22 第十二章 第1课时 杠杆-【智乐星中考·中考备战】2026年山东省中考物理讲练本PPT课件（人教版 六三制）

1 2 简单机械 第十二章 第1课时　杠杆 3 知识全面梳理 教材图片解读 核心考点突破 练透山东真题 目 录 重点实验探究 4 知识点1 杠杆的基本知识 1.杠杆定义:一根硬棒,在________的作用下能绕固定点转动,这根硬棒 就是杠杆。  忽略形变 　力　 5 2.杠杆的五要素　　　　 (1)支点:杠杆可以绕其转动的点O。 (2)动力:使杠杆转动的力F1。 (3)阻力:阻碍杠杆转动的力F2。 (4)动力臂:从支点O到____________作用线的距离l1。　 　 垂直  (5)阻力臂:从支点O到____________作用线的距离l2。  　动力F1　 　阻力F2　 6 【归纳总结】 ①只要在力的作用下不变形的物体都可以看成杠杆,杠杆可以是直的,也可以是任意形状的。 ②动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点在杠杆上。 ③动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向一定相反。 ④对于直杠杆,力臂不一定在杠杆上,只有当力的方向垂直于杠杆时,该力的力臂才在杠杆上。当力的作用线经过支点时,该力的力臂为0。 7 知识点2 杠杆的平衡条件 1.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下处于__________状态或匀速转动 状态时,我们就说杠杆平衡了。　 　 不同于物体平衡  2.平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式表示为_____________。  　静止　 　F1l1=F2l2　 8 知识点3 杠杆的分类与应用 杠杆 类型 力臂关系 平衡时力 的关系 特点 应用 省力 杠杆 l1　　l2  F1　　F2  省力费距离 钳子、开瓶器、羊角锤等 费力 杠杆 l1　　l2  F1　　F2  　　　 　　  筷子、镊子、 钓鱼竿等 等臂 杠杆 l1　　l2  F1　　F2  不省力也不省距离 托盘天平、定滑轮等 > < < > 费力省距离 = = 9 【夯基辨疑】 　　图中杠杆AB处于平衡状态,O点为杠杆的支点,且OA>OB=OC。则: ①杠杆的阻力是物体受到的重力G( ) ②阻力臂是线段OB( ) ③动力臂是线段OD( ) ④此时杠杆是省力杠杆( ) ⑤保持杠杆位置不变,将动力F逆时针转至竖直位置,动力变小( ) ✕ √ ✕ ✕ √ 10 教材图片 命题角度 命题内容 八下P122图12-1 杠杆类型 的判断 1.如图是常用的核桃夹,当用力压C点 夹核桃时,可把___点看作支点,此时核桃 夹可看作______(选填“省力”“费力”或 “等臂”)杠杆  A 省力 11 教材图片 命题角度 命题内容 八下P122图12-3 杠杆类型 的判断 2.脚踏式垃圾桶是生活中常见的一种垃 圾桶,如图所示,脚踩垃圾桶脚踏板时通过 底部的踏杆和连杆机构可以将垃圾桶盖 打开,方便快捷。该垃圾桶的盖子EDF 是一个以___(选填“D”“E”或“F”)为支点的 ______杠杆,踏杆ABC是一个______杠杆 (后两空均选填“省力”“费力”或“等臂”)  E 费力 省力 12 教材图片 命题角度 命题内容 　 杠杆类型 的判断 3.如图所示的各种工具,在使用中属于费力杠杆的是(　　)　　　　　　　　　　 A.撬棒 B.船桨 C.钢丝钳 D.车闸 13 教材图片 命题角度 命题内容 　 杠杆平衡 条件的 应用 4.如图12.1-2是人用一根木棒 撬动水平地面上石头的情景, 为了更省力,人应沿__________ (选填“竖直”或“垂直木棒”) 方向向下压木棒。若想省更多 的力,人可以将作为支点的石块 向____(选填“左”或“右”)适当移动  垂直木棒 右 14 教材图片 命题角度 命题内容 八下P110图12.1-12 杠杆类型 的判断 5.如图是一个指甲剪的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OEF组成。用它剪指甲时,属于省力杠杆的是(　　) A.ABC　　　B.OBD C.OEF D.三个都是 15 教材图片 命题角度 命题内容 八下P110图12.1-13 杠杆平衡 条件的 应用 6.工人使用独轮车搬运砖头,相关信息 如图所示,车体和砖头所受的总重力 G=1 200 N,推车时,双手向上的力F= _____N。如果将这些砖头偏向车厢前 部装载,推车时,双手向上的力为F',则 F'___ (选填“>”“=”或“<”)F  360 < 16 教材图片 命题角度 命题内容 八下P109图12.1-7 杠杆平衡条件的应用 7.《天工开物》中描述了古人应用桔 槔汲水的情景,如图所示。桔槔的结 构相当于______(填简单机械名称),若 水桶悬挂点到支点的距离和重物悬 挂点到支点的距离之比为4∶5,当水 和水桶的总质量为20 kg时,桔槔恰好 在水平位置平衡,则重物的质量为 ____kg。