重庆市中考物理总复习 第7讲 简单机械 第一节 杠杆课件

第第7讲讲 简单机械简单机械第第一节一节 杠杆杠杆玩转重庆10年中考真题杠杆类型的判断杠杆类型的判断命题点命题点11(2012重庆重庆5题题3分分)如图所示，使用的杠杆属于费力如图所示，使用的杠杆属于费力杠杆的是杠杆的是 ( )A命题点命题点2杠杆相关作图杠杆相关作图类型一类型一 画力臂画力臂2(2016重庆重庆B卷卷14题题(2)1分分)如图所示如图所示，杠杆杠杆OA在动力在动力F的作用下可绕的作用下可绕O点转动点转动，请画出动力请画出动力F的力臂的力臂l.第第2题图题图如答图所示如答图所示第第2题答图题答图l命题点命题点23(2016重庆重庆A卷卷14题题(2)1分分)如图甲所示是生活中常见的如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型请在图乙中画出壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型请在图乙中画出并标明电灯受到重力的力臂并标明电灯受到重力的力臂l.第第3题图题图如答图所示如答图所示第第3题答图题答图l类型二类型二 画最小动力画最小动力5(2013重庆重庆A卷卷14题题(1)1分分)如图所示如图所示，请在请在A点画出能点画出能使杠杆使杠杆OA在图示位置保持平衡的最小拉力的示意图在图示位置保持平衡的最小拉力的示意图第第5题图题图如答图所示如答图所示第第5题答图题答图F拉拉命题点命题点3杠杆平衡条件及其应用杠杆平衡条件及其应用6(2015重庆重庆A卷卷19题题8分分)如图所示，重力不计的木棒如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点可绕支点O无摩擦转动，木棒无摩擦转动，木棒AB长为长为3 m，均匀正，均匀正方体甲的边长为方体甲的边长为10 cm，物体乙的质量为，物体乙的质量为5.6 kg.当把甲、当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木上时，木棒在水平位置平衡，此时物体棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为甲对地面的压强为3 000 Pa，支点支点O距距A点点1.6 m求：求：第第6题图题图(1)物体乙受到的重力；物体乙受到的重力；解：解：(1)物体乙受到的重力物体乙受到的重力G乙乙m乙乙g5.6 kg10 N/kg56 N(2)物体甲受到的支持力；物体甲受到的支持力；解：解：(2)物体甲的底面积物体甲的底面积S甲甲a2(0.1 m)20.01 m2物体甲对地面的压力物体甲对地面的压力F甲甲p甲甲S甲甲3 000 Pa0.01 m230 N物体甲受到的支持力物体甲受到的支持力F支支F甲甲30 N(3)物体甲的密度物体甲的密度解：解：(3)在杠杆在杠杆AOB中：中：FBG乙乙56 N由由FAOAFBOB得得FA 49 NG甲甲FAF支支49 N30 N79 N物体甲的密度物体甲的密度甲甲 7.9103kg/m356 N3 m1.6 m1.6 m（）BF OBOA379 N0.1 m10 N / kg（）GV g甲甲甲甲 考点梳理杠杆杠杆定义：一根硬棒定义：一根硬棒,在力的作用下能绕在力的作用下能绕 _转动转动,这根硬棒就是杠杆这根硬棒就是杠杆.五要素五要素杠杆平衡杠杆平衡杠杆的分类杠杆的分类当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了们就说杠杆平衡了.杠杆的平衡条件：动力杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂.即即F1l1=F2l2.固定点固定点O 五五要要素素（1） _ ：杠杆可以绕其转动的点：杠杆可以绕其转动的点O.（2） _ ：使杠杆转动的力：使杠杆转动的力F1.（3） _ ：阻碍杠杆转动的力：阻碍杠杆转动的力F2.（4）动力臂：从支点）动力臂：从支点O到到 _的距离的距离l1.（5）阻力臂：从支点）阻力臂：从支点O到到 _的距离的距离l2.支点支点 动力动力 阻力阻力 动力动力F1作用线作用线 阻力阻力F2作用线作用线 杠杠杆杆的的分分类类种类种类力臂的关力臂的关系系力的关力的关系系特点特点应用举例应用举例省力省力杠杆杠杆_F1F2_钢丝钳、开瓶钢丝钳、开瓶器、羊角锤、器、羊角锤、铡刀、扳手、铡刀、扳手、手推车、撬棒手推车、撬棒等等费力费力杠杆杠杆_F1F2_镊子、钓鱼竿、镊子、钓鱼竿、筷子、船桨、筷子、船桨、理发剪等理发剪等11 11 l1l2 省力但省力但费距离费距离 l1l2 费力但费力但省距离省距离 l1l2 重难点突破一杠杆作图杠杆作图(重点重点)类型类型1 画力臂画力臂例例 1 用一杠杆提一重物，如图所示，请画出图中力用一杠杆提一重物，如图所示，请画出图中力F的的力臂力臂例例1题图题图如答图所示如答图所示例例1题答图题答图l例例 