内容正文:
授课人:祁阳市初中物理名师工作室 周湘玲
中考物理
总复习:杠杆
二、内容结构与思维导图
一、新课标要求
三、知识梳理与重难解析
四、实验突破
五、链接中考
目 录
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一、新课标要求(2022版)
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新课标要求(2022版)
2.2.6 知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。
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4
二、内容结构与思维导图
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杠杆(生活中的杠杆)
探究杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2
简单
机械
从力的角度认识
内容结构
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思维导图
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杠杆
定义
在力的作用下,绕着固定点转动的硬棒
五要素
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
探究杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2
分类
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
三、知识梳理与重难解析
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1.杠杆的定义
一根硬棒,在力的作用下能绕着 转动,这根硬棒就是杠杆。
2.杠杆的五要素
支点(O):杠杆可以绕其转动的点。
动力(F1):使杠杆 的力。
阻力(F2): 杠杆转动的力。
动力臂(l1):从支点到 的距离。
阻力臂(l2):从支点到 的距离。
3.杠杆的平衡条件
平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下保持 或匀速转动。
平衡条件: ,用字母表示为: ______。
固定点O
杠杆
知识梳理
转动
阻碍
动力作用线
阻力作用线
静止
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
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4.杠杆的分类:
省力杠杆:动力臂 阻力臂,特点: ,实例:开瓶器、铡刀、钢丝钳、手推车等。
费力杠杆:动力臂 阻力臂,特点: ,实例:筷子,镊子、钓鱼竿、人的前臂等。
等臂杠杆:动力臂 阻力臂,特点: ,实例:天平、跷跷板、定滑轮等。
知识梳理
杠杆
>
省力,费距离
<
费力,省距离
=
既不省力,也不省距离
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③力臂:支点到____________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”);若力的作用线过支点,则力臂为0。
重难解析
1. 透析杠杆五要素
力的作用线
不一定
①支点:一定在杠杆上;同一杠杆,使用方法不同,支点位置可能改变。
②动力与阻力:作用点都在杠杆上,分别使杠杆向相反方向转动,动力和阻力是相对的。
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重难解析
2. 力臂的画法
第一步:先确定支点O和动力F1 、阻力F2的方向;
第二步:确定动力和阻力的作用线;
第三步:画出动力臂和阻力臂。
F1
F2
l1
l2
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针对练习
1. 甲图是使用核桃夹的情景,乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆,A 为大拇指的作用点,请在乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力F1,动力臂l1,和阻力臂l2。
2. 如图甲是生活中钓鱼的情景,鱼竿简化图如图乙所示,画出手对鱼竿F1的力臂l1,鱼受到重力G,以及其重力对应的力臂l2。
F1
l1
F2
l2
l1
G
l2
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重难解析
3. 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托盘天平;②铡刀;③筷子;④船桨;⑤羊角锤;⑥镊子;⑦开瓶器; ⑧钓鱼竿; ⑨食品夹; ⑩花枝剪刀
费力
杠杆 l1____l2 F1___F2 费力、
省距离 ____________________
等臂
杠杆 l1____l2 F1___F2 不省力、不省距离 ________
>
<
②⑤
⑦⑩
<
>
③④⑥⑧⑨
=
=
①
省力必然费距离,省距离必然费力,
既省力又省距离的机械是不存在的;
判断杠杆类型的两种方法:
①根据动力臂和阻力臂的大小来判断;
②根据使用杠杆的目的是省力还是省距离来判断
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1.(2024·临沂)2023年9月24日,中国组合邹佳琪、邱秀萍在赛艇女子轻
量级双人双桨决赛中夺冠,斩获杭州亚运会首金,如图所示。赛艇的桨可
视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类杠杆的是( )
A
针对练习
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四、实验突破
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实验突破
实验设计
①在杠杆处于平衡状态时,分别测出动力F1、阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2,然后经过大量的数据对比,归纳出杠杆的平衡条件。
②实验器材:杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计。
③实验数据记录表格
探究杠杆的平衡条件
实验
次数 动力
F1/N 动力臂l1/cm 阻力
F2/N 阻力臂
l2/cm
1
2
3
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实验突破
①我们把杠杆安装在支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在_________平衡。
②在杠杆两边挂不同数量的钩码,把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力F1,支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力F2。
③调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡,将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2的实验数据填入表中。
④不断改变两侧钩码位置和钩码数量,使杠杆在水平位置重新平衡,再做几次实验。
水平位置
实验步骤
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实验突破
进行实验
⑤在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。
将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
注意:弹簧测力计只有沿竖直方向施加力,才可以直接读出力臂。
o
l1
F2
F1
l2
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实验突破
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1
2
3
实验结果表明,动力臂越长,需要的动力越小;动力臂越短,需要的动力越大。二者之间是______关系。
实验
结论
杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1 l1 = F2 l2
反比
分析验证
2
5.0
1
10.0
0.5
20.0
1
10.0
1
15.0
1.5
10.0
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(1)杠杆在水平位置静止的目的是:
一是使杠杆的重心在支点,以消除杠杆自身重力对实验的影响;二是便于直接读出_______。
(2)多次测量获得多组实验数据的目的是:
避免偶然性,获得普遍性的结论。
(3)在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆水平平衡。挂钩码后,不能再调节平衡螺母。
(4)读数时,杠杆仍要保持处于水平平衡状态,以便直接读出力臂的长度。
调节平衡螺母
不能调节
平衡螺母
力臂
实验突破
交流与评估
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实验突破
交流与评估
乙
甲
l2
∟
(5)弹簧测力计一定沿_____方向施加力。
l1
图甲,弹簧测力计沿竖直方向施加力时,力臂l1=10cm,可以直接读出
图乙,弹簧测力计不沿竖直方向施力,力臂为l2, l2 <l1=10cm,不能直接从杠杆上读出。
竖直
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五、链接中考
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链接中考
1. (2024·河南) 人体中有很多结构可简化为杠杆。如图所示,手提起物体时,桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动,这是一种________杠杆,此过程中肱二头肌收缩的距离________(选填“大于”“小于”或“等于”)手移动的距离。
费力
小于
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2. (2024·重庆)小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入重物,将秤砣移至距O点30cm处时,秤杆水平平衡,则重物的质量为 g;往秤盘中再增加20g的物体,秤砣需要从B处移动 cm才能维持秤杆水平平衡。
链接中考
600
1
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3.(2024•湖南)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如图所示杠杆(支点为O)、支架、10个钩码(每个重0.5N)。
链接中考
(1)如图甲所示,实验开始前,应向 端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取 ;
右
力臂大小
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(2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的 侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据;
右
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(3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。如表主要呈现了第3次实验数据。
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 ... ... ... ...
2 ... ... ... ...
3 2.5 20.0 2.0 25.0
小明在第3次实验的基础上,在支点左侧20.0cm处继续加钩码直到F1为3.5N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成F1为3.5N的第4次实验,她应该通过 ,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。
将F1向右移动至10.7cm处
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感谢各位的聆听,不足之处请指正!
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