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第十一章简单机械考点1杠杆陕西考点解读【中考说明】知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。1.杠杆(1)定义：物理学中，将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆。(2)杠杆的五要素支点：杠杆绕着转动的点，用O表示；动力：使杠杆转动的力，用F1表示；阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示；动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离，用l1表示；阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离，用l2表示。陕西考点解读判断杠杆类型的方法：判断是省力杠杆还是费力杠杆时，先确定动力臂和阻力臂，再比较动力臂和阻力臂的大小，动力臂大，动力就小，为省力杠杆，反之为费力杠杆。【教材图片解读】考点分析：杠杆的五要素及其作图满分必练：如图所示，杠杆刚好处于平衡状态，若人施力的方向与杠杆垂直，则F1变小。2.杠杆的平衡条件陕西考点解读(1)杠杆的平衡状态：杠杆静止或匀速转动，我们就说此时杠杆处于平衡状态。(2)杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；用字母表示可写成F1l1=F2l2。3.杠杆的分类与应用名称力臂关系力的关系特点应用举例省力杠杆动力臂阻力臂动力阻力省力但费距离羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀、起子等费力杠杆动力臂阻力臂动力阻力费力但省距离笤帚、起重机、人的前臂、理发的剪刀、钓鱼竿、筷子、镊子等等臂杠杆动力臂=阻力臂动力＝阻力力、距离都不省天平、定滑轮等考点2滑轮与其他简单机械陕西考点解读1.滑轮(理想状态下，忽略动滑轮自重及轮轴间摩擦)定滑轮动滑轮滑轮组图示定义使用时中间的轴固定不动的滑轮轴可以随被吊物体一起运动的滑轮由定滑轮与动滑轮组合而成的装置（设承担物重的绳子段数为n）实质等臂杠杆动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆陕西考点解读“奇动偶定”的意义：组装滑轮组时，吊在动滑轮上绳子段数为n，若n为奇数，则绳子的固定端挂在动滑轮上，若n为偶数，则绳子的固定端挂在定滑轮上。定滑轮动滑轮滑轮组动力F与阻力G的关系F＝G;F＝;F1＝；F2＝;特点可以改变力的方向但不省力可以省力但不能改变力的方向而且费距离;既可以省力又可以改变力的方向s、v绳、h、v物之间的关系s=hv绳＝v物s=2h;v绳＝2v物;s=nhv绳＝nv物应用旗杆顶部的定滑轮电动起重机的动滑轮常使用滑轮组提升重物2G2G3G陕西考点解读【教材图片解读】考点分析：滑轮组的应用满分必练：如图所示，该起重机提升重物时，不考虑滑轮重和摩擦，物重是起重机拉力的4倍。陕西考点解读2.其他简单机械(1)斜面：斜面是一种省力、费距离的简单机械，如盘山公路。(2)轮轴：由公共转轴组成，轮轴也可以看成是杠杆的变形，如门把手、方向盘。抢分必练正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）1.动滑轮一定省力。(×)2.斜面越长越省力。(√)3.使用滑轮组，省了力费了距离。(√)类型一杠杆的综合分析问题（重点、易错点）重难突破强化例1（2018·西工大附中三模）如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆,使杠杆在水平位置平衡时，下列说法正确的是()A.动力臂为0.08mB.此时为省力杠杆C.弹簧测力计的示数为4ND.钩码总重为2N重难突破强化【思路突破】当弹簧测力计在A点与水平方向成30°角斜向上拉杠杆时，动力臂l1＝12·OA＝12×4×2cm=4cm=0.04m,A错误；阻力臂的大小l2＝3×2cm=6cm＝0.06ml1,此时杠杆为费力杠杆，B错误；图中弹簧测力计指针在3刻度位置上，即弹簧测力计的示数为3N，C错误；根据杠杆的平衡条件得F1×l1＝G×l2,G＝==2N,D正确。【答案】D3N0.04m0.06m112Fll【满分攻略】（1）识别三类杠杆的方法：先确定杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点，然后分别确定动力臂l1和阻力臂l2。若l1l2,则为省力杠杆；若l1l2,则为费力杠杆；若l1=l2，则为等臂杠杆。重难突破强化（2）杠杆最小力的确定：①在力的作用点一定的情况下，当力跟支点与力的作用点的连线垂直时，最省力。②力和力臂的找法：若力的作用点一定，则按①的方法找力臂；若力的作用点任意，则先找出离支点最远的点，连接支点和最远点，在最远点作支点和最远点连线的垂线，根据需要由此标出的力为最小力。③根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反来确定动力的方向。（3）利用杠杆平衡条件解决问题①根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡，此类问题需要计算相应力和力臂的乘积是否相等进行判断：当F1l1=F2l2时杠杆平衡；当F1l1F2l2时，杠杆沿F1方向转动；当F1l1F2l2时，杠杆沿F2方向转动。重难突破强化②已知杠杆是平衡的，根据杠杆平衡条件计算力或力臂的大小或判断动力的变化：若需要计算力或力臂的大小，就需要知道其余三个量的大小；若要判断动力的变化，就需要先判断动力臂和阻力臂的变化情况。变式1（2018·交大附中三模）如图所示OAB是轻杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个10N的重物，加在B点的动力使OA在水平位置保持静止（杆的重力及摩擦力均不计），则（）A.