2025版中考物理復習課件 16 第12章 第1講 簡單機械

第12章簡單機械機械效率第1部分依“標”據(jù)“本”全面復習版本導航人教：八年級下P75～88；滬科：八年級P183～194、P202～205；北師：八年級下P92～104、P112～119【本章知識結構】第1講簡單機械1．杠桿（如圖1所示）（1）定義：在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒。知識點一杠桿（10年10考）（2）五要素①支點：杠桿可以繞其轉動的點，如圖1中的點____；②動力：使杠桿轉動的力，如圖1中的_____；③動力臂：從支點O到_____________的距離，如圖1中的_____；④阻力：_______杠桿轉動的力，如圖1中的_____；⑤阻力臂：從支點O到_____________的距離，如圖1中的_____。（3）杠桿的平衡條件：_____________。（用符號表示）OF1動力作用線l1阻礙F2阻力作用線l2F1l1＝F2l22．杠桿的分類（F1為動力，F(xiàn)2為阻力）（10年4考，2024、2021、2020、2018年考）類型省力杠桿費力杠桿等臂杠桿力臂關系l1_____l2l1_____l2l1＝l2力的關系F1＜F2F1＞F2F1_____F2杠桿特點省力，費_______；如下方的_______費力，省_______；如下方的_____不省力也不省距離；如下方的_____實例

＞＝距離③④距離②①＜1．（新教材·RJ新增習題）如圖2所示，夾核桃時，用力向下壓夾子上部手柄，即可夾碎核桃。把上部手柄視為杠桿，則用力時支點是____點，阻力的作用點是____點，動力的作用點是____點。圖2ABC2．如圖3所示，力F作用在杠桿的B端。圖中線段_____（選填“OA”“OB”或“AC”）表示力F的力臂。3．判斷對錯（1）作用在杠桿上的動力一定與阻力的方向相反

（

）（2）力臂就是力的作用點到支點的距離

（

）（3）用筷子夾取食物時費力，但是省距離

（

）（4）有些杠桿可以既省力又省距離

（

）圖3OA××√×1．定滑輪、動滑輪（10年4考，2024、2022、2017、2015年考）知識點二定滑輪、動滑輪、滑輪組（10年7考，除2021、2020、2016年）類型定滑輪動滑輪圖示豎直方向

水平方向

豎直方向水平方向力臂關系l1＝l2l1＝2l2等臂省力f2s物4．如圖4，用相同的滑輪勻速提升同一重物，不計繩重及摩擦，則F1_____F2，F(xiàn)3_____F1。（均選填“＞”“＜”或“＝”）＝＞5．（2015河南，4題）圖5是小聰為拉船靠岸而設計的甲、乙兩種方案，若拉船的力需要很大，則應選用方案_____（選填“甲”或“乙”），因為采用這種方案可以_______。（不計機械自重及摩擦）甲省力圖52．滑輪組（10年3考，2023、2019、2018年考）圖示特點承重繩子段數(shù)n拉力F的大小繩端移動的距離既能省力又能改變力的方向方法：在定滑輪和動滑輪之間畫一條線，數(shù)出直接與動滑輪相連的繩子段數(shù)，如圖甲：n＝____；圖乙n＝____（不計繩重及摩擦，物體重為G物，動滑輪重為G動，物體移動距離為s物）F1＝_____；F2＝_____s繩1＝_______；s繩2＝_______總結：若不計繩重及摩擦，設承重繩子段數(shù)為n，物體重為G物，動滑輪重為G動，物體移動距離為s物，則拉力可表示為F＝_____；繩端移動距離可表示為s繩＝_______232s物3s物ns物1．斜面是一種省力、_________的簡單機械，如盤山公路。2．輪軸：由具有公共轉軸的輪和軸組成，輪軸也可以看成是杠桿的變形。如圖6，打水用的轆轤是典型的輪軸，R為輪的半徑（即動力臂），r為軸的半徑（即阻力臂），F(xiàn)1為動力，F(xiàn)2為阻力，根據(jù)杠桿的平衡條件有F1R＝F2r。生活中常見的輪軸還有門把手、方向盤、擰螺絲的扳手等。知識點三其他簡單機械（10年3考，2022、2017、2015年考）圖6費距離例1

