2024年中考物理（人教版）总复习一轮课件：第15课时 杠杆及其应用

第15课时 杠杆及其应用 1 考点一 杠杆 1.杠杆基本知识 简图 定义 在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆 五 要 素 杠杆绕着转动的点(O) 使杠杆转动的力(F1) 阻碍杠杆转动的力(F2) 动力臂 从支点到动力作用线的 (l1) 阻力臂 从支点到阻力作用线的 (l2) 支点 动力 阻力 距离 距离 返回目录 说明 ①动力、阻力都是杠杆受到的力,作用点都在杠杆上,不是杠杆施加给物体的力。 ②动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向相反。当支点在杠杆中间时,二力同向;当支点在杠杆一端时,二力反向(巧记:中同、端反) 杠杆 作图 (1)作力臂的一般步骤:①找到支点;②画力的作用线;③过支点向力的作用线作垂线(标垂足);④用相应的符号标出力臂。 (2)作最小动力的方法:①连接支点和杠杆上最远点即为最大力臂;②垂直力臂作力(注意力的方向) (续表) 返回目录 2.杠杆的平衡条件 (1)杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡。 (2)杠杆的平衡条件:动力 动力臂=阻力 阻力臂,公式: 。 F1l1=F2l2 返回目录 名称 示意图 力臂关系 力的关系 特点 应用举例 省力 杠杆 l1 l2 F1 F2 省力、 撬棒、铡刀、起子、独轮车 费力 杠杆 l1 l2 F1 F2 、省距离 钓鱼竿、镊子、筷子、船桨 等臂 杠杆 l1 l2 F1 F2 不省力、不费力 天平、定滑轮 生活中的杠杆 考点二 > < 费距离 < > 费力 = = 返回目录 基础配练1:关于杠杆,下列说法中正确的是 ( ) A.杠杆一定是一根直的硬棒 B.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置 C.作用在杠杆上的动力一定与作用在杠杆上的阻力方向相反 D.力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上 D 返回目录 基础配练2::如图15-1所示是搬运砖头的独轮车,车箱和砖头的总重G=1 000 N,独轮车的有关尺寸如图所示,推车时,人手向上的力为 N。 图15-1 300 返回目录 基础配练3:如图15-2所示,参赛队员两只手均支撑在桨柄的末端,用力划桨从而使赛艇前进,此时桨是 (选填“省力”或“费力”)杠杆,赛艇运动员用很长的船桨划船,而不直接用手划水,原因是使用船桨能省 。 图15-2 费力 距离 返回目录 重难一 杠杆五要素及作图 例1 [原创]如图15-3所示为脚踩式垃圾桶的示意图,在开盖子的过程中,是杠杆ABC和杠杆A'B'C'在起作用,杠杆A'B'C’是 杠杆, 是支点,动力的作用点是 点; ABC是 杠杆, 是支点,动力的作用点是 点。 图15-3 费力 A' B' B A 省力 返回目录 例2 自行车手闸装置可视为杠杆,其简化示意图如图15-4所示,其中O为支点,刹车线对A点的拉力为阻力F2。请在图中画出: (1)阻力的力臂l2。 (2)刹车时,作用在杠杆AOB上的最小动力F1。 解:(1)(2)如图所示 图15-4 返回目录 例3 如图15-5所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从① ② ③,则拉力的变化情况是( ) A.先变小后变大 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小 重难二 杠杆动态变化问题 图15-5 A 返回目录 例4 如图15-6所示,重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施加一水平拉力F,让木棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中,木棒的重力的力臂 ,拉力F 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 图15-6 变大 变大 返回目录 例5 作用在杠杆右端的力F将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B。 (1)如图15-7甲所示,若力F始终与杠杆垂直,在这个过程中,力F的大小将 ;杠杆处于 位置时,力F最大。 (2)如图乙所示,若力F的方向始终竖直向上,在这个过程中,力F的大小将 。 图15-7 先变大后变小 水平 不变 返回目录 例6 停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出,如图15-8甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。已知横杆AB粗细均匀、质量分布均匀,重为G=120 N,AB=2.8 m,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。 重难三 杠杆平衡条件的相关计算 图15-8 440 返回目录 [解析]由题可知,力F的力臂l1=AO=0.3 m;形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心上,所以横杆重力的作用点在AB的中间,重力方向竖直向下,所以重力的力臂l2=AB-AO= 2.8 m-0.3 m =1.1 m,由杠杆平衡的条件可 得,Fl1=Gl2,即F 0.3 m=120 N 1.1 m, 解得F=440 N。 图15-8 返回目录 例7 如图15-9所示,将棱长为10 cm的正方体