内容正文:
专题18 杠杆(原卷版)
【内容播报】
特别说明:典例是2023年的中考真题,即时检测是最新的全国各地的模拟题,好题冲关是2022年的期末考试题和2023年的模拟考试题和2023年的中考真题中经过多次筛选。知识点以挖空的形式设计,便于学生提前预习,考点通过方法总结,知识加工,便于学生理解和记忆,好题冲关分层设计,针对于不同的学生。
知识点
考点
好题冲关
杠杆的五要素
杠杆的作图(2典例+4即时检测)
基础过关(26)
探究杠杆平衡条件
杠杆平衡条件的判断(2典例+4即时检测)
能力提升(27)
杠杆的分类
杠杆平衡条件的应用(1典例+2即时检测)
真题感悟(15题)
1. 了解杠杆的五要素,掌握杠杆画力臂的方法;
2. 掌握探究杠杆平衡条件实验;
3. 掌握杠杆的动态平衡问题;
4. 掌握杠杆的最小动力问题;
5. 掌握杠杆与生活相关的题型处理办法。
知识点1:杠杆五要素
1. 杠杆的五要素和平衡条件
(1)定义:一根硬棒,在力的作用下绕着______转动的硬棒叫做杠杆
(2)五要素
支点:如图所示,杠杆绕着_____,用字母____表示
动力:如图所示,使杠杆______的力,用字母____表示
阻力:如图所示,_____杠杆转动的力,用字母____来表示
动力臂:如图所示,从支点到_______的_____,用字母l1表示
阻力臂:如图所示,从支点到_______的_____,用字母l2表示
知识点2:探究杠杆平衡条件
1. 探究过程
实验前调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自身重力对实验的影响,实验中使杠杆在 ,目的是
2. 结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1 = F2L2
3. 说明
为了消除实验中错误的结论: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,可用弹簧测力计代替一侧钩码斜拉杠杆
【提示】画力臂:
(1)先在杠杆示意图上确定出支点.
(2)画出动力作用线和阻力作用线;
(3)最后从支点向力的作用线引垂线.
知识点3:杠杆的分类
力臂关系
力的关系
距离关系
实例
省力杠杆
L1 ___ l2
F1 ____F2
省力,____ 距离
羊角锤、起子、撬棒等
费力杠杆
L1 ____l2
F1______ F2
_____,省距离
钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子等
等臂杠杆
L1 ____l2
F1 ____F2
不省力,不费力
天平、定滑轮等
【提示】
省力杠杆必然费距离,省距离杠杆必费力,既省力又省距离的杠杆是不存在的.
考点一 杠杆的作图
1. 杠杆力臂的作图步骤(1点2线3垂直)
(1) 第一步:先确定指点,即杠杆能绕着转动的固定点,用字母“O”表示(如图甲);
(2) 第二步:确定动力和阻力的作用线。从动力、阻力作用点沿力的方向(或反方向)分别画虚线即为动力阻力作用线,如图乙所示。
(3) 第三步:画出动力臂和阻力臂。由支点向力的作用线作垂线,从支点到垂足的距离就是力臂,并标明动力臂与阻力臂的符号“l1”、“l2”,如图丙所示。
角度1:力与力臂的作图
【典例1】(2023·江苏南通·统考中考真题)如图,杠杆AOB保持静止,O为支点,请作出动力的力臂和阻力。
【即时检测1】(2023·福建福州·校考模拟预测)如图所示,请你画出与的力臂。
【即时检测2】(2023·广东广州·校联考二模)如图是汽车液压刹车装置的一部分。该装置中AOB实为一个杠杆,O是杠杆的支点,请画出刹车时动力的力臂和它所受的阻力。
角度2:最小动力问题
【典例2】(2023·辽宁丹东·统考中考真题)如图所示,用轻质撬棒撬动地面上的石头,O是撬棒的支点,F2是阻力。请在图中画出作用在D点的最小动力F1、动力臂l1和阻力臂l2。
【即时检测1】(2023·江苏苏州·统考一模)如图所示,O为杠杆的支点,B为阻力的作用点,画出阻力的力臂l和使杠杆平衡时,在A点作用的最小动力F的示意图。
【即时检测2】(2023·河南许昌·统考二模)请在图中画出使车轮滚上台阶的最小力F。
考点二 杠杆平衡条件判断
1. 杠杆的平衡条件:F1L1 = F2L2
2. 多力杠杆的平衡:沿顺时针转动的力与臂力乘积之和等于沿逆时针转动的力与力臂乘积之和(即顺力矩之和等于逆力矩之和)
角度1:探究杠杆的平衡问题
【典例3】(2023·山东青岛·统考中考真题)天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”,《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件,小海用图甲所示装置进行探究,其中杠杆的刻度均匀,每个钩码的重力均为0.