专题12 简单机械（知识梳理+典例+练习）-2024物理中考一轮复习精品资料

专题12 简单机械 一、思维导图 二、新课标要求 2.2.6 知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 3.2.3 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 三、知识梳理与典例 一、杠杆 1. 杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。 2. 描述杠杆特征的五个要素 以用撬棒撬物体为例进行分析讲解。 （1）描述杠杆的“五要素” ①支点：杠杆绕着转动的点O； ②动力：使杠杆转动的力F1； ③阻力： 杠杆转动的力F2； ④动力臂：从支点到动力 的距离l1； ⑤阻力臂：从 到阻力作用线的距离l2。 注意：“力的作用线” 是指过力的作用点沿力的方向所画的直线，不是支点到作用点的距离。 （2）透析杠杆五要素 ①支点： 在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；同一杠杆，使用方法不同，支点位置 改变。（以上均选填“一定”或“可能”） ②动力与阻力：作用点 在杠杆上（选填“一定”或“可能”），分别使杠杆向 方向转动（选填“相反”或“相同”），动力和阻力是相对的，一般把人对杠杆施加的作用力称为动力。 ③力臂：是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离；力臂 在杠杆上（选填“一定”或“不一定”），如图中l1、l2；若力的作用线过支点，则力臂为 。 （3）力臂的画法 步骤 画法 图示 第一步： 确定支点O 假设杠杆转动，杠杆上 相对静止的点即为支点 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)分别画直线， 即为动力、阻力的作用线 第三步：画出 动力臂和阻力臂 从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂 二、杠杆的平衡条件 1. 杠杆平衡 当杠杆在动力和阻力的作用下 或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。 2. 杠杆的平衡条件 （1）杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂 公式表示： ，这就是阿基米德发现的杠杆原理。 （2）注意： ①杠杆是否平衡，取决于力和力臂的 ；若乘积相等就平衡，否则沿着乘积大的那端转动。 ②注意单位统一：在应用杠杆平衡条件时动力和阻力的单位要统一（单位用N），动力臂和阻力臂的单位也要统一（单位用m或cm）。 三、生活中的杠杆 根据动力臂l1和阻力臂l2之间的大小关系及用途的不同，杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 1. 根据杠杆的平衡条件分析杠杆 如图所示，人的动力为F1，动力臂为l1，阻力为F2，阻力臂为l2。 根据杠杆的平衡条件F1 L1=F2 L2 可得 （1）若l1＞l2，则F1＜F2，为 杠杆； （2）若l1= l2，则F1=F2，为 杠杆； （3）若l1＜l2，则F1＞F2，为 杠杆。（以上均选填“省力”、“费力”或“等臂”） 2. 省力杠杆 （1）省力杠杆的实例分析 如图甲所示是钢丝钳，可以看做是两个杠杆的组合。其中 是支点， 点是动力的作用点， 点是阻力作用点。因为动力臂l1大于阻力臂l2，所以是 力杠杆。 （2）省力杠杆的特点 动力臂 L1 阻力臂L2，省力费距离。使用省力杠杆时，动力作用点移动的距离 阻力作用点阻力移动的距离，即费距离。（以上均选填“大于”或“小于”） （3）生活中的一些省力杠杆 钢丝钳、瓶盖起子、羊角锤等；这类杠杆的共同特点是动力臂l1大于阻力臂l2，所以使用时都是省力杠杆。 3. 费力杠杆 （1）费力杠杆的实例分析 如甲图所示，赛艇的船桨也是一种杠杆，乙图是船桨的杠杆模型。 划船时船桨绕着 点转动，所以O点即为支点；手的作用力F1为动力，作用点为 点；水对船桨的力F2为阻力，作用点为 点；因为动力臂l1小于阻力臂l2，所以是 杠杆，但划船时手只要移动较小的距离就能使桨在水中移动较大的距离。 （2）费力杠杆的特点 动力臂L1 阻力臂L2，费力省距离。使用时，动力作用点移动的距离 阻力作用点阻力移动的距离，即省距离。（以上均选填“大于”或“小于”） （3）生活中的一些费力杠杆 筷子、镊子、钓鱼竿、理发剪刀等。这类杠杆的共同特点是动力臂l1小于阻力臂l2，所以使用时都是费力杠杆。 4. 等臂杠杆 （1）等臂杠杆的特点 动力臂l1 阻力臂l2，动力F1 阻力F2，不费距离不省距离。 （2）生活中的等臂杠杆 托盘天平、定滑轮、跷跷板等。 【例题1】如图所示，是使用自拍杆辅助手机进行拍照的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，请画出作用在B点的阻力F2的阻力臂l2。