重慶市中考物理總復(fù)習(xí) 第7講 簡單機(jī)械 第一節(jié) 杠桿課件

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1、第第7講講 簡單機(jī)械簡單機(jī)械第第一節(jié)一節(jié) 杠桿杠桿玩轉(zhuǎn)重慶10年中考真題杠桿類型的判斷杠桿類型的判斷命題點(diǎn)命題點(diǎn)11(2012重慶重慶5題題3分分)如圖所示，使用的杠桿屬于費(fèi)力如圖所示，使用的杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是杠桿的是 ( )A命題點(diǎn)命題點(diǎn)2杠桿相關(guān)作圖杠桿相關(guān)作圖類型一類型一 畫力臂畫力臂2(2016重慶重慶B卷卷14題題(2)1分分)如圖所示如圖所示，杠桿杠桿OA在動(dòng)力在動(dòng)力F的作用下可繞的作用下可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)畫出動(dòng)力請(qǐng)畫出動(dòng)力F的力臂的力臂l.第第2題圖題圖如答圖所示如答圖所示第第2題答圖題答圖l命題點(diǎn)命題點(diǎn)23(2016重慶重慶A卷卷14題題(2)1分分)如圖甲所示是生活中常

2、見的如圖甲所示是生活中常見的壁燈，圖乙是根據(jù)壁燈建立的杠桿模型請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出壁燈，圖乙是根據(jù)壁燈建立的杠桿模型請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出并標(biāo)明電燈受到重力的力臂并標(biāo)明電燈受到重力的力臂l.第第3題圖題圖如答圖所示如答圖所示第第3題答圖題答圖l類型二類型二 畫最小動(dòng)力畫最小動(dòng)力5(2013重慶重慶A卷卷14題題(1)1分分)如圖所示如圖所示，請(qǐng)?jiān)谡?qǐng)?jiān)贏點(diǎn)畫出能點(diǎn)畫出能使杠桿使杠桿OA在圖示位置保持平衡的最小拉力的示意圖在圖示位置保持平衡的最小拉力的示意圖第第5題圖題圖如答圖所示如答圖所示第第5題答圖題答圖F拉拉命題點(diǎn)命題點(diǎn)3杠桿平衡條件及其應(yīng)用杠桿平衡條件及其應(yīng)用6(2015重慶重慶A卷卷19題題8分分)如

3、圖所示，重力不計(jì)的木棒如圖所示，重力不計(jì)的木棒AOB可繞支點(diǎn)可繞支點(diǎn)O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，木棒無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，木棒AB長為長為3 m，均勻正，均勻正方體甲的邊長為方體甲的邊長為10 cm，物體乙的質(zhì)量為，物體乙的質(zhì)量為5.6 kg.當(dāng)把甲、當(dāng)把甲、乙兩物體用細(xì)繩分別掛在木棒的兩個(gè)端點(diǎn)乙兩物體用細(xì)繩分別掛在木棒的兩個(gè)端點(diǎn)A、B上時(shí)，木上時(shí)，木棒在水平位置平衡，此時(shí)物體棒在水平位置平衡，此時(shí)物體甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為3 000 Pa，支點(diǎn)支點(diǎn)O距距A點(diǎn)點(diǎn)1.6 m求：求：第第6題圖題圖(1)物體乙受到的重力；物體乙受到的重力；解：解：(1)物體乙受到的重力物體乙受到的重力G乙乙m乙乙g5.6 kg1

4、0 N/kg56 N(2)物體甲受到的支持力；物體甲受到的支持力；解：解：(2)物體甲的底面積物體甲的底面積S甲甲a2(0.1 m)20.01 m2物體甲對(duì)地面的壓力物體甲對(duì)地面的壓力F甲甲p甲甲S甲甲3 000 Pa0.01 m230 N物體甲受到的支持力物體甲受到的支持力F支支F甲甲30 N(3)物體甲的密度物體甲的密度解：解：(3)在杠桿在杠桿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物體甲的密度物體甲的密度甲甲 7.9103kg/m356 N3 m1.6 m1.6 m（）BF OBOA379 N0.1 m10 N /

