第12讲 简单机械(课件+讲义+练习)-2023年中考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）

2023年中考物理重难点突破 第12讲 简单机械 一、杠杆 1.杠杆：在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体均可以看成是杠杆。这里“坚实”理论上是指“不发生形变”；杆杆不一定是一根硬棒。 2.杠杆的“五要素”： （1）动力（F1）：使杠杆转动的力。 （2）阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力。 （3）支点（O）：杠杆绕着转动的支撑点；一个杆杆有且只有一个支点。 【重难点与突破】 2023年中考物理重难点突破 （4）动力臂（L1）:从支点到动力作用线的距离。 （5）阻力臂（L2）:从支点到阻力作用线的距离。力的作用线：通过力的作用点沿力的方向的直线。 2023年中考物理重难点突破 【注意】（1）力与力臂的几何关系：力臂始终与力的方向垂直。 （2）力臂是从支点到力的作用线之间的距离，不是从支点到力的作用点之间的距离！力的作用线是与力重合的一条假想的直线。 （3）力的方向的确定：动力和阻力的作用效果刚好相反。根据已知力的作用效果来确定。若果已知的力使杠杆绕顺时针旋转，则所做的力的效果与其相反。一般来说，支点在杠杆的一端，两个力方向大致相同；支点不在杠杆的一端，两力的方向大致相反。 3.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2） 2023年中考物理重难点突破 4.杠杆的分类： （1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂或者动力小于阻力的杠杆。 （3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂或者动力等于阻力的杠杆。 （3）费力杠杆：动力臂小于阻力臂或者动力大于阻力的杠杆。 2023年中考物理重难点突破 【例1】（2022广东）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： 2023年中考物理重难点突破 （1）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节； （2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为 时，拉力最小，大小为 N； （3）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂L1:L2= 。若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的 端将下沉。 2023年中考物理重难点突破 【分析】（1）由甲图可看出：杠杆右端向上翘，所以平衡螺母应该向右调节，以增加右边的力，使其平衡。 （2）乙图中A点处的力为FA=3×0.5N=1.5N，距离支点O的水平距离为4个单位长度，即A点处力的力臂LA=4个单位长度。B点处用力使杠杆平衡，所施加的最小力是与杠杆垂直节向下的力，此时LB=3个长度单位。所需力的大小FB，由杠杆平衡条件可知： FA×LA=FB×LB,即1.5N×4个长度单位=FB×3个长度单位，解得FB=2N。 2023年中考物理重难点突破 （3）设每个硬币的重力为G，则F1=2G；F2=4G；由杠杆平衡条件可得：F1L1=F2L2,即： 2G×L1=4G×L2，解得L1：L2=2:1。若两边同时各取走一枚硬币，则左边F1=G,右边F2=3G，则左边力与力臂的乘积为：G×2个单位长度；左边力与力臂的乘积为：3G×1个单位长度。 左右不相等，且右边大于左边，所以杠杆向右边下沉。 【答案】（1） 右 （2）竖直向下 2 （3） 2：1 右 2023年中考物理重难点突破 【突破】1.本实验中，将杠杆调节到水平位置平衡的方法，与托盘天平调节横梁平衡的方法一样：那边向上翘，平衡螺母就向那边调节，直到在水平位置平 2.在探究杠杆平衡条件的实验中的操作注意事项： 2023年中考物理重难点突破 操作注意事项 目的 杠杆放水平台上，并调节杠杆，使其在水平位置上平衡 使重力的方向与杆杆垂直，便于测量力臂 把支点放在杠杆的中心点 减小杠杆自身重力带来的实验误差 一般左右两边挂一组不同数量的钩码，不挂几组同时实验 减小实验操作的复杂程度，简化实验操作， 多次改变所挂钩码的数量，调节平衡 避免一次实验带来的偶然性，获取普遍的规律 不能猜想平衡条件为“动力+动力臂=阻力+阻力臂” 力和力臂是两个不同的物理量，不可以相加减 3.杠杆的再平衡问题 2023年中考物理重难点突破 对已经平衡的杠杆的再操作情形 操作后的情况 两边同时向支点移动相等的距离 不再平衡，力臂长的一端下沉 两边同时远离支点移动相等的距离 不再平衡，力臂短的一端下沉 两边同时减少相同的力 不再平衡，力大的一端下沉 两边同时增加相同的力 不再平衡，力小的一端下沉 思路1：根据杠杆的平衡条件进行计算。变化后的情形通过计算，左右依然相等，则再平衡成立；否则，值大的一端下沉。 思路2：采用