专题11简单机械-【名师导航】中考物理新课标一轮培优精讲学案（含答案）

第第页专题11简单机械—【名师导航】中考物理新课标一轮培优精讲学案课标要求1.知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。2.知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。3.能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。考点分布考查频率命题趋势考点1.杠杆★★全国各省中考真题试卷每年考查2~3道题本单元知识点,分值为3~9分。题型有选择、填空、实验和计算，难度系数为0.55。杠杆知识点对以选择题、填空题、实验题出现。机械效率知识点多以选择题、填空题、计算题形式出现。2025年在保持上述命题思路基础上，需要重点关注跨学科实践类问题，比如自制杆秤中，利用杠杆平衡条件，结合其他知识进行的计算等问题。考点2.滑轮★★考点3.机械效率★★★知识点1.杠杆1．定义：一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。一根硬棒能成为杠杆要具备两个条件：有的作用；能绕某固定点。两个条件缺一不可，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的，支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上的其它位置处。2．杠杆的五要素⑴支点：杠杆绕着转动的点，用字母“O”表示。⑵动力：杠杆转动的力，常用字母“F1”表示。⑶阻力：杠杆转动的力，常用字母“F2”表示。⑷动力臂：支点到的距离，常用字母“L1”表示。⑸阻力臂：支点到的距离，常用字母“L2”表示。3．杠杆力臂的画法⑴明确，用O表示；⑵通过力的作用点沿力的方向或反方向画一条直线，即力的；⑶过支点O作该力的作用线的；⑷用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的，写上相应的字母L1（或L2)。知识点2.杠杆的平衡条件4．杠杆的平衡：是指杠杆不动或转动。5．杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，数学表达式为：。6．从杠杆的平衡可知，力和力臂的大小成比，即力臂越长，力就越小，计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位也要统一。知识点3.杠杆分类7．杠杆分为三类：杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。具体情况见下面表格。类型力臂受力情况特点例子省力杠杆L1>L2F1<F2省力费距离开瓶器、羊角锤费力杠杆L1<L2F1>F2费力省距离筷子、钓鱼竿等臂杠杆L1=L2F1=F2既不省力也不省距离跷跷板、托盘天平知识点4.定滑轮和动滑轮及其滑轮组8．滑轮：边缘有槽，能绕轴转动的小轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。滑轮分定滑轮和动滑轮。9．定滑轮工作特点⑴特点∶使用定滑轮不省（F=G），也不省（s=h），但能改变施力的方向。⑵实质∶定滑轮是一个杠杆。如图所示，定滑轮的轴相当于支点O，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l1=l2=r，根据杠杆平衡条件可知，F1=F2，即F=G，所以使用定滑轮不省力。10．动滑轮工作特点⑴特点∶使用单个动滑轮最多可以省一半力（F=G/2），但费距离（s=2h），且不能改变施力的。⑵实质：动滑轮是一个动力臂等于阻力臂二倍的力杠杆。如图所示，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动滑轮上升时绕着滑轮的边缘O点转动，O点相当于动滑轮的支点，动力臂等于滑轮的直径d，阻力臂等于滑轮的半径r，即l1=2l2，根据杠杆平衡条件可知，F1=F2/2，即F=G/2，所以使用动滑轮可以省一半的力。11．滑轮组及其工作特点⑴滑轮组的定义：由若干个滑轮和滑轮匹配而成的组合叫滑轮组。⑵滑轮组的特点：既能省又能改变力的，但是要费距离。⑶滑轮组的省力特点：在不计动滑轮、绳重和摩擦，使用滑轮组时，有几段（股）绳子吊着物体，提起重物所用的力就是物重的几分之一，即，F为提起重物所用的力，G为物重，n为承受物重的绳子段（股）数，即绕在动滑轮上的绳子段（股）数。特别注意：如果不忽略动滑轮的重量则：F=1n(G物+G滑)。