5、kg（）GV g甲甲甲甲 考點(diǎn)梳理杠桿杠桿定義：一根硬棒定義：一根硬棒,在力的作用下能繞在力的作用下能繞 _轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就是杠桿這根硬棒就是杠桿.五要素五要素杠桿平衡杠桿平衡杠桿的分類杠桿的分類當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，我當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，我們就說杠桿平衡了們就說杠桿平衡了.杠桿的平衡條件：動(dòng)力杠桿的平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂.即即F1l1=F2l2.固定點(diǎn)固定點(diǎn)O 五五要要素素（1） _ ：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O.（2） _ ：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1.（3） _ ：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2.（4）動(dòng)

6、力臂：從支點(diǎn)）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O到到 _的距離的距離l1.（5）阻力臂：從支點(diǎn)）阻力臂：從支點(diǎn)O到到 _的距離的距離l2.支點(diǎn)支點(diǎn) 動(dòng)力動(dòng)力 阻力阻力 動(dòng)力動(dòng)力F1作用線作用線 阻力阻力F2作用線作用線 杠杠桿桿的的分分類類種類種類力臂的關(guān)力臂的關(guān)系系力的關(guān)力的關(guān)系系特點(diǎn)特點(diǎn)應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例省力省力杠桿杠桿_F1F2_鋼絲鉗、開瓶鋼絲鉗、開瓶器、羊角錘、器、羊角錘、鍘刀、扳手、鍘刀、扳手、手推車、撬棒手推車、撬棒等等費(fèi)力費(fèi)力杠桿杠桿_F1F2_鑷子、釣魚竿、鑷子、釣魚竿、筷子、船槳、筷子、船槳、理發(fā)剪等理發(fā)剪等11 11 l1l2 省力但省力但費(fèi)距離費(fèi)距離 l1l2 費(fèi)力但費(fèi)力但省距離省距離 l

7、1l2 重難點(diǎn)突破一杠桿作圖杠桿作圖(重點(diǎn)重點(diǎn))類型類型1 畫力臂畫力臂例例 1 用一杠桿提一重物，如圖所示，請(qǐng)畫出圖中力用一杠桿提一重物，如圖所示，請(qǐng)畫出圖中力F的的力臂力臂例例1題圖題圖如答圖所示如答圖所示例例1題答圖題答圖l例例 2 如圖是靜止在水平地面上的拉桿旅行箱的示意圖，如圖是靜止在水平地面上的拉桿旅行箱的示意圖，O是輪子的轉(zhuǎn)軸以是輪子的轉(zhuǎn)軸以O(shè)為支點(diǎn)，畫出力為支點(diǎn)，畫出力F的力臂的力臂例例2題圖題圖如答圖所示如答圖所示例例2題答圖題答圖【解析解析】先確定支點(diǎn)先確定支點(diǎn)O，把力，把力F反向延長，過反向延長，過O點(diǎn)作力點(diǎn)作力F的反向延長線的垂線，標(biāo)出力臂，如答圖所示的反向延長線的垂線

8、，標(biāo)出力臂，如答圖所示l類型類型2 畫最小動(dòng)力畫最小動(dòng)力例例 3 如圖所示的杠桿，請(qǐng)畫出作用在如圖所示的杠桿，請(qǐng)畫出作用在 A點(diǎn)使杠桿平衡的點(diǎn)使杠桿平衡的最小力最小力F的示意圖的示意圖例例3題圖題圖【解析解析】連接連接OA，過，過A點(diǎn)向下作點(diǎn)向下作OA的垂線，在垂線段的的垂線，在垂線段的 末端標(biāo)上箭頭，并標(biāo)上字母末端標(biāo)上箭頭，并標(biāo)上字母F，具體如答圖所示，具體如答圖所示如答圖所示如答圖所示例例3題答圖題答圖F例例 4 如圖所示，想要在如圖所示，想要在B點(diǎn)施加最小的動(dòng)力撬起鐵路上報(bào)點(diǎn)施加最小的動(dòng)力撬起鐵路上報(bào)廢的道釘，請(qǐng)畫出該最小動(dòng)力廢的道釘，請(qǐng)畫出該最小動(dòng)力F的示意圖，并標(biāo)出動(dòng)力臂的示意圖，并

