第12讲 简单机械 第1节 杠杆-【学海风暴·PK中考】2026中考物理备考（江西专用）

第十日进 简单机械 第1节杠杆 过考点 考点杠杆(10年8考) 1.杠杆的认识 定义 在力的作用下能绕着固定点转动的① 简图 注：力酷是“点到线的距离”。 支点 杠杆可以绕着转动的点，一般用O表示 动力 使杠杆转动的力，一般用F1表示 五要素 阻力 阻碍杠杆转动的力，一般用F:表示 动力臂 从支点到② 的距离，一般用11（或L1)表示 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离，一般用12（或L2)表示 平衡条件 动力×动力臂=阻力X阻力臂，即③ 易错警示 (1)动力和阻力的作用，点都在杠杆上；动力和阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动 方向相反。(2)力的作用线是指通过力的作用点沿着力的作用方向的直线。(3)力臂可以在杠杆 上，也可以不在杠杆上。(4)杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态。 2.杠杆的类型 名称 示意图 结构特征 特点 应用举例 阻力臂动力臂 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角 动力臂大 省力杠杆 省力、④ 锤、钢丝钳、手推车、花枝剪 F F 于阻力臂 刀等 阻力 动力 阻力臂动力臂 镊子、筷子、缝纫机踏板、起重 费力杠杆 0 动力臂小 费力、⑤ 机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿、 F 于阻力臂 扫帚等 阻力 动力 阻力臂动力臂 4 动力臂 等臂杠杆 0 6 不省力、不费距离 天平、定滑轮等 F F 阻力臂 阻力 动力 中考考点整合 103 知识链接 省力的机械必然费距离，省距离的机械则一定费力，既省力又省距离的机械是不存在的。也 就是说，使用任何机械都不能省功，这个结论叫作功的原理。 教材素材小练 →>>>>P 1.（人教版图片改编)搬运砖头的独轮车，车体和砖头的总重力为1400N,独轮车 的有关尺寸如右图所示。该独轮车是一个 杠杆，动力F= N。为了更省力，工人师傅可以采取的措施是 (写出一条即可)。 2.(教科版练习改编)右图所示的是锅炉上的安全阀门示意图。已知OA= 20cm,AB=40cm,阀门的底面积S=2cm2,B点悬挂的重物的重力为 100N。当锅炉内水蒸气在阀门上产生的压力是 N时，阀门会被 顶开，则该锅炉内限定的气压是 Pa。 (横杆和阀门的质量、 水蒸气 大气压忽略不计) 攻 重 难 重难点日 杠杆作图 重难点 杠杆的动态平衡 例①如下图所示，挂有重物的杠杆OAB 例2(2025伊春)如下图所示，将重力为 在动力F的作用下保持静止。请在图中画出动 G的均匀木棒竖直悬挂于O点，在其下端施加 力F的力臂L。 一个始终垂直于木棒的动力F,让木棒缓慢地转 动到图中虚线所示的位置，则阻力臂将 (选填“变大”“变小”或“不变”)，动力F将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 2222 0 【点拨】找出支点→画出动力作用线→画出 动力臂。 变式最小力作图 图甲是用来压制饺子皮的工具，压皮时压 【点拨】解决杠杆的动态平衡问题的关键是： 杆可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图。图 将杠杆的平衡条件F,l1=F2l2作为判断依据， 乙中O为支点，F2为压动杠杆时作用在B点的 分析比较各个不同的过程，得出结论。 阻力。请在图乙中画出阻力臂L2和作用在A 变式动力臂和阻力臂同时变化 点的最小动力F1。 用右图所示的杠杆提升重 物，设作用在A端的力F始终竖 直向下，则在将重物慢慢提升到 G 一定高度的过程中，F的大小将 A.保持不变 B.逐渐变小 C.逐渐变大 D.先变大，后变小 1042025江西物理 探实验 实验探究杠杆的平衡条件(10年2考，课标要求必做实验】 实验要点 实验过程。 1.把杠杆安装在支架上，使其能灵活地绕支点转动，调节杠杆两端的 平衡螺母，使杠杆在 位置静止。 2.如右图所示，在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数 的钩码，先确定动力F1的大小和动力臂11的大小，再选择适当的阻 力F2,最后移动 作用点，改变阻力臂2的大小，直至杠杆平衡，分别记录下此时动力 F1、动力臂11、阻力F2和阻力臂12的数值，并填入实验数据记录表格中。 