14.第十一讲 简单机械 第1课时 杠 杆（PPT课件）-【中考导学案】2025年中考物理复习讲义（武汉专用）

第十一讲　简单机械　 第1课时　杠　杆 第三部分　力　学 《中考导学案》 2025武汉物理 1 1 2 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 3 实验探究·一题三阶通关 4 课堂反馈·落实学业要求 目 录 2 回归教材·掌握必备知识 考点综述 01 3 1 必备知识 杠杆及五要素 1.定义：在力的作用下能绕着固定点转动的　　 叫做杠杆。  硬棒 [杠杆受力不易发生形变，可以是直的、弯曲的、圆的、方的，但必须是硬棒] 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 4 2.五要素 支点(O)：杠杆可以绕其转动的点； 动力(F1)：使杠杆转动的力； 阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力； 动力臂(l1)：从支点O到　　 作用线的距离；  阻力臂(l2)：从支点O到　　 作用线的距离。  [力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离] [动力和阻力的作用点必在杠杆上] 动力F1 阻力F2 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 即时反馈 对点练习1　(1)如图甲所示，O为支点，l2为阻力F2的力臂，请画出F1的力臂和此杠杆的阻力F2的示意图。 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (2)如图乙所示，硬质杠杆AOB上挂一重物G，O为支点，请在图中作出能使重物在图示位置静止的最小动力F的示意图和该力的力臂l。 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 2 必备知识 杠杆的分类 杠杆 类型 示意图 力臂 力 特点 生活应用 对应归类 高频实例 省力 杠杆 l1 　 l2  F1 　 F2  省力、 费距 离 　 　   　       ①撬棒；②托盘天平；③铡刀；④筷子；⑤船桨；⑥定滑轮；⑦羊角锤；⑧钢丝钳；⑨镊子；⑩开瓶器；⑪钓鱼竿；⑫食品夹；⑬花枝剪刀 > < ①③⑦　  ⑧⑩⑬ 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 8 杠杆 类型 示意图 力臂 力 特点 生活应用 对应归类 高频实例 费力 杠杆 l1 　 l2  F1 　　F2  费力、 省距离               ①撬棒；②托盘天平；③铡刀；④筷子；⑤船桨；⑥定滑轮；⑦羊角锤；⑧钢丝钳；⑨镊子；⑩开瓶器；⑪钓鱼竿；⑫食品夹；⑬花枝剪刀 等臂 杠杆 l1 　 l2  F1 　　F2  不省力、 不省距离 　 　  < > ④⑤⑨ ⑪⑫ ＝ ＝ ②⑥ 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 3 必备知识 杠杆的平衡条件及应用 1.杠杆的平衡状态：当杠杆处于　　 或　 　时，我们就说杠杆平衡了。  2.杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即　 　。 静止 匀速转动状态 F1l1＝F2l2 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 10 即时反馈 对点练习2　如图所示是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是　 　；当图中手对车闸的作用力F＝10 N时，刹车拉线受到力的大小为　 　N。  杠杆 40 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 对照课标·突破核心考点 考点综述 02 　如图甲所示，鼠标的左、右键均可以看成杠杆，当我们的手指在B点按下鼠标左键时，A端向下移动并按压其下方的金属弹片使电路接通完成操作任务，请在图乙中画出： (1)作用在B点的最小动力F1及其力臂l1； (2)在A端所受阻力F2。 1 核心考点 杠杆五要素的作图 例 1 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 　如图所示的四种用具中，正常使用时能够省距离的是 ( ) 2 核心考点 杠杆的分类 例 2 A.托盘天 平的横梁 B.自行车 脚踏板 C.羊角锤 D.筷子 D 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 　(2024·武汉三调)如图所示是我国古代工匠通过杠杆将巨木一端抬起时的情景，图中横杆和支架组成了一个杠杆。关于该杠杆，下列说法正确的是 ( ) A.杠杆的动力臂比阻力臂短 B.杠杆动力作用点移动的距离比阻力作用点 移动的距离小 C.增大工匠与支架之间的距离，工匠抬起巨木时更费力 D.减小横杆上悬绳与支架之间的距离，工匠抬起巨木时更省力 3 核心考点 杠杆的平衡条件及应用 例 3 D 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 　搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重 力G＝1 500 N。独轮车有关尺寸如图甲所示，图乙是 指甲剪示意图。则下列说法错误的是 ( ) A.该独轮车在使用时与指甲剪使用时的ABC部分 都是省力杠杆 B.