2021中考物理微专题复习15杠杆中考问题考法与解法(及答案).doc

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1、专题15杠杆问题考法与解法知识点1:杠杆定义在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。杠杆可直可曲,形状任意。有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。说明:杠杆五要素——组成杠杆示意图。OF1l1l2F2①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反。④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。知识点2:画力臂方法一找支点、二画线、三

2、连距离、四标签。⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂(大括号)。知识点3:判断是省力杠杆还是费力杠杆杠杆的选择要根据实际情况,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆;当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。三种杠杆的判定依据是杠杆的平衡条件,即F1L1=F2L2,若L1>L2,则F1<F2;同理可得出其他结论。三种杠杆的划分与比较见下表。杠杆名称力臂的比较力的比较距离的比较特点省力杠杆动力臂大于阻力臂动力小于阻力动力作用点移动的距离大于阻力点移动的距离能省力但费距离费力杠杆动力臂小于阻力臂动力大于阻力动力作用点移动的距离小于阻力点

3、移动的距离费力但能省距离等臂杠杆动力臂等于阻力臂动力等于阻力动力作用点移动的距离等于阻力点移动的距离虽不省力但能改变用力的方向知识点4:杠杆的平衡条件1.杠杆的平衡条件杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。杠杆的平衡条件(或杠杆原理)动力×动力臂=阻力×阻力臂,写成公式F1l1=F2l22.杠杆平衡条件的探究(1)命题点:1)让支点处于杠杆中央的目的:减小杠杆自重对实验造成的影响。2)杠杆平衡螺母的调节:左高左调、右高右调。3)实验时应调节钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置静止,目的是便于测量力臂。4)本实验多次测量的目的是避免实验的偶然性,得出普遍规律。5)用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码,当测

4、力计由竖直方向拉变成倾斜拉,要使杠杆仍保持平衡,测力计的示数会变大,是因为拉力的力臂变小。6)实验数据分析。7)实验结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)(2)解决杠杆平衡条件的探究问题基本要领是:1)知道杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。实验前应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是方便从杠杆上量出力臂。2)实验结论:杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,写成公式为F1l1=F2l2。3)还可以利用动力乘以动力臂是否等于阻力乘以阻力臂来判断杠杆平衡与否。知识点5:杠杆的平衡条件应用1.应用举例见表格:名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻

5、力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平,定滑轮2.解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)注意:解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过

6、该点且和该连线垂直的方向。【例题1】(2020河南)在如图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是(  )A.瓶盖起子B.食品夹C.起钉锤D.核桃夹【答案】B【解析】A.支点在瓶盖边缘,动力臂较长,是省力杠杆,A项不合题意;B.支点在夹子两壁连接处,动力臂较短,是费力杠杆,选项B符合题意;C.支点是锤子与地面的接触点,动力臂较长,是省力杠杆,C项不合题意;D.支点在夹子两壁连接处,动力臂较长,是省力杠杆,D项不合题意。【对点练习】如图所示的四种情景中,所使用的杠杆为省力杠杆的是(  )A.用餐工具筷子B.茶道中使用的镊子C.用起子起瓶盖D.托盘天平【答案】C.【解析】结合图片和生活经验分析动力

7、臂和阻力臂的大小关系,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆.A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;C.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。【例题2】(2020安徽)停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出 ,如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分

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