件 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。杠杆的平衡条件（或杠杆原理）动力×动力臂＝阻力×阻力臂，写成公式F1l1=F2l2 2.杠杆平衡条件的探究 （1）命题点： 1）让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆自重对实验造成的影响。 2）杠杆平衡螺母的调节：左高左调、右高右调。 3）实验时应调节钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置静止，目的是便于测量力臂。 4）本实验多次测量的目的是避免实验的偶然性，得出普遍规律。 5）用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码，当测力计由竖直方向拉变成倾斜拉，要使杠杆仍保持平衡，测力计的示数会变大，是因为拉力的力臂变小。 6）实验数据分析。 7）实验结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F1L1＝F2L2) （2）解决杠杆平衡条件的探究问题基本要领是： 1）知道杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是方便从杠杆上量出力臂。 2）实验结论：杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，写成公式为F1l1＝F2l2。 3）还可以利用动力乘以动力臂是否等于阻力乘以阻力臂来判断杠杆平衡与否。 知识点5：杠杆的平衡条件应用 1.应用举例见表格： 名称 结 构特 征 特 点 应用举例 省力 杠杆 动力臂大于 阻力臂 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、 羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂小于 阻力臂 费力、省距离 缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 等臂 杠杆 动力臂等于 阻力臂 不省力 不费力 天平，定滑轮 2.解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 注意：解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 【例题1】（2020河南）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（　　） A. 瓶盖起子 B. 食品夹 C. 起钉锤 D. 核桃夹 【对点练习】如图所示的四种情景中，所使用的杠杆为省力杠杆的是（　　） A．用餐工具筷子 B．茶道中使用的镊子 C．用起子起瓶盖 D．托盘天平 【例题2】（2020安徽）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出 ，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N，AB=2.8m ，AO=0.3 m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=________N。 【对点练习】如图所示的两种情况，OB=AB，物重均为G，两轻质杠杆均平衡．比较F、F'的大小，