推车时人手向上的动力F为250 N C.推车时地面对车轮竖直向上的力为1 350 N　 D.为了更省力，工人师傅可以将手向右后方移动 例 4 C 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 　(1)如图1所示，轻质杠杆OA的B点悬挂一重物G，在A端施加一垂直于杠杆的动力F1将杠杆匀速拉到水平位置平衡。设阻力、动力臂和阻力臂分别为F2、l1、l2，则将杠杆从 实线位置匀速提到虚线位置的过程中， F2、l1　　 ，l2　　 ，F1l1 　 　，F1　 　。(均选填“变大” “变小”或“不变”)  4 核心考点 动态杠杆 例 5 不变 变大 变大 变大 图1 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (2)如图2所示，轻质杠杆OA的B点悬挂一重物G，在A端施加一竖直向上的动力F1将杠杆匀速拉到水平位置平衡。设阻力、动力臂和阻力臂分别为F2、l1、l2，则将杠杆从实线位置匀速提到虚线位置的过程中，l1　 　，l2　 　，　 　， F2　 　，F1　 　。 (均选填“变大”“变小”或 “不变”)  变大 变大 不变 不变 不变 图2 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 　如图所示是我国自主研发的一款水陆两栖车，它是一种结合了车与船的双重性能的特种车辆，既可以像汽车一样在陆地上行驶，又可以像船一样在水上浮渡。该车轴距为3.2 m，整车质量2.4 t，最大承载量600 kg。当该车空载在水平路面上直线行驶时，若重力作用线到前轮轴的距离为1.2 m，假设重心位于整车左右 两侧中轴线上，如图所示，前后车轮对 路面的压力差是　 　。(不计驾驶 员的重力，g＝10 N/kg)  例 6 6 000 N 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 实验探究·一题三阶通关 考点综述 03 实验　 探究杠杆的平衡条件* 实验 目的 用两端附有平衡螺母的带刻度的杠杆、铁架台、钩码和弹簧测力计等，探究杠杆平衡时动力、动力臂与阻力、阻力臂之间的定量关系 实验装置与操作要点说明 1.选择杠杆中点作为支点：可消除杠杆自重对实验的影响。 2.实验前调节平衡螺母的方法：左高　 　调，右高　　 调(实验过程中　　 调节平衡螺母)。  3.调节杠杆在水平位置平衡的目的：便于测量　　 。  4.本实验多次测量的目的：避免实验的偶然性，使得出的结论具有普遍性 左 右 不能 力臂 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 实验评估 1.将杠杆一端的钩码换成弹簧测力计的好处：能直接测出拉力的大小，实验操作更方便。 2.将弹簧测力计从竖直拉变为斜着拉，拉力力臂变小，弹簧测力计示数变大。 3.能直接说明“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”是错误结论的操作：将弹簧测力计由竖直拉改为斜着拉 实验结论 动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1l1＝F2l2) 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 　小明同学利用如图1所示装置，探究杠杆平衡条件： 例 图1 图2 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (1)挂钩码前，杠杆在如图1所示的位置静止，此时杠杆　 　(选填“达到”或“没达到”)平衡状态，接下来应向　 　调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持　 　。  固 基 础 图1 达到 右 水平静止 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (2)如图2所示，在A点挂有2个质量相等的钩码，应在B点挂3个质量相等的钩码，让杠杆恢复　 　，这样做的目的是      　 　。　  图2 水平静止 便于直接读出 力臂 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (3)小明同学完成一次操作后，杠杆在水平位置平衡。记录的数据为：动力F1＝2 N，动力臂l1＝1 cm；阻力F2＝1 N，阻力臂l2＝2 cm。他测出了这组数据后就得出了“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”的结论，你认为他的结论是　 　(选填“正确”或“错误”)的，理由是      　　 。  图2 图1 错误 不同的物理量 不能相加减 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (4)图2中杠杆已经在水平位置平衡，若在左右两边所挂钩码下方再各加一个钩码，此时杠杆　 　水平静止；若将左右两边所挂的钩码都靠近支点移动一格，此时杠杆　　 水平静止。(均选填“能”或“不能”)  提 能 力 图2 不能 不能 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (5)如图3所示，若每个钩码重0.5 N，且杠杆上每格长度相等，小明在杠杆左端C处挂上3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，他在图中D处施加一个力F1，此力最小值为　　 N，方向　 。  