广东省2022年中考物理总复习学案-第八讲　第一课时　杠杆　滑轮

第八讲简单机械1．知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。2．了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对社会发展的作用。3．知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。4．从能量的转化和转移的角度认识效率。根据课标，本讲从杠杆及其平衡条件、其他简单机械、机械效率共三个方面进行复习。近三年广东中考考情分析年份题型题号分值考点2021填空T111滑轮组计算T207杠杆平衡条件2020作图T15(1)1力臂的作图填空T143滑轮组2019作图T152重力、力臂的作图计算T194滑轮组、做功选择T73滑轮组、质量、密度第一课时杠杆滑轮考点一、杠杆及其平衡条件1．杠杆：在__力__的作用下，能绕__固定点__转动的硬棒。2．杠杆的五要素eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(支点（O）：杠杆绕着转动的点,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(动力F1：促使杠杆转动,阻力F2：阻碍杠杆转动))使杠杆沿着不同方向转动,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(动力臂l1,阻力臂l2))从支点到力的作用线的距离))【例1】(1)(2021·云南中考)在图中，画出动力F的力臂l。答：(2)(2021·青海中考)在图中，画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力F1的作用点和方向，并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂l2。答：画杠杆力臂既是中考的重要考点，又是分析杠杆平衡问题的必要步骤。画力臂需要注意以下问题：①明确支点的位置；②找出动力和阻力的作用线；③过支点作力的作用线的垂线，并用双箭头或大括号的方式标示出来。3．杠杆的平衡：如果在动力和阻力的作用下，杠杆处于__静止__或__匀速转动__的状态，我们就说杠杆平衡了。杠杆平衡的条件是__动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F1l1＝F2l2)__。4．杠杆的种类：种类判别方法特点省力杠杆费力杠杆等臂杠杆答：种类判别方法特点省力杠杆动力臂>阻力臂省力，费距离费力杠杆动力臂<阻力臂费力，省距离等臂杠杆动力臂＝阻力臂不省力也不费力，不省距离也不费距离【例2】(2020·河南中考)在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是(B)判断杠杆属于省力杠杆或费力杠杆的依据是：动力臂和阻力臂哪个更长。因此分析问题时，首要任务是找出动力臂和阻力臂，如果动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆；如果动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆。省力杠杆和费力杠杆都是生活中常用的杠杆。1．(2021·北京中考)如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是(B)2.如图所示，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将(B)A．左端下降B．右端下降C．仍然平衡D．无法判断3．(2021·枣庄中考)如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将(A)A．先变大，后变小B．先变小，后变大C．一直是变大的D．一直是变小的4.(2020·安徽中考)停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G＝120N，AB＝2.8m，AO＝0.3m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F＝__440__N。5．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB＝2∶1。则F＝__30__N，它是__费力__杠杆。6．如图所示，在课桌的边缘C点用最小的力F把桌腿B抬离地面，请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂l。答：7．(2020·青岛中考)小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。请完成下列问题：(1)画出拉力F的力臂l。答：(2)要使作用在A点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是__③④__(选填所有符合要求的选项序号)。①缩短拉杆的长度②使拉力方向顺时针改变30°③使拉力方向逆时针改变60°④将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至B′考点二、其他简单机械1．滑轮：如图所示，分别用甲、乙两种方式将物体提起，已知提起的高度为h，绳子自由端移动的距离为s，滑轮下所挂物体重为G，滑轮重为G轮，不计绳重及摩擦。(1)甲图利用的是__动__滑轮，F＝__eq\f(（G＋G轮）,2)__，s＝__2__h。特点：__省力费距离__。(2)乙图利用的是__定__滑轮，F＝__G__，s＝__1__h。特点：__不省力但可改变力的方向__。2．滑轮组：(1)连接如图的滑轮组(其中，图①②和图③④分别用两种不同的方法)。(2)不计滑轮、绳子的重力及摩擦，标明拉力F和重力G、物体上升高度h和绳子自由端移动距离s的关系。F＝__eq\f(1,2)__GF＝__eq\f(1,3)__GF＝__eq\f(1,4)__GF＝__eq\f(1,5)__Gs＝__2__hs＝__3__hs＝__4__hs＝__5__h若滑轮组的动滑轮部分由n根绳子承担，则作用在绳子自由端的拉力F＝eq\f(（G物＋G动）,n)(不考虑摩擦和绳子的重力)，绳子自由端移动的距离s和物体上升高度h的关系是s＝nh。3．斜面是一种省力、__费距离__的机械。