专题训练（十五） 杠杆与滑轮作图-【帮课堂】2023-2024学年八年级物理下册同步学与练（人教版）

专题训练（十五） 杠杆与滑轮作图 0101 学习目标 1.掌握杠杆的基本概念和原理，包括支点、力臂、动力和阻力等要素，理解杠杆的平衡条件。 2.理解滑轮的类型和工作原理，包括定滑轮、动滑轮和滑轮组，掌握滑轮组的绕线方式及其受力特点。 3.能够运用杠杆与滑轮作图知识解决简单的实际问题，如计算力臂、确定力的方向等。 4.能够分析复杂杠杆与滑轮系统的受力情况，通过作图辅助理解，提升解决问题的能力。 5.激发对物理学的兴趣和好奇心，通过作图过程感受物理学的魅力和实用性。 6.培养严谨、细致的学习态度，注重作图过程中的细节和准确性，提升物理学科素养。 02 专题解读 一、杠杆作图 杠杆力臂及最小力的作图是近几年中考的热点，也是学习杠杆的基础和难点。 (1)杠杆力臂的画法，可分为以下几步： 第1步：确定支点，用字母“O”表示。 第2步：确定力的作用线，沿着力的方向将力的作用线正向或反向延长，力的作用线用虚线表示。 第3步：画出力臂，由支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离就是力臂，用大括号或背向箭头表示并标明动力臂或阻力臂的符号“l1”或“l2”。 (2)杠杆最小力的画法： ①使用杠杆时，要使动力最小，必须使动力臂最长。 ②最长力臂的确定：A.把支点和力的作用点相连作为力臂时最长；B.在滚动圆柱体时，把支点和圆心相连构成的直径作为力臂时最长；C.对于长方体来说，体对角线作为力臂时最长。 ③根据支点位置(支点在中间，二力同向，支点在一端，二力反向)确定力的方向，过力的作用点作出垂直最长力臂的力即为最小力。 二、滑轮作图 1.定滑轮作图 （1）确定滑轮位置与方向：首先，在图纸上标出定滑轮的位置，并确定其旋转轴线的方向。定滑轮通常固定在一个位置，不会移动。 （2）画出滑轮轮廓：根据滑轮的实际形状和大小，使用绘图工具（如圆规和直尺）画出滑轮的轮廓。定滑轮通常是一个完整的圆形。 （3）标出力的作用点：在滑轮上标出绳子的作用点，即绳子与滑轮接触的点。这个点通常是绳子进入滑轮或从滑轮出来的位置。 （4）画出力的方向：根据题目的要求或实际情况，确定作用在滑轮上的力的方向，并在图上用箭头标出。对于定滑轮，力的方向通常沿着绳子的方向。 （5）标出力的大小（如需要）：如果题目中给出了力的大小，可以在力的箭头旁边标出相应的数值。 2.动滑轮作图 （1）确定滑轮位置与方向：与定滑轮类似，首先在图纸上标出动滑轮的位置，并确定其旋转轴线的方向。动滑轮通常与重物一起移动。 （2）画出滑轮轮廓：画出动滑轮的轮廓，它可能是一个完整的圆形，也可能是一个半圆形，取决于滑轮的具体结构。 （3）画出绳子的路径：根据动滑轮的工作原理，画出绳子的路径。绳子通常从滑轮的一端进入，绕过滑轮后从另一端出来。 （4）标出力的作用点：在滑轮和绳子上标出力的作用点，包括绳子的自由端和与滑轮接触的点。 （5）画出力的方向：确定作用在滑轮和绳子上的力的方向，并用箭头标出。对于动滑轮，力的方向可能随着滑轮的移动而改变。 （6）考虑力的平衡：在作图时，要注意考虑力的平衡。对于动滑轮，由于它可以改变力的方向，因此绳子的拉力与重物的重力之间需要满足一定的平衡关系。 3.滑轮组作图 对于滑轮组，作图的过程结合了定滑轮和动滑轮的特点。需要根据滑轮组的实际结构，依次绘制每个滑轮，并连接相应的绳子路径。在作图时，要注意每个滑轮的位置、方向以及力的作用点和方向，确保整个滑轮组的受力情况清晰明了。 03 专题训练 考向一：杠杆力臂作图 1．（23-24九年级上·陕西西安·期末）如图所示，O为支点，请在图中画出此时使杠杆静止的拉力F的力臂L。 2．（23-24九年级下·重庆·开学考试）在图中画出拉力 F的力臂L。 3．（2021·辽宁锦州·一模）如图所示是盘子夹，作用是当人们用盘子蒸食物时用其拿出盘子即方便又安全，请你在简图中画出动力F1、阻力F2及阻力臂L2。 4．（2021·江苏盐城·一模）按题目要求作图：在图中画出力F的力臂，并标上字母。 5．（23-24九年级上·宁夏固原·阶段练习）请在图中画出动力臂和阻力臂。 6．（2021·江苏淮安·三模）如图所示，为钓鱼竿钓鱼的示意图。请在图中作出F2的力臂l2。 7．（23-24九年级上·江苏淮安·阶段练习）如图所示，请在图中画出F₁的力臂。 考向二：最小力作图 8．（22-23八年级下·河南南阳·阶段练习）如图所示，要想用一个最小的力F，推着一个圆筒越过障碍物，请在图中画出力F的示意图（保留作图痕迹）。 9．（23-24九年级下·山东泰安·阶段练习）如图所示，弯曲杠杆OBA的B点挂一重物，若在杠杆A端施加一个最小力F，使其在图示位置平衡，试画出最小力的示意图及绳的拉力的力臂。 10．（23-24九年级上·陕西西安·阶段练习）如图是一种新式的下开式窗户和窗户的示意