图3 2 竖直向上 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (6)若撤去力F1，改在杠杆右端E处施加一个方向向下的力F2(如图3所示)，仍使杠杆平衡。请在图3中画出力F2的力臂；可以判断：F2　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)1.5 N。  图3 大于 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (7)得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂l1的数据，并绘制了F1与l1的关系图象，如图4所示，请根据图象 推算，当l1为0.1 m时，F1为　　 N。图象中每 个点与两坐标轴围成的方形面积　 　(选填 “相等”或“不等”)。  图4 6 相等 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (8)如图5所示，同桌小叶同学在探究杠杆的平衡条件时，将一个物块悬挂在杠杆左端B点的下方，这样使阻力的大小、方向和作用点都不变。实验中始终保持杠杆右端动力作用点的位置在A点，多次改变动力的方向(即改变支点和动力作用点的连线OA跟 动力作用线的夹角θ)，用弹簧测力计测出 每次动力的大小。 拓 思 维 图5 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 下表是他记录的实验数据，5次实验中，动力F3的力臂最长；第5次实验中动力F5大小为　 　。分析表中的数据可知：支点和动力作用点的连线跟动力作用线的夹角越接近　 　，杠杆越省力。  图5 实验次数 1 2 3 4 5 动力的 方向(θ) 30° 45° 90° 135° 150° 动力的 大小 4 N 2.8 N 2 N 2.8 N   4 N 90° 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (9)小叶同学又将实验装置改装成如图6所示，在A处正下方悬挂一不吸水的石块，在B处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F＝4 N，杠杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为　　 杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底，要使杠杆在水平位置再次平衡，应在B处竖直向上施加拉力为　 　N。(已知ρ石＝2.0×103 kg/m3， ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)  图6 等臂 1 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 课堂反馈·落实学业要求 考点综述 04 34 1.下列工具中属于费力杠杆的是 ( ) A.钳子 B.碗夹 C.门把手 D.自行车手闸 B 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 35 2.如图所示，三角支架ABC固定在客厅墙上，已知AB长40 cm，AC长30 cm，一花瓶正好放置在AB中点处。A处螺钉能承受的最大水平拉力为40 N，为防止因A处螺钉松脱而支架绕C点倾翻，所放置花瓶的重力最大为 　 N(支架重力不计)。若花瓶的重力较大，放置时应尽量　 　(选填“靠近”或“远离”)墙壁可确保安全。  60 靠近 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 3.(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。请画出样品对机械臂上A点的作用力F的力臂l。 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 4.(2024·武汉)某同学利用若干个质量为50 g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。 (1)调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并　 　，达到平衡状态，如图所示。  静止 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (2)在杠杆左侧15 cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到　 　cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是　　 (选填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。  10 钩码对杠杆的拉力 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 (3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3 N时，该拉力的作用点可能在杠杆　 　(填序号)刻度线处，g＝10 N/kg。  ①左侧10 cm　 ②右侧5 cm ③右侧15 cm ①③ 首页 目录 课堂反馈·落实学业要求 回归教材·掌握必备知识 对照课标·突破核心考点 实验探究·一题三阶通关 请完成《练测本》素养综合练测21 本讲内容结束 $$