資源簡介

(共41張PPT)
模塊三　能量
第22講　杠桿　滑輪
核心考點 年份及分值 考查頻率
2020 2021 2022 2023 2024
1．杠桿作圖 2 — — — — ★
2．杠桿平衡條件及應用 — 7 — 2 3 ★★★
3．探究杠桿的平衡條件 — — 6 1 — ★★
4．滑輪 3 3 3 — — ★★★
本課時主要考查的考點有杠桿類型的判斷、杠桿的作圖、杠桿平衡條件的應用、探究杠桿的平衡條件實驗等。杠桿類型的判斷主要在選擇題中考查，簡單機械作圖涉及的主要內容有：杠桿的力臂作圖；杠桿力臂作圖和力的示意圖綜合考查；滑輪組的繞線等。杠桿平衡條件的應用主要出現在選擇題中，有時也會在填空題、實驗探究題及計算題中涉及。在計算題中考查利用杠桿平衡條件計算力或力臂。
1．認識杠桿，知道杠桿的一些應用。
2．通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件。
3．認識定滑輪、動滑輪及其作用，了解簡單的滑輪組。
【教材導航】 人教教材八下P76~84；粵滬教材八下P24~36
知識點1　杠桿及其平衡條件
1．在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。它包含五個要素：
(1)支點O：杠桿繞其轉動的點。
(2)動力F1：使杠桿轉動的力。
(3)阻力F2：阻礙杠桿轉動的力。
(4)動力臂l1：從〔1〕_______到〔2〕_____________的距離。
(5)阻力臂l2：從〔3〕_______到〔4〕_____________的距離。
2．杠桿的平衡條件：用公式表示是〔5〕_____________。
支點　
動力作用線　
支點　
阻力作用線　
F1l1=F2l2　
知識點2　杠桿的分類
3．根據動力臂、阻力臂的長短關系，可將杠桿分為：
(1)省力杠桿：動力臂比阻力臂〔6〕_____，能省力，但費〔7〕_______，如撬棒。
(2)費力杠桿：動力臂比阻力臂〔8〕_____，費力，但省
〔9〕_______，如筷子。
(3)等臂杠桿：動力臂〔10〕_______阻力臂，既不省力也不省距離，如天平。
長　
距離　
短　
距離　
等于　
知識點3　滑輪及滑輪組
4．定滑輪：定滑輪是軸固定不動的滑輪，實質是一個
〔11〕_______杠桿，不能省〔12〕_____，但能改變
〔13〕___________。
等臂　
力　
力的方向　
5．動滑輪：動滑輪是軸隨被吊物體一起運動的滑輪，實質是一個〔14〕_____________________的省力杠桿，能省〔15〕___________，但不能改變力的方向，而且費一倍的距離。
6．滑輪組是由定滑輪和動滑輪組合而
成的裝置。它既能改變力的方向，又能
省力，但要費〔16〕_______。
動力臂是阻力臂兩倍　
一半的力　
距離　
7．滑輪組的省力情況由承重繩子段數n決定。若某滑輪組的動滑輪上，由n段繩子吊起，物重為G，動滑輪重為G動，提起重物上升的高度為h，則繩子自由端所需拉力F=
〔17〕______，而繩子自由端移動的距離s=〔18〕_____。(不計摩擦、繩重)
　
nh　
知識點4　其他簡單機械
8．輪軸：輪軸由具有共同轉動軸的〔19〕___________和〔20〕___________組成，是一個可連續轉動的杠桿。生活中的輪軸有：水龍頭、門把手、方向盤等。
9．斜面：斜面是一種能省力的簡單機械，在物體升高相同高度的情況下，斜面越長(平緩)越〔21〕_______。
大輪(輪)　
小輪(軸)　
省力　
在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：
(1)如圖甲所示，把質量分布均勻的杠桿中點O作為支點，其目的是消除___________對實驗的影響。此時杠桿重力的力臂為____。
實驗19　探究杠桿的平衡條件
杠桿自重　
0　
(2)實驗前，杠桿靜止時，發現杠桿左端低、右端高，此時杠桿處于_______(選填“平衡”或“非平衡”)狀態。為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向_____(選填“左”或“右”)調節，目的是_______________。
平衡　
右　
方便測量力臂　
(3)圖乙中杠桿恰好在水平位置平衡。若在A處下方再掛一個相同的鉤碼，為使杠桿保持水平平衡，需將掛在B處的鉤碼向右移動____格。當杠桿平衡、鉤碼靜止時，掛在A處的鉤碼所受重力和鉤碼所受拉力是一對_______力。