9、標(biāo)出動(dòng)力臂l.例例4題圖題圖如答圖所示如答圖所示例例4題答圖題答圖F方方 法法 指指 導(dǎo)導(dǎo)杠桿作圖要點(diǎn)杠桿作圖要點(diǎn)1力臂作圖力臂作圖找支點(diǎn)找支點(diǎn)：題干中的：題干中的O點(diǎn)或杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)點(diǎn)或杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)畫力的作用線：畫力的作用線：力的作用點(diǎn)一定在杠桿上，力的反向延力的作用點(diǎn)一定在杠桿上，力的反向延長線畫虛線長線畫虛線作力臂：作力臂：從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足間的從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足間的線段就是該力的力臂線段就是該力的力臂標(biāo)符號(hào)：標(biāo)符號(hào)：標(biāo)出垂直符號(hào)以及力臂的符號(hào)標(biāo)出垂直符號(hào)以及力臂的符號(hào)2. 最小力作圖最小力作圖由由F1l1F2l2知，知，F(xiàn)2、l2一定時(shí)

10、，要使一定時(shí)，要使F1最小，應(yīng)使最小，應(yīng)使l1最最大；大；l1最大即力的作用點(diǎn)與支點(diǎn)間的距離最長；最大即力的作用點(diǎn)與支點(diǎn)間的距離最長；過力的作用點(diǎn)作動(dòng)力臂過力的作用點(diǎn)作動(dòng)力臂l1的垂線即為最小力，標(biāo)垂足、的垂線即為最小力，標(biāo)垂足、箭頭和符號(hào)注意力的方向箭頭和符號(hào)注意力的方向 實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件命題點(diǎn)命題點(diǎn)：1選擇杠桿中點(diǎn)作為支點(diǎn)的原因選擇杠桿中點(diǎn)作為支點(diǎn)的原因(使杠桿重心落在使杠桿重心落在_上，排除上，排除_對(duì)杠桿平衡產(chǎn)生的影響對(duì)杠桿平衡產(chǎn)生的影響)2實(shí)驗(yàn)前杠桿平衡的調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)前杠桿平衡的調(diào)節(jié)(左高向左高向_調(diào)，右調(diào)，右高向高向_調(diào)注意：平衡后的實(shí)驗(yàn)過程中不能調(diào)

11、注意：平衡后的實(shí)驗(yàn)過程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母再調(diào)節(jié)平衡螺母)支點(diǎn)支點(diǎn)杠桿自重杠桿自重左左右右實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)視頻3調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的(方便讀出杠桿的方便讀出杠桿的_)4彈簧測力計(jì)的使用與讀數(shù)彈簧測力計(jì)的使用與讀數(shù)5彈簧測力計(jì)從豎彈簧測力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計(jì)示數(shù)直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計(jì)示數(shù)的變化的變化(拉力力臂變小，示數(shù)變大，如圖所示拉力力臂變小，示數(shù)變大，如圖所示)力臂力臂6杠桿平衡條件的應(yīng)用杠桿平衡條件的應(yīng)用(a.在杠桿平衡時(shí)，兩邊增減砝在杠桿平衡時(shí)，兩邊增減砝碼后判斷杠桿是否平衡或使杠桿再平衡的方法；碼后判斷杠桿是否平衡或使杠桿再平衡的

