第10讲　功和功率　简单机械　机械效率　第2课时　杠杆课件2025年中考物理一轮复习（甘肃专版）

第二单元　力学　热学 第十讲　功和功率　简单机械　机械效率 第2课时　杠杆 教材梳理　夯实基础 考向探究　培养能力 实验突破　提升素养 考点一 杠杆 定义 　在力的作用下绕着　　　　转动的硬棒叫杠杆  五要素 　支点:杠杆绕着转动的点(如图中O点)。 　动力:使杠杆转动的力(F1)。 　阻力: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)  杠杆 平衡 　当杠杆在动力和阻力作用下　　　　　　　 　时,我们就说杠杆平衡了;杠杆平衡条件的关系式为            固定点 距离 距离 静止或匀速转动 动力×动力臂=阻力×阻力臂 教材梳理　夯实基础 返回目录 2 (1)动力、阻力都是杠杆受到的力,作用点都必须落在杠杆上。(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) 注意 教材梳理　夯实基础 返回目录 1.1 如图10-6所示,杠杆在水平位置平衡,若拉力F1为动力,请在图中画出动力F1的力臂l1、杠杆所受阻力F2和阻力臂l2的示意图。 基础配练 图10-6 [答案]如图所示 教材梳理　夯实基础 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、羊角锤、起子、独轮车 费力 杠杆 l1　　l2  F1　　F2  　　、 省距离　 　理发剪刀、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 考点二 生活中的杠杆 > < 费距离 < > 费力 = = 教材梳理　夯实基础 返回目录 2.1 (2023武威)如图10-7所示是三种类型的剪刀,请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择　　　　(选填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是　　　　(选填“省力”“省距离”或“省功”)。  基础配练 图10-7 A 省力 教材梳理　夯实基础 返回目录 例 1 如图10-8所示,一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态。l2是力F2的力臂,请在图中画出力F1的力臂l1和力F2的示意图。 考向一 杠杆作图 [答案]如图所示 图10-8 考向探究　培养能力 返回目录 7 例 2 如图10-9所示,杠杆B点挂着重物G,若在A点施加一个最小的力F使杠杆在图示的位置静止,请画出此力的示意图和力臂。 图10-9 [答案]如图所示 考向探究　培养能力 返回目录 变式1 (2024湖北)2024年6月2日至3日,“嫦娥六号”完成了人类首次月球背面采样。如图10-10甲所示,“嫦娥六号”的机械臂正绕O点转动,将采集的月球样品送往贮存装置。请在图乙示意图中画出样品对机械臂上A点的作用力F的力臂l。 图10-10 [答案]如图所示 考向探究　培养能力 返回目录 (1)作力臂的一般步骤:①找到支点;②过力的作用点作出力的作用线;③过支点向力的作用线作垂线(垂足落在力的作用线上);④支点到垂足的距离即为力臂,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;③利用顺、逆时针来确定力的方向;④利用杠杆平衡条件来确定力的大小。 方法总结 考向探究　培养能力 返回目录 例 3 (1)如图10-11甲所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠杆重新在水平位置平衡,应在A处悬挂　　　个钩码。 (2)若题中每个钩码重为0.5 N,在A处用弹簧测力计按如图乙所示的方式斜向下拉,则弹簧测力计的示数为　　　　N。  考向二 杠杆的动态平衡问题 图10-11 2 2 考向探究　培养能力 返回目录 (3)图甲中,在A处悬挂钩码使杠杆处于水平平衡状态后,如果在杠杆两侧钩码下方各增加一个相同的钩码,则杠杆会　 。  (4)图甲中,在A处悬挂钩码使杠杆处于水平平衡状态后,如果将杠杆两侧钩码同时向远离支点方向移动相同的距离,则杠杆会　　　　　　。  图10-11 右端下沉 左端下沉 考向探究　培养能力 返回目录 例 4 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10-12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10-12 先变大后变小 水平 不变 考向探究　培养能力 返回目录 例 5 (2024绵阳)如图10-13所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24 N, A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC。A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6 N。现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是 (　　) A.8 N B.12 N C.16 N D.18 N 考向三 杠杆平衡条件的计算 图10-13 C 考向探究　培养能力 返回目录 例 6 如图10-14所示,建筑工人把独轮车抬起后前行,已知独轮车和砖头的总重力G=500 N,独轮车的有关尺寸如图所示。请计算:(g取10 N/kg) (1)工人把独轮车抬起时,至少需要施加多大的竖直向上的作用力? (2)把独轮车抬起后,工人用200 N的水平推力使独轮车在3 min内前进了180 m,则推力的功率是多少? 