1　
平衡　
(4)在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測出力臂，多次實驗并把數據記錄在表格中。
次數 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
多次實驗的目的是___________________。小明根據以上數據得出：杠桿的平衡條件是_____________。
使結論具有普遍性　
F1l1=F2l2　
(5)如圖丙所示，小明取下B處鉤碼，改用彈簧測力計鉤在C處，使杠桿再次在水平位置平衡，則彈簧測計的示數_______(選填“大于”“小于”或“等于”)1 N；如果豎直向上拉動彈簧測力計，這個杠桿是_______(選填“省力” “費力”或“等臂”)杠桿。(每個鉤碼重0.5 N)
大于　
省力　
［例題］ (2024·佛山二模)如圖是一臺活塞式抽水機，在C處用力便可取水，畫出在C處所用最小力F1的示意圖及阻力臂L2。
重難點　最小動力作圖`
答圖
［變式］ (2024·珠海三模)如圖是關閉水龍頭的情景，水龍頭手柄可視為一根杠桿(O為支點)，請你畫出阻力F2的力臂l2及施加在A點的最小動力F1。
答圖
考查點1　探究杠桿平衡條件
1．(2024·廣東二模)在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：實驗前，杠桿靜止在如圖所示位置，此時杠桿處于_______(選填“平衡”或“不平衡”)狀態，為了
使杠桿在水平位置平衡，應向_____(選
填“左”或“右”)調節平衡螺母。這
樣做是為了消除_______________對實驗的影響以及便于測量力臂。
平衡　
右　
杠桿自身重力　
2．(2024·深圳三模)“探究杠桿的平衡條件”實驗裝置如圖所示。
(1)如圖甲所示，杠桿處于靜止狀態，此時杠桿_____(選填“是”或“不是”)處于平衡狀態。為使杠桿在水平位置保持平衡，應向_____(選填“左”或“右”)調節螺母，這樣做的目的是為方便測量_____________；
是　
右　
力臂的長度　
(2)實驗中，如圖乙所示，杠桿上刻度均勻，在A點掛3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；當杠桿平衡后，將A、B兩點下方同時增加一個相同的鉤碼，則杠桿___________(選填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持靜止不動”)；
4　
左端下沉　
(3)給杠桿兩側掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡。再做幾次實驗，實驗數據如下表所示：
分析表中的數據得到杠桿的平衡條件：_____________(用F1、l1、F2、l2表示)；
次數 動力F1/N 動力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 0.5 0.3 1 0.15
2 1.5 0.1 3 0.05
3 3 0.1 1.5 0.2
F1l1=F2l2　
(4)在完成實驗后，小輝利用杠桿平衡條件完成了老師提出的問題。如圖丙所示，輕質杠桿可繞O點轉動，它的中點掛有100 N的重物，在杠桿右端用豎直向上的力F=_____N，可使杠桿在水平位置平衡；
50　
(5)接著，小輝用一個始終與輕質杠桿垂直的力F緩慢地將杠桿逆時針轉動一定角度，如圖丁所示，此過程中，力F的大小將____。
A．不變
B．變小
C．變大
D．無法確定
B　
考查點2　杠桿作圖
3．(1)(2024·韶關三模)如圖1甲所示，開啟茶壺壺蓋時，壺蓋可看作一個杠桿。請在圖1乙中畫出開啟茶壺壺蓋時的動力F1的力臂l，并在B點畫出阻礙壺蓋轉動的阻力F2。
圖1
答圖
(2)(2024·珠海二模)如圖2甲所示，桔槔是中國古代用于汲水的一種器具。圖2乙是桔槔的簡化示意圖，此過程桔槔可看作是一個以O點為支點的杠桿。請在圖2乙中作出水桶所受重力G的示意圖，并畫出配重給杠桿施加的力F的力臂l。
圖2
答圖
考查點3　杠桿平衡條件應用
4．(2024·山東臨沂)2023年9月24日，中國組合鄒佳琪/邱秀萍在賽艇女子輕量級雙人雙槳決賽中奪冠，斬獲杭州亞運會首金。如圖所示，賽艇的槳可視為杠桿，下列工具正常使用時，與槳屬于同類杠桿的是(　　)