12、方法；b.力或力或力臂的計(jì)算力臂的計(jì)算)7測量多組數(shù)據(jù)的目的測量多組數(shù)據(jù)的目的(避免偶然性，使結(jié)論更具有普避免偶然性，使結(jié)論更具有普遍性遍性)8實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿的平衡條件：動(dòng)力杠桿的平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂，即阻力臂，即F1l1F2l2.例例 在探究在探究“杠桿平衡條件杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖甲所的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置示的實(shí)驗(yàn)裝置例題圖例題圖(1)實(shí)驗(yàn)中讓支點(diǎn)在杠桿中央的原因?qū)嶒?yàn)中讓支點(diǎn)在杠桿中央的原因是是_【解析解析】(1)實(shí)驗(yàn)中讓支點(diǎn)在杠桿中央是為了消除杠桿自重實(shí)驗(yàn)中讓支點(diǎn)在杠桿中央是為了消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

13、；消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響(2)調(diào)節(jié)平衡時(shí)，若杠桿左端向下傾斜，應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)平衡時(shí)，若杠桿左端向下傾斜，應(yīng)將平衡螺母向_移動(dòng)移動(dòng)(選填選填“左左”或或“右右”)，使杠桿在水平位置平，使杠桿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)杠桿左端低右端高，要使它在水平位置平衡，杠桿左端低右端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)；杠桿在水平位置平衡后，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)；杠桿在水平位置平衡后，力臂與杠桿重合，便于確定力臂長度；力臂與杠桿重合，便于確定力臂長度；右右便于讀出力臂便于讀出力臂(3)小明在支點(diǎn)左側(cè)小明在支點(diǎn)左側(cè)20

14、 cm刻度處掛刻度處掛3個(gè)重均為個(gè)重均為0.5 N的鉤的鉤碼，右側(cè)碼，右側(cè)30 cm刻度處用彈簧測力計(jì)沿豎直方向拉杠桿，刻度處用彈簧測力計(jì)沿豎直方向拉杠桿，使其水平平衡，此時(shí)彈簧測力計(jì)拉力為使其水平平衡，此時(shí)彈簧測力計(jì)拉力為_N；于是；于是甲同學(xué)得出結(jié)論：動(dòng)力甲同學(xué)得出結(jié)論：動(dòng)力動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離阻力阻力阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，乙同學(xué)認(rèn)為這個(gè)結(jié)阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，乙同學(xué)認(rèn)為這個(gè)結(jié)論不正確，造成結(jié)論錯(cuò)誤的原因是論不正確，造成結(jié)論錯(cuò)誤的原因是_【解析解析】(3)根據(jù)杠桿平衡條件，應(yīng)有根據(jù)杠桿平衡條件，應(yīng)有0.5 N320 cmF30 cm，解得，解得F1 N；此同學(xué)的

15、錯(cuò)誤就在于混淆了力；此同學(xué)的錯(cuò)誤就在于混淆了力臂定義和力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，在動(dòng)力和阻力的方向臂定義和力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，在動(dòng)力和阻力的方向都垂直于杠桿的時(shí)候兩者相同，若力的方向與杠桿不垂直都垂直于杠桿的時(shí)候兩者相同，若力的方向與杠桿不垂直則兩者不同，則此說法不成立；則兩者不同，則此說法不成立；【答案答案】1 沒有改變力的方向沒有改變力的方向(4)保持彈簧測力計(jì)懸掛點(diǎn)的位置不變，使其拉力方向斜向右保持彈簧測力計(jì)懸掛點(diǎn)的位置不變，使其拉力方向斜向右下方，仍使杠桿水平平衡如圖乙，彈簧測力計(jì)示數(shù)下方，仍使杠桿水平平衡如圖乙，彈簧測力計(jì)示數(shù)_(選填選填“變大變大”、“變小變小”或或“不變不變”)