（新教材·RJ新增習題）腳踏式垃圾箱的結構可簡化為圖7。在A處向下踩腳踏板，連桿CD便向上頂起箱蓋。使用時，該垃圾桶中有____個杠桿，其中省力杠桿的支點是____，費力杠桿的支點是____。（后兩空均填圖中字母）考點杠桿類型辨析（10年4考）含新教材素材圖72BE1．（2024河南，3題）人體中有很多結構可簡化為杠桿。如圖8，手提起物體時，橈骨在肱二頭肌的收縮牽引下繞肘關節(jié)轉動，這是一種_______杠桿，此過程中肱二頭肌收縮的距離_______（選填“大于”“小于”或“等于”）手移動的距離。圖8費力小于例2圖9是一個杠桿式簡易起吊機，它上面裝了一個定滑輪可以改變拉繩的方向，杠桿OBA可繞O點轉動。請在圖中畫出杠桿OBA的動力臂l1、所受阻力F2的示意圖及阻力臂l2。

如答圖1所示考點杠桿作圖（10年2考）圖9答圖1例3如圖10所示，在C點用力把桌腿A抬離地面，桌腿B始終沒有移動，請在C點畫出最小作用力的示意圖。

如答圖2所示圖10答圖2方法指導1．畫杠桿力臂的方法2．畫最小動力的方法2．（真實情境）（2024成都）如圖11甲，小孟書桌上的折疊式臺燈由底座、立桿和燈頭組成。如圖乙所示，燈頭OAB可看作繞O點轉動的杠桿，A點是燈頭的重心，小孟用拉力F將燈頭拉至圖示位置。請在圖乙中畫出：①燈頭受到的重力G的示意圖；②拉力F的力臂l。如答圖3所示

圖11答圖33．（新教材·HK新增習題）（2023吉林）圖12為用手寫字時的示意圖，筆可以看作杠桿，O為支點，F(xiàn)為阻力，請畫出F的力臂l。

如答圖4所示圖12答圖44．（BS、RJ、HK素材）（2023南充）圖13甲是自行車的手閘，其中ABO可視為杠桿，其簡化示意圖如圖乙，O為支點，F(xiàn)2為阻力。請在圖乙中畫出作用在A點的最小動力F1的示意圖及其力臂l1。

如答圖5所示圖13答圖5類型1杠桿的計算例4

（RJ、HK習題改編）如圖14所示，車和磚頭的總重力G＝1000N，推車時，獨輪車屬于_______（選填“省力”“費力”或“等臂”）杠桿。圖中轉軸到獨輪車重力作用線的距離為30cm，轉軸到手豎直向上的力F作用線的距離為100cm。要能抬起獨輪車的扶手，手豎直向上的力至少應為______N。在不改變總重力的情況下，為了更省力，手應該向_______（選填“靠近”或“遠離”）車斗的方向移動。考點杠桿平衡條件的應用（10年2考，2017、2016年在綜合應用題中考）圖14省力300遠離5．（新教材·RJ新增素材）小蘭自制了一把桿秤，由秤盤、提紐、秤桿以及秤砣組成，如圖15所示。當不掛秤砣、秤盤中不放重物時，提起提紐，桿秤在空中恰好能水平平衡。當秤盤中放入重物，且秤砣與提紐間的距離為l1時，秤桿水平平衡，已知秤盤離提紐的距離為l2，秤砣質量為m1，則重物的質量為_____；往秤盤中再增加質量為m0的物體，秤砣需移動至距離提紐_______距離處才能維持秤桿水平平衡。（均用題中所給字母表示）圖15類型2杠桿的動態(tài)分析例5

（1）【拉力與桿的夾角不變】如圖16甲所示，作用在杠桿一端的力F始終與杠桿垂直，將杠桿緩慢勻速地由位置A拉至位置B，此過程中阻力的力臂將_______，拉力F的大小將_______。（均選填“變大”“變小”或“不變”）（2）【拉力的方向不變】如圖乙所示，用方向不變的力F，將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中，動力的力臂將_______，拉力F的大小將_______。（均選填“變大”“變小”或“不變”）圖16變大變大變小不變方法指導依據(jù)杠桿平衡條件（F1l1＝F2l2），找到四個量中發(fā)生變化的量和不變的量，代入等式確定變量之間的變化關系。6．（2024蘇州）健身步道上的坐式劃船訓練器如圖17所示。人坐在座板上，用始終與把手垂直的力緩慢向后將把手拉至身體兩側，此過程中，拉力大小的變化情況是_______。若要增加訓練強度，應將配重盤向____（選填“a”或“b”）端移。圖17變小a例6