3.保持动力F1的大小和动力臂1的大小不变，改变阻力F2的 ,再移动阻力作 用点，改变阻力臂12的大小，直至杠杆平衡，记录下此时的阻力F2和阻力臂12的数值，并填入实验 数据记录表格中。 4.保持动力臂1的大小以及阻力F2的大小不变，先改变 的大小，再移动阻力 作用点，改变阻力臂12的大小，直至杠杆重新平衡，记录下此时动力F1的大小和阻力臂2的大小， 并填入实验数据记录表格中。 5.分析表格中的数据，得出结论。 实验笔记© 1.实验器材：杠杆、钩码、弹簧测力计等。 2.杠杆平衡状态的判断：杠杆处于 状态或 状态。 3.选择杠杆中心作为支点的目的：消除杠杆 对实验的影响。 4.实验前，杠杆平衡的调节方法：左高 调，右高 调。（注意：平衡后，实验 过程中不能再调节平衡螺母) 5.使杠杆在水平位置平衡的目的：便于测量 (可在杠杆上直接读出力臂)。 6.用弹簧测力计代替钩码的好处：既方便测出力的 ,又可以改变力的 7.杠杆偏转方向的判断：比较力和力臂的 ,哪边大，杠杆就向哪边偏。 区针对训练 提环1 例(2025南昌一模)小明在爷爷家发现了 提环2C 一个杆秤，如图1所示。爷爷能够熟练使用杆秤 秤钩 却并不很清楚它的原理。小明便饶有兴致地向 秤砣 爷爷介绍了杠杆原理，并通过图2所示的实验装 图1 置做了相关探究。 中考考点整合 105 们得到了如图3所示的结果，根据这个结果，可 B L20L 以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为： F1L1= (F1、F2、F3的力 臂分别为L1、L2、L3)。 图2 【证据】 (1)如图2甲所示，安装好杠杆，将平衡螺母 向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明调节前杠 6 L/em 图3 图4 杆的 (选填“左”或“右”)端翘起。杠 (2)为了探究轻质杠杆的动力大小与动力臂 杆水平平衡后，在实验过程中 (选 的关系，只改变动力臂，多次测量，根据记录的数 填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母。 据画出如图4所示的动力随动力臂变化的图像。 (2)小明通过在不同位置悬挂重物的方法 小华发现图像中每次描出的点与坐标轴围成的 进行了三次实验，得到了下表所示的实验数据： 方形面积总是相等，原因是 实验动力 动力作用点到支 阻力 阻力作用点到支 次序F/N 点的距离L,/m F2/N 点的距离L,/m 1 1.0 0.20 2.0 0.10 (3)如图5所示的是杆秤的示意图。 2.0 0.15 2.0 0.15 3 3.0 0.20 6.0 0.10 【解释】杠杆平衡时，需要满足 货物 图5 (用表中字母表示)的规律。 ①不称货物时，提住提纽B,将秤砣移至E 【交流】 处，杆秤恰能在水平方向平衡，E处称为“定盘 (1)杠杆调至水平位置平衡后，其中一侧的 星”，是杆秤的 刻度线。 钩码用弹簧测力计来代替，使杠杆在图2乙中的 ②在称量货物时，使用提纽 该 水平位置平衡，发现FL1≠F2L2,其原因是杠 杆秤的称量范围更大。 杆平衡时的力臂指的是支点到力的 ③若该杆秤配套的秤砣D有磨损，称量货 的距离，斜拉时与竖直向下拉时相比，动力 物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量 F,的力臂变 (选填“大”或“小”)了， (选填“大”或“小”)。 这是一个 (选填“省力”“费力”或 “等臂”)杠杆。 (4)生活实践小红看到爸爸利用如图6所 示的工具抬起大花盆，取出托水盘清洗。结合上 (2)如图2丙所示，改变支点O的位置，使 面的探究，为了抬起花盆时更省力，她应建议爸 杠杆在水平位置静止。测出竖直向上的拉力F 爸将支架向 (选填“左”或“右”)移动 为6N,F4为1.5N。计算发现，F3×OC≠F 些距离。 ×OD,原因是 通关再问。 (1)某小组同学想进一步探究：如果杠杆受 到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他 106 己口已6江西物理 刷真题 命题点 杠杆 1.(2022江西T1)明代学者宋应星 (江西人)著有《天工开物》，右图 所示的是书中描绘的古代劳动人 【设计实验与进行实验】 民用桔槔汲水的场景。桔槔属于 (1)如图甲所示，此时应将杠杆两端的螺母向 (选填“杠杆”“滑轮”或“轮 (选填“左”或“右”)调节，使杠杆在 轴”)，使用时，机械效率刀 (选填 水平位置平衡。 “>”“<”或“=”)1。 (2)如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩 2.(2017江西T6)右图所示的是 码的位置，使杠杆水平平衡，记录的数据如下 小鹰用扫帚打扫地面卫生的情 表所示。 景。此时扫帚属于 (3)改变钩码的 和钩码的位 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。平时 置，重复上述实验两次，记录的数据如下表 用力扫地，是通过 来增大 所示。 摩擦，使地面打扫得更干净的。 动力 O、B间 阻力 O、A间 3.(2023江西T8①)某校组织学生去赣州福寿 实验次序 F/N 距离/cmF,/N 距离/cm 沟博物馆研学，参观了世界上先进的古代排 1 1.0 5 0.5 10 水系统。下图所示的是福寿沟的工作原理简 小明 2 1.5 10 1.0 15 3 1.0 10 2.0 5 化示意图，其中有一个独特的设计一水窗。 小红和 0.8 15 1.0 10 当江水水位低于水窗时，城内水通过福寿沟 小明 5 1.4 15 1.0 10 将水窗冲开流入江中，该水窗类似于 【分析与论证】根据小明同学的数据可验证猜 (填简单机械名称)。 想 (选填“一”“二”或“一和 检查口 二”)是正确的。而小红同学认为小明同学每 又高水位 组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用 沉井 水窗 ,又低水位 点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力 江水 或阻力的 进行实验。于是，小红 命题点二 探究杠杆的平衡条件 同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得 4.(2021江西T20)【探究名称】探究杠杆的平衡 表中后两组数据。综合分析表中数据可验证 条件。 猜想 是错误的。若要验证另一种 【猜想与假设】 猜想是否正确，必须添加的测量工具是 猜想一：动力×动力臂=阻力×阻力臂 。通过以上探究，小明同学真正理 猜想二：动力×支点到动力作用点的距离= 解了力臂是支点到 阻力×支点到阻力作用点的距离 的距离。 温馨提示。复习完本节内容后，请完成集训本中相应的“模块分层练习”。 中考考点整合 107=420cm3 程s=80km-40km=40km 物体A露出水面的体积Vx=V-V排=600cm3 汽车在20~50min内行驶的速度 420cm3=180cm s 40 km 0=i=0.5h =80 km/h (3)图乙中A、B共同悬浮，此时F浮'=GA十GB= 4.2N+4.8N=9N 由图像可知，汽车在20~50min内做匀速直线运 根据F浮=ρ水gV排得此时物体A、B排开液体的 动，所以在20~40min内汽车的速度为80km/h。 总体积 (2)汽车在0~50min内的平均速度 Vu'=Fa' 9N =9×10-4m u= s'80 km=96 km/h P水g1.0×103kg/m3×10N/kg 其中VA=600cm3=6X10-4m 6 所以物体B的体积VB=V排'-VA=9×10-‘m3 1 (3)汽车匀速行驶时，所受牵引力F=f=-G 6×10-4m3=3×10-4m3 F浮B=P*gVg=1.0×103kg/m3×10N/kg×3× 汽车匀速行驶时牵引力做功的功率P=”_巴- t t 10-4m3=3N (4)物体B的质量mB= =GB=4.8N Fv-lGv g 10 N/kg =0.48kg n 第2节机械能及其转化 物体B的密度 ⊙过考点 pa--3设品-1.6x10e/m ①能够②运动③大④弹性⑤保持不变 教材素材小练 第十一讲功和机械能 1.动小一些 2.弹性势动 第1节功功率 ○攻重难 ○过考点 例D ①力②距离③Fs ④1⑤之比 ⑥做功快慢 变式重力势能大于【解析】弹性小球从A点运 动到B点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变 ⑧W⑨1⑩103 小，同时速度变大，则动能变大，所以该过程中重力势 教材素材小练 能转化为动能。由图可知，弹性小球弹跳的最大高度 1.没有大石头没有在力的方向上移动距离 越来越低，说明弹性小球克服空气阻力做功，与地面 2.重力 Gh 撞击做功，则弹性小球的机械能逐渐减小，且B点在 C点之前，所以弹性小球在B点的机械能大于它在C ○攻重难 点的机械能。 