该杆一定是省力杠杆B.该杠杆受到的阻力是物体的重力C.该重物受到的重力与绳子对杆的拉力是一对相互作用力D.作用在B点的最小动力一定小于5ND类型二简单机械作图(重点、易错点)重难突破强化考向1杠杆的作图例2（2018·铁一中二模）如图，吊车在起吊物体时可视为杠杆，图中物体重为600N，O为支点，请画出动力F1的力臂l1及阻力F2。【思路突破】钢绳将杠杆右端向下拉的力是阻力，这个力是因为重物受重力，所以该力方向和重力方向一致，是竖直向下的，但是其作用点一定要画在杠杆上，过O点向动力的作用线作垂线段，即为动力对应的动力臂l1。【答案】见例2题答图重难突破强化【满分攻略】（1）杠杆力臂作图步骤：①找支点O（杠杆绕着转动的固定点）；②画力的作用线（动力作用线、阻力作用线），力的反向延长线用虚线；③作垂线段：从支点向力的作用线作垂线，支点到力的作用线的垂线段就是力臂；④标注垂足、大括号和字母。（2）关于力臂作图要注意：①力臂是从支点到力的作用线的距离，不是从支点到力的作用点的距离。②力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的直线，根据需要用虚线在原来力的方向上正向延长或反向延长。重难突破强化变式2(2018·铁一中五模)如图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤A点处画出所施加的最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂l2。【答案】变式2题答图重难突破强化考向2滑轮组的作图例3如图所示，用滑轮组拉动粗糙水平面上的物体A，请画出最省力的绕绳方法。【思路突破】省力情况取决于动滑轮上绳子段数，滑轮组由两个滑轮组成，最多有三段绳子承担物重，根据“奇动偶定”的原则，绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上。故绳子的绕法如答图所示。【答案】见例3题答图重难突破强化【满分攻略】滑轮组是由定滑轮和动滑轮组成的，既可以省力，又可以改变力的方向，画滑轮组的绕线时要注意：（1）绳子段数n的确定：由n=或n=确定承担物重的绳子段数。（2）绳子固定端位置的确定：按“奇动偶定”的原则确定绳子的固定端（若n为偶数，则绳子的起始端系在定滑轮上；若n为奇数，则绳子的起始端系在动滑轮上）。（3）绳自由端的拉力方向的确定：①如果要求改变力的方向，绳子自由端最后穿过定滑轮。②如果要求用最省力的方法，绳子自由端最后穿过动滑轮。GGF动物sh重难突破强化变式3请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起。【答案】变式3题答图基础小实验中考实验突破考点：杠杆在生活中的应用注意：定滑轮相当于等臂杠杆，动滑轮是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆小练：左图中，甲的目的是改变力的方向，乙的目的是省力.考点：杠杆的平衡条件注意：动力×动力臂=阻力×阻力臂小练：如图所示，用一枚大号缝衣针从两端削尖的蜡烛中间穿过，放在两个玻璃杯上，用小刀加工蜡烛使跷跷板能在水平位置平衡。点燃蜡烛的两端，蜡烛跷跷板做往复运动（填运动形式）。此处应用了杠杆原理中考实验突破考点：滑轮注意：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力小练：人在提木箱时使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向.教材重点实验中考实验突破实验探究杠杆的平衡条件实验图示基本技能1.实验仪器的使用与读数:弹簧测力计；2.实验前杠杆不平衡的调节(杠杆左侧向上倾斜，平衡螺母向左调节；左侧向下倾斜，平衡螺母向右调节，即“走高端”)；3.让支点处于杠杆中央的目的（减小杠杆自重对实验的影响）中考实验突破注意事项实验中使杠杆在水平位置平衡的目的(便于测量力臂)实验分析1.在实验中，需要移动平衡螺母使杠杆在水平位置平衡的目的（方便测量力臂）；2.在杠杆平衡时，两边同时增减砝码后，判断杠杆是否依然保持平衡（看支点两边力和力臂的乘积是否相等，若不相等，则哪边的乘积大，杠杆就向哪边下沉）；3.将一端的砝码换成弹簧测力计的好处（能直接测出拉力的大小，实验操作更方便）；4.多次实验的目的（使实验结论更具有普遍性）实验结论杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂中考实验突破例1“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端平衡螺母向（填“左”或“右”）边旋一些。（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验。你认为第组实验更好，理由是。右便于测量力臂二中考实验突破（3）该组测得一组数据如表所示：小明分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂。请你对小明的分析做出评价：，。（4）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是。（5）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：。动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm3443只做一次实验，实验结论具有偶然性，分析数据时不同的物理量不能采用加减法便于找力臂杠杆有自重中考实验突破（6）如图丙A所示，若不在B′点挂钩码，改用弹簧测力计在B′点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当弹簧测力计从a位置转动到b位置时，其示数大小将。（7）如图丁B所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为cm，弹簧测力计示数的大小为N。变大43