A.有几股绳子与动滑轮相连，承担物重的绳子股数n就是几；

B.忽略绳重、摩擦及动滑轮重：F=G/n；

C.如只考虑滑轮重：F=(G知识点5.机械效率12．有用功(W有）：人们为了达到工作目的要做的功。公式：W有用＝Gh=W总－W额13．额外功(W额）：利用机械时不想需要但做的功。公式：W额=W总－W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)；斜面：W额=fL。14．总功(W总）：外力所做的功，即有用功和额外功的总。即W总=W有+W额。15．定义：机械效率是功与功的比值，分析判定一个机械的机械效率高低要分析两个因素：有用功与总功。任何机械的机械效率都小于1.16．机械效率的计算公式：。17．提高机械效率的途径：尽可能提升物体的重力；机械的自身重量；合理地部件间的有害摩擦。考点1.杠杆1.根据杠杆力臂特点，判断杠杆类型。2.杠杆的作图问题第一步：先确定指点，即杠杆能绕着转动的固定点，用字母“O”表示；第二步：确定动力和阻力的作用线。从动力、阻力作用点沿力的方向(或反方向)分别画虚线即为动力、阻力作用线；第三步：画出动力臂和阻力臂。由支点向力的作用线作垂线，从支点到垂足的距离就是力臂,并标明动力臂与阻力臂的符号l1和l2。3.杠杆平衡时，动力臂最大时，动力最小；动力臂最小时，动力最大。4.在探究杠杆平衡条件的实验时，要抓住（1）杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2（2）多力杠杆的平衡：沿顺时针转动的力与力臂乘积之和等于沿逆时针转动的力与力臂乘积之和。5.利用杠杆平衡条件解决计算问题，基本思路就是把实际问题转化为杠杆模型，找准杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂，然后根据平衡条件进行计算。考查角度1.判断杠杆的种类考查角度2.作杠杆的力臂考查角度3.探究杠杆平衡条件的实验考查角度4.杠杆动态平衡条件的分析考查角度5.利用杠杆平衡条件进行相应的计算考点2.滑轮及滑轮组1.判断滑轮类型的方法判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，关键看它的轴是否和被拉物体一起移动，若一起移动，则滑轮为动滑轮；若不一起移动，则为定滑轮。另外，定滑轮常常会固定在其他不动的物体上，我们也可依据这一特点来判断滑轮是否为定滑轮。2.滑轮组作图问题（1）绳子的绕法：从外向里绕，最终会绕在最里面滑轮的挂钩上（从动滑轮开始绕，绳子多一股，更省力）（2）判断滑轮组绳子段数n的方法：可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n就是几.如图甲、乙所示.考查角度1.定滑轮动滑轮及其特点考查角度3.滑轮组及其特点（含作图）考点3.机械效率解决滑轮组机械效率计算问题思路（1）竖直面上滑轮组①总功、有用功和额外功②效率问题，忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：，滑轮组的机械效率：。（2）水平面上的滑轮组设绳子的拉力为F，物体被拉动的摩擦力为f，则克服摩擦力做的功为有用功，滑轮组匀速拉动物体时的机械效率：（3）物体在粗糙斜面上匀速被拉动：考查角度1.探究滑轮组（含斜面）的机械效率考查角度2.滑轮组（含斜面）机械效率的相关计算考点4.跨学科实践（杆秤的制作）考查角度1.与杆秤制作相关问题易错点1.认为动滑轮一定省一半力，导致理解错误。只有沿竖直或水平方向拉，才能省一半力。这里指不计动滑轮重力的情况下。易错点2.确定杠杆最小动力时，找不准最大动力臂导致的错误动力最小，力臂应该最大。其做法：在杠杆上找一点，使这一点到支点的距离最远。

答案解析部分1．【答案】力；转动【解析】【解答】杠杆就是一根在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒，一根硬棒能成为杠杆要具备两个条件：有力的作用；能绕某固定点转动。

【分析】根据题中给的杠杆的定义分析。2．【答案】转动；转动；阻碍；动力作用线；阻力作用线【解析】【解答】（1）支点；杠杆可以绕其转动的点；

（2）动力：使杠杆转动的力；

（3）阻力：阻碍杠杆转动的力；

（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离；

（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。

【分析】根据杠杆的五要素的概念进行分析，即杠杆绕固定点转动的点为支点，使杠杆转动的力为动力，阻碍杠杆转动的力为阻力，支点到力的作用线的垂线段为力臂。3．【答案】支点；作用线；垂线；垂线段【解析】【解答】（1）明确支点，用O表示；

（2）通过力的作用点沿力的方向或反方向画一条直线，即力的作用线；

（3）过支点O作该力的作用线的垂线；

（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)。

【分析】力臂的画法：首先在杠杆的示意图上，确定支点O；画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长；在从支点O向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂．用三角板的一条直角边与力的作用线重合，让另一条直角边通过交点，从支点向力的作用线画垂线，作出动力臂和阻力臂，在旁边标上字母，L1和L2分别表示动力臂和阻力臂。4．【答案】静止；匀速【解析】【解答】杠杆的平衡：是指杠杆静止不动或匀速转动。

【分析】杠杆处于静止或匀速转动时，成为杠杆平衡。5．【答案】F1L1=F2L2【解析】【解答】杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，数学表达式为：F1L1=F2L2。

【分析】根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂，可写作F1L1=F2L2分析。6．【答案】反【解析】【解答】从杠杆的平衡可知，力和力臂的大小成反比，即力臂越长，力就越小，计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位也要统一。【分析】根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂分析。7．【答案】省力【解析】【解答】杠杆分为三类：省力杠杆（动力臂大于阻力臂，省力费距离）；费力杠杆（动力臂小于阻力臂，费力省距离）；等臂杠杆（动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离）。

【分析】判断一种简单机械是否省力，主要看它的力臂的分配。8．【答案】凹【解析】【解答】滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。滑轮分定滑轮和动滑轮。

【分析】滑轮是一个周边有槽，能够绕轴转动的小轮；定滑轮使用时，滑轮的轴固定不变；可以改变力的方向；动滑轮使用时，滑轮的轴随重物一起移动。9．【答案】力；距离；等臂【解析】【解答】（1）特点∶使用定滑轮不省力也不省距离，但能改变施力的方向。

（2）实质∶定滑轮是一个等臂杠杆，如图所示，定滑轮的轴相当于支点O，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l1=l2=r，根据杠杆平衡条件可知，F1=F2，即F=G，所以使用定滑轮不省力。

【分析】（1）定滑轮的特点主要有以下几点：轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。‌不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。‌可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。‌

（2）定滑轮实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。‌10．【答案】方向；省【解析】【解答】（1）特点∶使用单个动滑轮最多可以省一半力（F=G/2），但费距离（s=2h），且不能改变施力的方向；

（2）实质：动滑轮是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆，如图所示，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动滑轮上升时绕着滑轮的边缘O点转动，O点相当于动滑轮的支点，动力臂等于滑轮的直径d，阻力臂等于滑轮的半径r，即l1=2l2，根据杠杆平衡条件可知，F1=F2/2，即F=G/2，所以使用动滑轮可以省一半的力。

【分析】（1）动滑轮：是指轴随物体一起移动的滑轮，特点：省力，不能改变动力方向，费距离。

（2）动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆。11．【答案】定；动；力；方向；F=【解析】【解答】（1）滑轮组的定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成的组合叫滑轮组。

（2）滑轮组的特点：既能省力又能改变力的方向，但是要费距离。

（3）滑轮组的省力特点：在不计动滑轮、绳重和摩擦，使用滑轮组时，有几段（股）绳子吊着