例解：(1)货箱的速度 ○探实验 =÷-识=03m/ 【实验过程】 零刻度线不同相同 (2)叉车对货箱所做的功 【实验笔记】 W=Gh=mgh=300kg×10N/kg×3m=9000J 动钢球木块质量速度 (3)叉车对货箱所做功的功率 例(1)速度(2)质量【解释】(1)速度质量速 P=W-9000J=900W 度越大(2)质量越大 【交流】动 t 10s 【通关再问】 变式96014400【解析】汽车匀速行驶时，牵引力 (1)即将碰撞物块时(2)增大(3)AC(4)合理 等于阻力，牵引力F=f=0.02G=0.02mg=0.02× 金属球运动的距离越大，克服阻力做的功越大，说明 480kg×10N/kg=96N,因为汽车行驶时功率恒定， 金属球的动能越大(5)速度(6)不相等(7)速度 所以汽车的功率P=”=臣=F=96NX10m/= ○刷真题 tt 1.减小 960W;在0~15s内汽车牵引力做的功W=Pt=960W 2.重力势能3.动不变 ×15s=14400J。 ⊙刷真题 第十二讲简单机械 1.F,E 2.不做功3.5×10-52×10- 第1节杠杆 ⊙过考点 4.AD ①硬棒②动力作用线③F1l1=Fzl2④费距离 5.解：(1)由图像可知，汽车在20~50min内通过的路 ⑤省距离⑥等于 12 、。己D已6江西物理 教材素材小练 中，动力和阻力都与杠杆垂直，力臂的大小恰好等 1.省力420将手向后移动（合理即可）》 于支点到力的作用点的距离：为避免偶然性，可通 2.3001.5×105 过改变力的方向使得力臂不等于支点到力的作用 ○攻重难 点的距离，以此验证猜想二是否正确。通过小红和 例①如下图所示 小明所测得的实验数据可以验证猜想二是错误的： 若想验证猜想一是否正确，需要用刻度尺测出正确 的力臂。通过上述验证可知，力臂是支点到力的作 用线的距离。 第2节滑轮、斜面及机械效率 变式如下图所示 ⊙过考点 ①改变动力的方向 ②省力③2 ④n ⑤力 ⑥ ·⑦之和⑧有用功⑨总功 n 教材素材小练 例②变大变大【解析】将木棒缓慢地由最初位置 拉到图中虚线所示位置的过程中，拉力F始终垂直于 1.G1sG2-G1 2.A3.240100% 木棒，则动力臂不变，阻力为木棒的重力，其大小也不 易错易混辨析 变；当木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过一定 (1)×(2)√ (3)/ (4)×(5)× 角度后，重力的力臂（阻力臂）逐渐变大。因为阻力 ○攻重难 (即重力)不变，阻力臂变大，动力臂不变，所以，由杠 例6090% 杆的平衡条件F1l1=Fzl2可知，动力F变大。 变式1150150【解析】由图可知n=2,绳子自由 变式A【解析】由杠杆的平衡条件可知GL1= 端移动的距离s=ns物=2×1m=2m,拉力做的总功 W。=Fs=100N×2m=200J,则滑轮组做的有用功 必2即F=C，由九何知识可知L,与L:之比始 W有=7W。=75%×200J=150J,地面对物体A的摩 终等于两边的杆长之比，即两力臂之比是常数。所以 _W在=150J=150N. 擦力f= 不论杠杆怎样变换位置，力F都是不变的。 s物1m ○探实验 变式2解：(1)拉力做的总功 【实验过程】 W。=Fs=120N×10m=1200J 水平不同阻力大小动力F 拉力做功的功率 【实验笔记】 P=W是=1200J=60w 静止匀速转动自重左右力臂大小 方 t 20$ 向乘积 (2)克服物体重力做的有用功 例【证据】左不能【解释】F,L1=F,L,【交流】 W有用=Gh=200N×5m=1000J (1)作用线小费力(2)杠杆自重对实验有影响 斜面的机械效率 【通关再问】 W有m×100%二200×100%≈83.36 (1)FzL2十F,L3(2)阻力和阻力臂的乘积保持不变 1=W。 (3)①零②C③大(4)右 (3)克服物体所受摩擦力做的额外功 ○刷真题 W颜=W总一W有用=1200J一1000J=200J 1.杠杆< 由W颜=fs可得物体受到的摩擦力 2.费力增大压力3.杠杆 f=. 题_200J=20N 4.【设计实验与进行实验】(1)左(3)个数【分析与 10m 论证】一和二方向二刻度尺力的作用线 ⊙探实验 【解析【设计实验与进行实验】(1)图甲中杠杆左边 【实验过程】 高右边低，杠杆的重心偏右，应将平衡螺母向左调 重力竖直 初位置匀速末位置有用动 节使杠杆的重心移到中间位置。(3)为使实验结论 滑轮 具有普遍性，应多次实验，所以要改变力和力臂的 【实验笔记】 大小，可以通过改变钩码的个数来改变动力和阻力 大小高度距离物重动定同一重力 的大小。【分析与论证】根据前三组实验数据可以 例【证据】(1)匀速(2)0.480%【解释】(1)1、2 证明一、二两种猜想都是正确的。小明所做的实验 (2)2、3【交流】(1)不正确(2)C 参考答案 13