2 如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴以是轮子的转轴以O为支点，画出力为支点，画出力F的力臂的力臂例例2题图题图如答图所示如答图所示例例2题答图题答图【解析解析】先确定支点先确定支点O，把力，把力F反向延长，过反向延长，过O点作力点作力F的反向延长线的垂线，标出力臂，如答图所示的反向延长线的垂线，标出力臂，如答图所示l类型类型2 画最小动力画最小动力例例 3 如图所示的杠杆，请画出作用在如图所示的杠杆，请画出作用在 A点使杠杆平衡的点使杠杆平衡的最小力最小力F的示意图的示意图例例3题图题图【解析解析】连接连接OA，过，过A点向下作点向下作OA的垂线，在垂线段的的垂线，在垂线段的 末端标上箭头，并标上字母末端标上箭头，并标上字母F，具体如答图所示，具体如答图所示如答图所示如答图所示例例3题答图题答图F例例 4 如图所示，想要在如图所示，想要在B点施加最小的动力撬起铁路上报点施加最小的动力撬起铁路上报废的道钉，请画出该最小动力废的道钉，请画出该最小动力F的示意图，并标出动力臂的示意图，并标出动力臂l.例例4题图题图如答图所示如答图所示例例4题答图题答图F方方 法法 指指 导导杠杆作图要点杠杆作图要点1力臂作图力臂作图找支点找支点：题干中的：题干中的O点或杠杆绕着转动的固定点点或杠杆绕着转动的固定点画力的作用线：画力的作用线：力的作用点一定在杠杆上，力的反向延力的作用点一定在杠杆上，力的反向延长线画虚线长线画虚线作力臂：作力臂：从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的线段就是该力的力臂线段就是该力的力臂标符号：标符号：标出垂直符号以及力臂的符号标出垂直符号以及力臂的符号2. 最小力作图最小力作图由由F1l1F2l2知，知，F2、l2一定时，要使一定时，要使F1最小，应使最小，应使l1最最大；大；l1最大即力的作用点与支点间的距离最长；最大即力的作用点与支点间的距离最长；过力的作用点作动力臂过力的作用点作动力臂l1的垂线即为最小力，标垂足、的垂线即为最小力，标垂足、箭头和符号注意力的方向箭头和符号注意力的方向 实验突破实验实验探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件命题点命题点：1选择杠杆中点作为支点的原因选择杠杆中点作为支点的原因(使杠杆重心落在使杠杆重心落在_上，排除上，排除_对杠杆平衡产生的影响对杠杆平衡产生的影响)2实验前杠杆平衡的调节实验前杠杆平衡的调节(左高向左高向_调，右调，右高向高向_调注意：平衡后的实验过程中不能调注意：平衡后的实验过程中不能再调节平衡螺母再调节平衡螺母)支点支点杠杆自重杠杆自重左左右右实验视频实验视频3调节杠杆在水平位置平衡的目的调节杠杆在水平位置平衡的目的(方便读出杠杆的方便读出杠杆的_)4弹簧测力计的使用与读数弹簧测力计的使用与读数5弹簧测力计从竖弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数的变化的变化(拉力力臂变小，示数变大，如图所示拉力力臂变小，示数变大，如图所示)力臂力臂6杠杆平衡条件的应用杠杆平衡条件的应用(a.在杠杆平衡时，两边增减砝在杠杆平衡时，两边增减砝码后判断杠杆是否平衡或使杠杆再平衡的方法；码后判断杠杆是否平衡或使杠杆再平衡的方法；b.力或力或力臂的计算力臂的计算)7测量多组数据的目的测量多组数据的目的(避免偶然性，使结论更具有普避免偶然性，使结论更具有普遍性遍性)8实验评价实验评价实验结论：实验结论：杠杆的平衡条件：动力杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂，即阻力臂，即F1l1F2l2.例例 在探究在探究“杠杆平衡条件杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所的实验中，采用了如图甲所示的实验装置示的实验装置例题图例题图(1)实验中让支点在杠杆中央的原因实验中让支点在杠杆中央的原因是是_【解析解析】(1)实验中让支点在杠杆中央是为了消除杠杆自重实验中让支点在杠杆中央是为了消除杠杆自重对实验的影响；对实验的影响；消除杠杆自重对实验的影响消除杠杆自重对实验的影响(2)调节平衡时，若杠杆左端向下倾斜，应将平衡螺母向调节平衡时，若杠杆左端向下倾斜，应将平衡螺母向_移动移动(选填选填“左左”或或“右右”)，使杠杆在水平位置平，使杠杆在水平位置平衡衡的主要目的是的主要目的是_【解析解析】(2)杠杆左端低右端高，要使它在水平位置平衡，杠杆左端低右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节；杠杆在水平位置平衡后，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节；杠杆在水平位置平衡后，力臂与杠杆重合，便于确定力臂长度；力臂与杠杆重合，便于确定力臂长度；右右便于读出力臂便于读出力臂(3)小明在支点左侧小明在支点左侧20 