(不计杠杆自重)  杠杆 16 17 教材图片 命题角度 命题内容 八下P109图12.1-8 杠杆类型的判断;杠杆平衡条件的应用 8.我国古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。下列说法正确的是(　　) A.脚踏碓在应用中属于费力杠杆 B.人脚越靠近O点越省力 C.碓的头部较细,是为了增大压力 D.使用该工具可以省功 18 核心考点1 杠杆类型的判断 【母题1】 下列工具在使用过程中,属于费力杠杆的有_______, 属于省力杠杆的有______,属于等臂杠杆的有___。  BEGH ACF D 19 【思维路径】 【解题模型】 20 【变式1】 墨经中的杠杆 (2025·济南历下一模)公元前388年《墨经》记载的杠杆原理中,将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是(　　) 21 【变式2】 人体中的杠杆 (2025·聊城阳谷一模)骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆 B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力 C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆 D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力 22 【母题2】 图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出: (1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1; (2)阻力F2的力臂l2。 核心考点2 杠杆作图 如图所示 23 【思维路径】 24 【解题模型】 1.作指定力的力臂 25 2.作杠杆最小动力 26 【变式1】 作指定力的力臂 (2025·泰安岱岳一模)图甲为手抬哑铃,当将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃时,前臂相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示,请在图乙中画出对应的动力臂l1和阻力臂l2。 如图所示 27 【变式2】 作杠杆最小动力 (2025·枣庄滕州二模)如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。 如图所示 28 【母题3】 如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,若: (1)把杠杆两侧的钩码各增加一个,杠杆将__________。(选填“左端下沉” “右端下沉”或“仍平衡”,下同)  (2)把杠杆两侧的钩码各减少一个,杠杆将__________。  (3)把杠杆两侧的钩码同时向内移动一格,杠杆将__________。  (4)把杠杆两侧的钩码同时向外移动一格,杠杆将__________。  核心考点3 杠杆的动态平衡分析 左端下沉 右端下沉 左端下沉 右端下沉 29 【思维路径】 【解题模型】 30 【变式1】 推窗问题 (2025·济南历城二模)小明发现学校走廊的窗户可以从底部推开(如图甲),在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开的过程中(如图乙),所用水平推力的大小将(　　) A.逐渐变小 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.先变大后变小 31 【变式2】 腿部杠杆 【创新考法·学科融合】如图所示,小明坐在座椅上,伸小腿时,小腿绕膝关节上固定点O转动,股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1,小腿所受的重力G为阻力。当股四头肌群收缩拉动小腿从图示位置缓慢升至水平位置时,下列判断正确的是(　　) A.F1在变小 B.阻力在变小 C.l1为动力F1的力臂 D.当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆 32 【母题4】 小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆。他的体重为500 N,每做一次将身体撑起,肩部上升0.4 m。在某次测试中,他1 min内完成30次俯卧撑。已知O为支点,A'为重心,OA=0.9 m,AB=0.6 m,每个手掌的面积为0.02 m2。求: (1)地面对双手的支持力; (2)双手对地面的压强; (3)1 min内小明做功的功率。 核心考点4 杠杆平衡条件的应用 33 【思维路径】 【解题模型】 34 解：(1)由杠杆的平衡条件可知，以O为支点时， F手×OB=G·OA，代入数据得F手×(0.9 m+0.6 m)=500 N×0.9 m，解得F手=300 N。 (2)双手对地面的压强：p====7 500 Pa。 (3)小明完成1次俯卧撑做的功： W=F手h=300 N×0.4 m=120 J， 1 min内小明做的功：W总=nW=30×120 J=3 600 J， 1 min内小明做功的功率：P===60 W。 35 【变式1】 杆秤问题 【传统文化·古代器具】 (2025·临沂蒙阴二模)杆秤在我国有几千年的历 史,爸爸利用杆秤称取中药,如图所示,已测得刺五加药材质量是120 g, 其中OB=3OA,若不计杆秤自重,则秤砣的质量约为____g。接下来要测 30 g的人参片需要将秤砣向B点的____(选填“左”或“右”)侧移动。  40 右 36 【变式2】 力臂问题 (2025·德州平原二模)图甲为教室里的照明灯,由两根绳子悬挂,可以等效为 图乙,照明灯AB重为60 N,长度为1.2 m,重心在照明灯中心O点,照明灯A端 到悬挂点C点的距离为20 cm,照明灯B端到悬挂点D点的距离为50 cm,则 绳子在悬挂点C点承受的拉力大小为____N。  12 37 实验17 探究杠杆的平衡条件 1.实验器材:带刻度的杠杆(含支架)、钩码、细线。 2.实验装置 38 3.实验过程 (1)实验前调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡。 (2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置 平衡。 (3)记下动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2的大小。 (4)改变力和力臂的大小,再做几次实验。 (5)计算每次实验中F1l1和F2l2的大小,根据计算结果得出杠杆的平衡条件。 4.实验结论:杠杆的平衡条件是　动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)　。  39 【实验分层训练】 物理小组在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的钩码重均为1 N。 40 【基础设问】 (1)[操作细节]实验前,杠杆静止时的位置如图甲所示,此时杠杆______(选填 “是”或“不是”)处于平衡状态。要使杠杆在水平位置平衡,下一步进行的最 简单的操作是______________________。  (2)[操作目的]实验过程中,每次实验时都应使杠杆重新在水平位置平衡, 其目的是__________________。  (3)[收集数据]图乙为第一次实验的情景,则本次实验的动力臂l1是____cm。  是　 向左调节平衡螺母 便于测量力臂 8.0 41 (4)[数据分析]他们的三次实验数据如表所示。分析可知,杠杆的平衡 条件是_________(用F1、F2、l1、l2表示)。  次数 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 3   2 12.0 2 4 8.0 2 16.0 3 5 8.0 2 20.0 F1l1=F2l2 42 (5)[验证结论]为了进一步验证实验结论,小组同学又做了图丙所示的实 验。现将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平 位置平衡,弹簧测力计示数将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。  (6)[评估交流]小明认为上述实验数据缺乏普遍性,他们还需要在以上 实验的基础上,使______和________也不相同,继续实验收集数据。  (7)[应用分析]若将图乙杠杆左右两侧所挂的钩码同时向靠近支点O的方 向移动相同距离,则杠杆的____(选填“左”或“右”)端将下沉。若在图乙杠杆 左右两侧钩码下端各加挂一个相同的钩码,则杠杆的____(选填“左”或“右”) 端将下沉。  变大 阻力 阻力臂 左 左 43 【能力设问】 (8)[原因分析]小组同学又进行了如图丁所示的探究,发现当杠杆水平平衡 时,根据测出数据得出的结论与杠杆平衡条件不相符,且F1l1总是______(选 填“大于”或“小于”)F2l2,其原因是______________________。  (9)[方案设计]有同学认为,仅用人眼来确定杠杆是否水平,这样做不够科 学。请任选实验器材,运用物理知识,写出判断杠杆水平的实验过程和 方法:__________________________________________________________ ______________________________________。  大于 杠杆自重对实验有影响 将重垂线固定在杠杆的支点上方，使重垂线自然下垂。用直角三角 尺测量重垂线与杠杆的角度，判断是否水平 44 (10)[实验拓展]实验中有同学提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的 平衡”。