16、，其原因是，其原因是_【解析解析】(4)當(dāng)拉力方向如圖乙時(shí)，動(dòng)力臂減小，而阻力臂當(dāng)拉力方向如圖乙時(shí)，動(dòng)力臂減小，而阻力臂和阻力都未改變，根據(jù)杠桿平衡條件和阻力都未改變，根據(jù)杠桿平衡條件F1l1F2l2可知，動(dòng)力可知，動(dòng)力應(yīng)相應(yīng)變大才能繼續(xù)使杠桿平衡，故彈簧測力計(jì)示數(shù)應(yīng)變應(yīng)相應(yīng)變大才能繼續(xù)使杠桿平衡，故彈簧測力計(jì)示數(shù)應(yīng)變大；大；變大變大動(dòng)力臂減小動(dòng)力臂減小(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示，請(qǐng)將表頭欄目、實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示，請(qǐng)將表頭欄目、實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整據(jù)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)次數(shù)數(shù)動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1/cm阻力阻力F2 /N11.5103.0521.020 2.031.0302.015動(dòng)力

17、動(dòng)力F1/N阻力臂阻力臂l2/cm10 據(jù)此分析可以發(fā)現(xiàn)這次實(shí)驗(yàn)不妥之處：據(jù)此分析可以發(fā)現(xiàn)這次實(shí)驗(yàn)不妥之處：_ (說出一處即可說出一處即可) 測量數(shù)據(jù)過少，缺測量數(shù)據(jù)過少，缺乏普遍性乏普遍性(動(dòng)力臂總是阻力臂的兩倍，實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺乏普遍性動(dòng)力臂總是阻力臂的兩倍，實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺乏普遍性)補(bǔ)補(bǔ) 充充 設(shè)設(shè) 問問(1) 操作過程中，當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程仍不能使杠操作過程中，當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程仍不能使杠桿水平平衡，你認(rèn)為接下來合理的操作是桿水平平衡，你認(rèn)為接下來合理的操作是_(寫出一種寫出一種)(2) 本實(shí)驗(yàn)中用彈簧測力計(jì)而不用鉤碼的好處是本實(shí)驗(yàn)中用彈簧測力計(jì)而不用鉤碼的好處是_，題圖甲中，若把

18、彈簧測力計(jì)換成，題圖甲中，若把彈簧測力計(jì)換成鉤碼掛在原位置上則需要掛鉤碼掛在原位置上則需要掛_個(gè)才能使杠桿平衡，平衡個(gè)才能使杠桿平衡，平衡后在兩端鉤碼下各添加一個(gè)鉤碼，杠桿后在兩端鉤碼下各添加一個(gè)鉤碼，杠桿_端會(huì)向下傾斜端會(huì)向下傾斜測力計(jì)拉力的位置向右移測力計(jì)拉力的位置向右移( (或換用更大量程的測力計(jì)、或或換用更大量程的測力計(jì)、或減少左側(cè)鉤碼的數(shù)量減少左側(cè)鉤碼的數(shù)量) ) 可以直接讀出拉力的大小可以直接讀出拉力的大小2 右右(3) 下列物體使用過程中屬于費(fèi)力杠桿的是下列物體使用過程中屬于費(fèi)力杠桿的是_(填填序號(hào)序號(hào))A. 用鑷子取砝碼用鑷子取砝碼B. 用扳手?jǐn)Q螺母用扳手?jǐn)Q螺母C. 用釘錘拔釘子用釘錘拔釘子D. 用瓶起開啤酒用瓶起開啤酒A(4)實(shí)驗(yàn)完成后，小明提出新的探究問題：實(shí)驗(yàn)完成后，小明提出新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”利用如圖所示利用如圖所示的裝置進(jìn)行探究，彈簧測力計(jì)的拉力為動(dòng)力的裝置進(jìn)行探究，彈簧測力計(jì)的拉力為動(dòng)力F1，鉤碼重力為，鉤碼重力為阻力阻力F2，圖中拉力，圖中拉力F1_N多次調(diào)整力和力臂的大小多次調(diào)整力和力臂的大小進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)：進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)：F1l1總是大于總是大于F2l2，其原因是其原因是_補(bǔ)充設(shè)問題圖補(bǔ)充設(shè)問題圖受到杠桿自重的影響受到杠桿自重的影響3.3