（2024鹽城）下列挪動球形石墩的方法中，最省力的是

（

）A考點定滑輪與動滑輪的特點（10年3考，常結合機械效率考查）例7

（RJ圖片改編）用圖18所示的滑輪組勻速提起重力為160N的重物，不計繩重、動滑輪重和一切摩擦，則拉力F為_____N；若重物升高0.5m，則繩子的自由端向下移動____m；若實際測得繩端拉力F為100N，不計繩重及一切摩擦，則動滑輪的重力為_____N?？键c滑輪組的特點（10年4考，常結合機械效率考查）圖18801407．小明發(fā)現(xiàn)一輛轎車陷入了泥濘路面，不使用工具很難將小車拉出，于是小明找來滑輪和繩子組裝成了圖19所示的滑輪組緩慢拉動小車，已知小車的質量為3.5×103kg，小車運動時受到的阻力為3.6×103N，在拉力的作用下小車向前移動了1.5m。不計滑輪與繩重及滑輪與繩之間的摩擦，則繩子末端的拉力為___________N，繩子末端移動的距離為______m，該過程中滑輪組對小車做的功為___________J。圖191.2×1034.55.4×1038．（BS教材素材改編）（2024白銀）將物體A、B置于圖20所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重60N，B重10N，則A所受地面的摩擦力為_____N；若對A施加一個水平向左的拉力F，剛好使A在原來的水平面上勻速向左運動，則拉力F的大小為_____N。（不計繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦）圖202040實驗思路1．研究杠桿的平衡條件，就是要找到影響杠桿平衡的各種因素并確定它們之間的關系；不難想到：動力、動力臂、阻力、阻力臂四個物理量會影響杠桿的平衡，所以，應該找到杠桿平衡時四個量之間的關系實驗★探究杠桿的平衡條件【10年1考，2022年考】實驗梳理表（課標要求必做類實驗）實驗過程概述及注意點2．實驗器材組裝：按右圖裝置組裝器材，將杠桿的中點安裝在支架上，這樣做可以消除___________對實驗的影響3．實驗前的調節(jié)：調節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，目的是方便測量_______（平衡螺母的調節(jié)方法：左高向左調，右高向右調）杠桿自重力臂實驗過程概述及注意點4．操作過程：（1）在已調平的杠桿兩側掛上不同數(shù)量的鉤碼，調節(jié)_____________，使杠桿重新在水平位置平衡。將對應的數(shù)據(jù)填入表格中。（需要記錄的物理量是_______、_________、_______、_________）（2）改變動力和動力臂的大小，然后調節(jié)阻力和阻力臂，重復上述過程，多測幾組數(shù)據(jù)；分析實驗數(shù)據(jù)，得出結論注意：實驗過程中應通過加減鉤碼和移動鉤碼的位置調節(jié)杠桿平衡，_______（選填“能”或“不能”）調節(jié)平衡螺母鉤碼的位置動力動力臂阻力阻力臂不能結論5．杠桿的平衡條件：動力×動力臂＝_______________；或寫成F1l1＝_______交流評估6．實驗時多次改變動力和動力臂的大小，測多組數(shù)據(jù)，目的是_______________________________7．方案優(yōu)化：用彈簧測力計代替鉤碼（如右圖所示），這樣做的優(yōu)點是①可以直接讀出力的_______；②可以改變力的_______，使結論更具普遍性阻力×阻力臂F2l2避免偶然性，使結論具有普遍性大小方向精選考法通關練例1在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：圖21【實驗過程】（1）（真實情境）（2023廣東改編）杠桿在圖21甲所示位置靜止時，杠桿_____（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)。應向_____端調節(jié)平衡螺母，使杠桿保持水平并靜止，此操作可方便測量力臂，原因是此時___________________________。（2）如圖乙所示，在杠桿的A點掛2個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在B點掛____個相同的鉤碼。圖21是左動力臂和阻力臂與杠桿重合1（3）如圖丙所示，此時杠桿在水平位置平衡。若將C、D兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O的方向移動一小格，則杠桿___________（選填“左端下沉”“右端下沉”或“仍水平平衡”）；若要使杠桿保持水平平衡，應該____（填字母）。A．將平衡螺母向左調節(jié)