图10-14 解:(1)根据杠杆平衡条件可得,Fl1=Gl2, 则工人对独轮车施加的竖直向上的作用力最小为 F==150 N。 考向探究　培养能力 返回目录 例 6 如图10-14所示,建筑工人把独轮车抬起后前行,已知独轮车和砖头的总重力G=500 N,独轮车的有关尺寸如图所示。请计算:(g取10 N/kg) (2)把独轮车抬起后,工人用200 N的水平推力使独轮车在3 min内前进了180 m,则推力的功率是多少? 图10-14 (2)由题意可知,工人的水平推力F推=200 N, 独轮车运动的时间t=3 min=180 s, 前进的路程s=180 m, 则推力的功率为 P==200 W。 考向探究　培养能力 返回目录 【实验装置】如图10-15所示。 图10-15 【常考点梳理】 1.杠杆平衡状态:杠杆静止(包括水平位置静止和非水平位置静止)或杠杆匀速转动。 突破 探究杠杆的平衡条件　 实验突破　提升素养 返回目录 2.实验前,调节杠杆在水平位置平衡时对平衡螺母的操作:左高　　　　调,右高　　　调。实验开始后,　　　　再调节平衡螺母。  3.让支点处于杠杆中央的目的:可消除　　 　　　对实验结论的影响。  4.让杠杆在水平位置平衡的目的:　　　　　　　　　　　　　　。  5.测量多组实验数据的目的:　　 　　　　　　　　　　　　　　　。 图10-15 左 右 不能 杠杆自重 便于从杠杆上直接读出力臂 避免偶然性,使得出的结论更具有普遍性 实验突破　提升素养 返回目录 6.在处于平衡状态的杠杆的两端加、减钩码或改变钩码所挂位置后杠杆的偏转情况,若F1l1≠F2l2,则哪边的乘积　　　　,杠杆的哪端下降。  7.钩码换成弹簧测力计的好处:①　　　　　　　　　　 　;②　　　　　　　　　　　 。  图10-15 大 能直接测出拉力的大小 可以改变用力的方向 实验突破　提升素养 返回目录 8.如图乙所示,弹簧测力计由竖直变为倾斜拉杠杆,拉力会　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”),因为　　　　　　　　　。  9.实验所测数据不能全部具有特殊性,如多组数据中阻力和动力都是倍数关系等。 图10-15 变大 拉力的力臂变小 实验突破　提升素养 返回目录 例 1 (2023永州)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。 (1)当杠杆静止时如图10-16甲所示,为了方便测量力臂,需要调节杠杆使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向　　　　(选填“右”或“左”)调节。  图10-16 右 实验突破　提升素养 返回目录 (2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到的实验数据如下表。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 … … … … … 分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是　　　　　　　。  F1l1=F2l2 实验突破　提升素养 返回目录 (3)本次探究进行多次实验的目的是　　　。  A.减小实验误差　　　 B.寻找普遍规律 (4)如图乙所示,若将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会            (选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。  图10-16 B 右端下沉 实验突破　提升素养 返回目录 (5)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b两位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,则Fa　　　　(选填“>”“=”或“<”)Fb。  图10-16 < 实验突破　提升素养 返回目录 例 2 (2023达州)在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮她将下列步骤补充完整。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3) (1)相邻两刻度线间距离相等的轻质杠杆静止在如图10-17甲所示的位置,此时杠杆　　　　(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向　　　　(选填“左”或“右”)调节。  图10-17 是 右 实验突破　提升素养 返回目录 (2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于杠杆右侧,杠杆仍处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码的质量为100 g,则物块质量为　　　　g。  (3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物块在水中所受浮力为　　　　N。  图10-17 400 2 实验突破　提升素养 返回目录 (4)物块的密度是　　　 　kg/m3。  (5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是　　　　(选填字母)。  A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律 B.取平均值,减小误差 图10-17 2×103 A 实验突破　提升素养 返回目录 $$