为判断这一观点是否正确,小组同学制作了一个密度均匀的圆盘 (相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计),如图戊所示。 他们先在圆盘的C点挂上4个钩码,又在G点挂上一定数量的钩码后,圆盘在 图示位置平衡,此时CD水平;接着他们将挂在G点的钩码先后挂在N、D两 个点又进行了两次实验,发现圆盘仍在图示位置平衡, 则说明该同学的观点是______(选填“正确”或“错误”)的, 原因是__________________________________________ _________________________________________________ ________________________。  错误 由实验现象可知,力的作用点到支点的距离发生 了变化,圆盘仍在图示位置平衡,并没有影响杠杆的平衡, 故该同学的观点是错误的 45 (11)[迁移应用]小组同学将一根胡萝卜用细绳吊起来,调整细绳的位置使 其处于水平平衡,如图己所示。A、B两段胡萝卜的质量mA___ (选填“>”“<” 或“=”)mB,原因是__________________________。  < 左侧的力臂大于右侧的力臂 46 【创新设问】 (12)[装置改装]小组同学将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,可测量小 桶内液体的密度,如图庚所示,将容积为20 mL的小桶挂在M点,调节平衡螺 母使杠杆水平平衡,已知OM=OA=5 cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在 ___(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至 N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量为10 g,ON=15 cm,N点位置应标注 的密度刻度值是____g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线____(选填“是”或 “不是”)均匀分布的(g取10 N/kg)。  O 1.5 是 47 命题点1 杠杆的认识及作图 考法❶　构建杠杆模型 1.【科学思维·模型建构】 (2025·山东)小明使用筷子夹菜时,发现可将筷子视为杠杆。他用学过的杠杆知识对其中一根筷子做了分析,如图所示。以下选项错误的是(　　)　　　　　　 A.F1为动力 B.l1为动力臂 C.F2为阻力 D.l2为阻力臂 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 48 2.(2025·聊城莘县一模)如图所示,小小夹雪球神器让小朋友的雪球更加的形状多样,雪地里平添了许多玩法。夹雪球神器可以看作是一种杠杆,小朋友在使用时让手尽可能地靠近手柄末端是想要(　　) A.增大动力臂 B.减小动力臂 C.增大阻力臂 D.减小阻力臂 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 49 3.(2025·枣庄滕州一模)2024年8月8日,在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中,中国选手夺得金牌。如图所示,运动员一手紧握支撑柄的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆。下列的船桨模型中正确的是(　　) 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 50 考法❷　杠杆相关作图 4.(2025·菏泽牡丹一模)如图甲所示,鼠标的左键可看成杠杆OBA(O为支点),当我们的手指在B点按下鼠标左键时,使电路接通完成操作任务。 (1)请在简图乙中画出在B点按下鼠标左键时所需要的最小动力F1的示意图及其力臂l1; 如图所示 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 51 (2)杠杆OBA是______(选填“省力”或“费力”)杠杆,判断依据是 __________________。  费力 动力臂小于阻力臂 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 52 5.【本土素材·人文景观】 (2025·青岛)胶州湾跨海大桥采用钢索斜拉式设 计,如图甲所示。大桥的一部分可简化为图乙所示的模型,其中F1为钢索的 拉力,F2代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力,O为支点,请画出F1的 力臂;若N点不动,钢索A端向右移动,则钢索的拉力F1将会变　　　　。  如图所示　 小 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 53 命题点2 杠杆动态平衡分析 6.