B．將右側鉤碼向右移動C．將左側鉤碼向左移動

D．杠桿仍平衡，無需調節(jié)圖21右端下沉C【分析論證】（4）（2024鄭州二模改編）如圖丁所示，在杠桿E點掛兩個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，在F點豎直向下拉彈簧測力計，仍使杠桿水平平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)為____N；當在F點傾斜拉彈簧測力計，再次使杠桿水平平衡時，彈簧測力計的示數(shù)將_______（選填“變大”“變小”或“不變”）。圖212變大（5）（2024平頂山三模）另一同學實驗時，杠桿平衡后如圖22甲所示，于是他猜想杠桿的平衡條件可能是“動力＋動力臂＝阻力＋阻力臂”。要判斷自己的觀點是否正確，在不增加其他器材的前提下，應該進行的驗證性操作是_______________________________________________________________________________________________________________________________。圖22

將兩側的鉤碼同時向靠近（遠離）支點的方向移動一格，觀察杠桿是否平衡（或將兩側的鉤碼同時去掉一個，觀察杠桿是否平衡，合理即可）【交流評估】（6）完成以上實驗后，小華又提出，若支點不在杠桿中點，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是該小組利用圖22乙所示的裝置進行探究，以彈簧測力計的拉力為動力F1，鉤碼處繩子拉力為阻力F2，多次改變動力作用點的位置進行實驗發(fā)現(xiàn)：當杠桿水平平衡時，F(xiàn)1l1總是大于F2l2，其原因可能是___________________________。杠桿自重對杠桿平衡有影響圖22（7）用圖22丙所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能在水平位置平衡，但老師卻提醒大家不要采用這種方式，主要是因為這種方式____（填字母）。A．一個人無法獨立操作B．需要使用太多的鉤碼C．無法測量力臂D．力和力臂數(shù)目過多D圖22知識拓展同一杠桿上存在多組力和力臂時，如圖22丙所示，杠桿平衡條件為F1l1＝F2l2＋F3l3。（8）（創(chuàng)新考法）圖22丁是一個加寬的杠桿裝置，此時杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側的鉤碼改掛到A點正上方的B點，力臂是線段_____（選填“OA”“OB”或“AB”），此時杠桿_______（選填“仍能”或“不能”）保持平衡。OA仍能圖22（9）小明選用質量分布均勻但兩端粗細不同的筷子玩“托筷子”游戲時，用一根筷子把另一根筷子MN水平托起來，圖23為筷子穩(wěn)定時的俯視圖，筷子MN的重心在O′點，此時_______（選填“MO′”或“O′N”）段更重一些。O′N圖231．（選擇題改判斷題）對的打“√”，錯的打“×”。（2023，10題）如圖24所示，汲水用的桔槔利用了杠桿的原理

（

）命題點杠桿及杠桿類型的判斷√圖242．（2021，8題）如圖25，工人師傅正在使用一根硬棒撬動石頭，使用此硬棒

（

）A．省力且省距離B．省力但費距離C．費力且費距離D．費力但省距離B圖253．（2019，11題）如圖26，開瓶器開啟瓶蓋時可抽象為一杠桿，不計自重。下圖能正確表示它工作示意圖的是

（

）B圖264．（2022，18題）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：（1）將裝置放在水平桌面上，靜止時如圖27甲所示。為了使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）調節(jié)。命題點探究杠桿的平衡條件圖27右（2）實驗中，在杠桿兩側掛上不同數(shù)量的鉤碼，第1、2次杠桿平衡時的數(shù)據(jù)已填入表格。圖乙是第3次杠桿平衡時的情景，此次杠桿右側的阻力和阻力臂的數(shù)據(jù)①為____，②為_______。實驗次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12.50.220.25220.151.50.231.50.1①②圖2710.15（3）分析實驗數(shù)據(jù)，可歸納出杠桿的平衡條件：_____________。F1l1＝F2l2（4）某小組對實驗過程交流、討論后，按圖丙所示又進行了實驗。老師肯定了他們的做法，并指出，用彈簧測力計斜拉可使結論更具普遍性，因為這樣做改變了_____________。在測量拉力F的力臂時，小組內有不同的意見，你認為拉力的力臂應為_____（選填“OA”“OB”或“AB”）。圖27拉力的力臂OB5．（2018，4題）高速鐵路的輸電線，無論冬、夏都繃得直直的，以保障列車電極與輸電線的良好接觸。圖28為輸電線的牽引裝置。鋼繩通過滑輪組懸掛20個相同的墜砣，每個墜砣的質量為25kg，不計滑輪和鋼繩自重及摩擦，輸電線A端受到的拉力大小為_________N。若某段時間內墜砣串下降