【例3】同一物体沿相同水平地面被匀速拉动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮和绳子的重以及滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则(B)A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＞F乙＞F丙C．F甲＞F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＞F丙1．某校操场上正在举行升旗仪式，同学们看着国旗冉冉升起，暗暗立志要更加努力学习。在国旗上升的过程中，下列说法不正确的是(D)A．以地面为参照物，国旗是运动的B．国旗由静止到运动是由于受到了力的作用C．旗杆上端的滑轮是一个定滑轮D．地面相对于国旗是静止的2．用如图所示的工具提升相同重物G(不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重)最省力的是(B)3.若物体M的重力为280N，M沿水平向右的方向匀速运动时与地面的摩擦力为30N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与绳子之间的摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F为__10__N__。如将物体移动1m，绳子自由端移动的距离为__3__m__。4．(2020·威海中考)如图所示，用滑轮组提升物体，已知滑轮质量均为2kg，物体重100N，绳子能承受的最大拉力为50N。请画出绳子的正确绕法，并在绳的末端标出力的方向。(不考虑绳重及摩擦)答：探究杠杆的平衡条件实验名称有关考点实验装置探究杠杆的平衡条件1.实验前，必须调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的：便于直接从杠杆上读出力臂的长短，克服杠杆自身重力的影响。2．调平的方法：“左低右调、右低左调”，即：杠杆的左端低，就把杠杆两端的平衡螺母向右调节；杠杆右端低，就把杠杆两端的平衡螺母向左调节；直到杠杆在水平位置平衡。3．力和力臂的测量：(1)杠杆受到的力等于所挂钩码的重力。(2)力臂：支点到所挂钩码位置的距离。4．实验方法：改变力和力臂的大小。多次实验的目的：寻找普遍规律，防止实验数据的偶然性。5．数据处理：计算力与对应力臂的乘积，比较其大小关系。6．实验结论：杠杆的平衡条件：F1l1＝F2l2。7．实验拓展：上述实验中，有同学得到“动力和支点到动力作用点距离的乘积等于阻力和支点到阻力作用点距离的乘积”的错误结论。为了探究其错误，可以用弹簧测力计代替钩码，沿不同方向用力拉杠杆，使杠杆在水平方向平衡。实验器材：杠杆(带有刻度)、钩码、细线等【示范案例】在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡，目的是消除__杠杆自重__对杠杆平衡的影响，同时便于__测量力臂__。(2)若将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往__右__(选填“左”或“右”)调。(3)杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为l1和l2，实验数据如表，由此分析可得杠杆的平衡条件为：__F1l1＝F2l2(动力×动力臂＝阻力×阻力臂)__。实验中进行多次实验的目的是__B__(选填“A”或“B”)。实验序号F1(N)l1(cm)F2(N)l2(cm)乙215130丙215310丁320230A.取平均值减小误差B．使实验结论具有普遍性(4)将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆__左端下沉__(选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。(5)实验中，小明按如图1方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师建议他不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为(C)A．一个人无法独立操作B．力臂与杠杆不重合C．力和力臂数目过多，不易得出结论D．杠杆受力不平衡(6)如图2所示，左侧钩码的重力为F2，右侧换成弹簧测力计，其拉力大小为F1，保持F2和l1不变而改变l2，为便于测量力臂，弹簧测力计应沿__竖直__方向拉杠杆，并使之在__水平__位置平衡，所获得的实验数据如表格所示，第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图3所示，则F1＝__4.4__N，此时杠杆的类型与__筷子__(选填“筷子”或“老虎钳”)相同。实验次数阻力F2/N阻力臂l2/cm动力臂l1/cm动力F1/N143330

2418302.4347.5301.0(7)如图4所示是某个学生利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，请将弹簧测力计的示数填入表中。实验序号动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m13.8

0.153.00.10上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是弹簧测力计没有竖直向下拉。(8)如图5所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则拉力F为1N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F大小将变大(选填“变大”“不变”或“变小”)。(9)如图6所示，某学生实验时在A、C两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减钩码，此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的？等臂杠杆。(10)若正确使用图6所示自制天平称量物体质量：①假如支点O因某种原因向右偏移，则测量值大于真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)；②假如钩码因生锈等原因质量增大，则测量值小于真