(2025·济南)如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图,在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力F,使小车绕O点慢慢转动到图中虚线位置,忽略小车受到的重力,此过程中力F的大小(　　) A.一直减小 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 54 7. 【科技发展·古代技术】(2025·青岛胶州一模)我国古代《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理。如图所示,此时杆秤处于水平平衡状态(忽略杆的质量),下列说法正确的是(　　) A.杆秤在图示的位置平衡时,“权”的质量大于“重”的质量 B.“权”和“重”增加相同的质量,A端会上扬 C.当“重”增大时,应把“权”向B端移动,杆秤才能再次平衡 D.若将提纽O向B端移动一些,A端会下沉 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 55 命题点3 杠杆平衡条件的应用 8. 【五育并举·劳动教育】 (2025·青岛改编)在践行青岛中小学生“十个一”行动中,小明用独轮车帮助爸爸运送货物。车和货物的总重力G为960 N,小明的质量为50 kg,双脚与地面的接触面积为0.05 m2。小明抬起独轮车在水平地面静止时如图所示。下列说法正确的是(　　) A.独轮车是一个费力杠杆 B.小明对车竖直向上的力F为400 N C.小明对地面的压力为960 N D.小明对地面的压强为1×104 Pa 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 56 9.(2025·济宁兖州一模)如图甲所示,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂 上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上 A、B、C、D四点在同一水平线上。 (1)B、C、D是挂衣处,请在图乙中: ①画出B点受到的拉力F; ②画出拉力F的力臂l。 如图所示 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 57 (2)同一件衣服挂在___ (选填“B”“C”或“D”)时,A点受到的力最小。 若衣服重为3.6 N,则A点受到的力最小值为___N。  B 4 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 58 命题点4 探究杠杆的平衡条件 10.(2025·山东样卷)某同学用杠杆、铁架台、若干钩码等器材探究杠杆的平衡条件。 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 59 (1)实验前杠杆静止在如图甲所示的位置,此时应向____(选填“左”或“右”) 调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。  (2)实验中,该同学先在杠杆支点两侧悬挂上不同个数的钩码,移动钩码的 位置使杠杆在水平位置平衡,记录第1组数据。然后保持阻力F2和阻力 臂l2不变,改变动力F1、动力臂l1,进行了第2、3次实验;再用同样方法将 _________________保持不变,改变另外两个量,进行了第4、5次实验。 再改变四个量进行了多次实验,实验数据记录如表所示。  右 动力F1和动力臂l1 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 60 次数动力 F1/N动力臂 l1/cm阻力 F2/N阻力臂 l2/cm 1 3 5.0 1.5 10.0 2 1.5 10.5 1.5 10.0 3 1 15.0 1.5 10.0 4 3 5.0 2 7.5 5 3 5.0 1 15.0 6 0.5 10.0 1 5.0 …… 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 61 分析第1、2、3组数据发现,当杠杆的阻力和阻力臂保持不变时,动力与动 力臂的______是不变的,分析第1、4、5组数据也得到了类似的结论。通过 综合分析数据后得出杠杆的平衡条件为_________。  (3)回家后,该同学找到两个质量不同的玩具小车,如图乙所示,以刻度尺的 中点为支点,将两小车放到刻度尺上,调节小车的位置使刻度尺在水平位 置平衡,可知____(选填“左”或“右”)侧小车的质量较大。若将两小车向支点 移动相同的距离后,刻度尺会__________(选填“保持平衡”“左端下降”或 “右端下降”)。  乘积 F1l1=F2l2 左 右端下降 1 3 5 7 9 题序 2 4 6 8 10 62 63 $