cm刻度处挂刻度处挂3个重均为个重均为0.5 N的钩的钩码，右侧码，右侧30 cm刻度处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，刻度处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，使其水平平衡，此时弹簧测力计拉力为使其水平平衡，此时弹簧测力计拉力为_N；于是；于是甲同学得出结论：动力甲同学得出结论：动力动力作用点到支点的距离动力作用点到支点的距离阻力阻力阻力作用点到支点的距离，乙同学认为这个结阻力作用点到支点的距离，乙同学认为这个结论不正确，造成结论错误的原因是论不正确，造成结论错误的原因是_【解析解析】(3)根据杠杆平衡条件，应有根据杠杆平衡条件，应有0.5 N320 cmF30 cm，解得，解得F1 N；此同学的错误就在于混淆了力；此同学的错误就在于混淆了力臂定义和力的作用点到支点的距离，在动力和阻力的方向臂定义和力的作用点到支点的距离，在动力和阻力的方向都垂直于杠杆的时候两者相同，若力的方向与杠杆不垂直都垂直于杠杆的时候两者相同，若力的方向与杠杆不垂直则两者不同，则此说法不成立；则两者不同，则此说法不成立；【答案答案】1 没有改变力的方向没有改变力的方向(4)保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其拉力方向斜向右保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其拉力方向斜向右下方，仍使杠杆水平平衡如图乙，弹簧测力计示数下方，仍使杠杆水平平衡如图乙，弹簧测力计示数_(选填选填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”)，其原因是，其原因是_【解析解析】(4)当拉力方向如图乙时，动力臂减小，而阻力臂当拉力方向如图乙时，动力臂减小，而阻力臂和阻力都未改变，根据杠杆平衡条件和阻力都未改变，根据杠杆平衡条件F1l1F2l2可知，动力可知，动力应相应变大才能继续使杠杆平衡，故弹簧测力计示数应变应相应变大才能继续使杠杆平衡，故弹簧测力计示数应变大；大；变大变大动力臂减小动力臂减小(5)实验结果如下表所示，请将表头栏目、实验所记录的数实验结果如下表所示，请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整据补充完整实验次实验次数数动力臂动力臂l1/cm阻力阻力F2 /N11.5103.0521.020 2.031.0302.015动力动力F1/N阻力臂阻力臂l2/cm10 据此分析可以发现这次实验不妥之处：据此分析可以发现这次实验不妥之处：_ (说出一处即可说出一处即可) 测量数据过少，缺测量数据过少，缺乏普遍性乏普遍性(动力臂总是阻力臂的两倍，实验结果缺乏普遍性动力臂总是阻力臂的两倍，实验结果缺乏普遍性)补补 充充 设设 问问(1) 操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是_(写出一种写出一种)(2) 本实验中用弹簧测力计而不用钩码的好处是本实验中用弹簧测力计而不用钩码的好处是_，题图甲中，若把弹簧测力计换成，题图甲中，若把弹簧测力计换成钩码挂在原位置上则需要挂钩码挂在原位置上则需要挂_个才能使杠杆平衡，平衡个才能使杠杆平衡，平衡后在两端钩码下各添加一个钩码，杠杆后在两端钩码下各添加一个钩码，杠杆_端会向下倾斜端会向下倾斜测力计拉力的位置向右移测力计拉力的位置向右移( (或换用更大量程的测力计、或或换用更大量程的测力计、或减少左侧钩码的数量减少左侧钩码的数量) ) 可以直接读出拉力的大小可以直接读出拉力的大小2 右右(3) 下列物体使用过程中属于费力杠杆的是下列物体使用过程中属于费力杠杆的是_(填填序号序号)A. 用镊子取砝码用镊子取砝码B. 用扳手拧螺母用扳手拧螺母C. 用钉锤拔钉子用钉锤拔钉子D. 用瓶起开啤酒用瓶起开啤酒A(4)实验完成后，小明提出新的探究问题：实验完成后，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”利用如图所示利用如图所示的装置进行探究，弹簧测力计的拉力为动力的装置进行探究，弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码重力为，钩码重力为阻力阻力F2，图中拉力，图中拉力F1_N多次调整力和力臂的大小多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：进行测量，发现：F1l1总是大于总是大于F2l2，其原因是其原因是_补充设问题图补充设问题图受到杠杆自重的影响受到杠杆自重的影响3.3