A　
5．(2024·惠州二模)下列工具在正常使用時，屬于省力杠桿的是(　　)
A　
6．(2024·湛江二模)我國古代科技著作《天工開物》記載了腳踏碓，如圖所示。腳向下踏時，腳踏碓屬于_______杠桿；為了省力些，可將腳踩點適當_______(選填“遠離”或“靠近”)O點，碓頭部較細，是為了增大_______。
費力　
遠離　
壓強　
7．(2024·茂名二模)如圖所示，輕質杠桿OA中點懸掛重為60 N的物體，在A端施加一豎直向上的力
F，此杠桿屬于_______(選填“省力”
“費力”或“等臂”)杠桿，在水平位
置平衡時，則力F的大小是_____N，
保持F的方向不變，將杠桿從A位置勻
速提升到B位置的過程中，力F將_______(選填“變大”“變小”或“不變”)。
省力　
30　
不變　
8．(2024·肇慶二模)如圖為《天工開物》
中記載的桔槔，它的前端通過細桿系一
木桶，后端捆綁質量適當的配重石塊。
桔槔屬于_______(選填“杠桿”“滑輪”
或“輪軸”)，在桔槔上的“A”“B”和“O”三點中，點____為支點；提同樣多的水，為了減小人向上提水的力，可適當_______(選填“增大”或“減小”)配重石塊的質量。
杠桿　
O　
增大　
9．(2024·廣州三模)如圖是小明做俯臥撐時撐地靜止的情景，O、B分別為腳、手與地面的接觸點(雙手
接觸點視為1個)，A為其重心，已知小明
體重為560 N。將小明做俯臥撐過程中的
身體視為杠桿，____點為支點；小明撐地
靜止時，地面對雙手的支持力為______N，雙手所受地面支持力_______(選填“大于”“小于”或“等于”)雙腳所受地面支持力。
O　
400　
大于　
10．(2024·重慶)小蘭自制了一把桿秤，由秤盤、提紐、秤桿以及200 g的秤砣構成，如圖所示。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。已知AO間距離為10 cm。當放入重物，將秤砣移至距O點30 cm的B處時，秤桿水平平衡，則重
物質量為______g；往秤盤中
再增加20 g的物體，秤砣需要
從B處移動____cm才能維持秤桿水平平衡。
600　
1　
考查點4　滑輪與滑輪組
11．(1)(2024·深圳模擬)如圖1是滑輪組，物重G=90 N，滑輪質量不計，要求用30 N的力勻速提升重物，在圖中畫出繩的繞法。
圖1
答圖
(2)用如圖2所示的滑輪組將重物提起，要求人站在地面上向下拉繩子的自由端，請畫出正確的繞線方法。
圖2
答圖
12．(2024·湖北)如圖是漢代畫像磚上描繪的《史記》中“泗水取鼎”畫面，兩邊各有數人用繩子通過滑輪拉起掉落水中的鼎。圖中的這種滑輪_______(選填“能”或“不能”)起到省力的作用；此時兩邊繩子對鼎豎直向上的拉力分別為F1、F2，鼎受到的拉力之和為_________。鼎
在水中上升的過程中，其底部所受水的壓
強_______(選填“增大”“減小”或“不
變”)。
不能　
F1+F2　
減小　
13．(2024·云南)如圖所示，美麗鄉村建設的工地上，工人使用一個_____(選填“定”或“動”)滑輪勻速提升重300 N的建筑材料(不計繩重和摩擦)，則人的拉力為______N。
定　
300　
14．中國高鐵運營里程突破4萬公里，穩居世界第一，高速鐵路的輸電線，無論冬、夏都繃得直直的，如圖甲采用墜砣牽引以保障列車電極與輸電線的良好接觸，圖乙為輸電線的牽引裝置工作原理圖，其中定滑輪可以_______________(選填“改變力的方向”或“省力”)，圖乙中____(選填“A”或“B”)為定滑輪。鋼繩通過滑輪組懸掛總重40 000 N的墜砣，不計滑輪和鋼繩自重、摩擦，輸電線P端受到的拉力大小為_________N。
改變力的方向　
A　
8×104　
15．(2024·蘭州一模)將物體A、B置于如圖所示的裝置中，5 s內物體B恰好勻速下降1 m，則物體A的速度為______m/s，已知A重30 N，B重5 N，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勻速向左運動，則拉力F=_____N。(不計繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦)
0.1　
10　
20　

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