第十八講簡(jiǎn)單機(jī)械（杠桿滑輪）

核心考點(diǎn)?夯實(shí)起步起勢(shì)向上向陽(yáng)〃

考點(diǎn)1杠桿

定義：在力的作用下能繞①轉(zhuǎn)動(dòng)的一根硬棒

支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，如圖中點(diǎn)②O

八動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，如圖中③6

杠

要阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，如圖中④F2

J-不-

動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到⑤動(dòng)力作用線的距離,如圖中⑥

桿

阻力臂：從支點(diǎn)到⑦阻力作用線的距離.如圖中⑧

（文字表達(dá)式：⑨動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂

平衡條件---------------------------------

?字母表達(dá)式：⑩F"1=F222

微警示（1）力臂不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，而是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，并且力臂

不一定在杠桿上。

（2）動(dòng)力和阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向一定相反。

⑶杠桿是否平衡不是取決于動(dòng)力和阻力的大小關(guān)系，而是取決于動(dòng)力X動(dòng)力臂（￡2）和阻力

X阻力臂（￡為的大小關(guān)系。

考點(diǎn)2杠桿的分類

種類省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿

不意圖

F2

,一卜j

（￡為

11|尸2

F1i▲F1i

動(dòng)力）

力臂關(guān)系

:?>k21(19)=12

三的關(guān)系

一?〈￡??〉￡??=￡

特點(diǎn)?省力費(fèi)距離?費(fèi)力省距離不省力也不省距離

歸類?bdfi@acgj?eh

實(shí)

a.鏡子;b.撬棒;c.筷子;d.瓶蓋起子;e.托盤天平；f.鋼絲鉗；g.釣魚竿;h.定滑

例舉例

輪;i.羊角錘;j.理發(fā)剪刀

微點(diǎn)撥（1）判斷杠桿省力還是費(fèi)力，關(guān)鍵是看動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，而解決辦法是畫出

杠桿示意圖來(lái)判斷。

⑵省力杠桿一般是應(yīng)用在阻力很大的情況下;費(fèi)力杠桿一般是應(yīng)用在阻力很小的情況下。

考點(diǎn)3滑輪

項(xiàng)目圖示定義特點(diǎn)廠與G的關(guān)系s與力的關(guān)系實(shí)質(zhì)

ZZ，〃〃〃〃〃〃，//

i可以?改變

定軸?_固

力的方向，

*?等臂

滑定不動(dòng)戶GS=/l

y,但不能?省杠桿

輪

[由/的滑輪

力____

動(dòng)力臂

戶?-

//.〃《/〃〃/〃/〃//可以?省-2-等于阻

F軸?_陵

動(dòng)QG

重物一起力，但不能力臂?

滑（不計(jì)滑輪2h

運(yùn)動(dòng)的?改變力的2_倍

輪重、繩重及任

滑輪方向的杠

何摩擦）

桿

F=?-G

既可以?省--n-

5是吊著動(dòng)

滑}.定滑輪和力_,又可

滑輪的繩子

輪1動(dòng)滑輪的以s=?nh-

段數(shù)，不計(jì)滑

組組合溫）改變力的

輪重、繩重及

方向

:任何摩擦）

【教材素材基礎(chǔ)題】

命題點(diǎn)1杠桿

1.（八下P80Tl改編）各式各樣的剪刀都是一對(duì)杠桿。如圖所示的/、B、。三把剪刀，剪紙或布

時(shí),應(yīng)選用工最合適;要剪開(kāi)鐵皮,應(yīng)選用甘最合適,原因是這種剪刀能夠省力。

ft

AB

2.（八下P80T4改編）如圖是建筑工人常用的獨(dú)輪車,獨(dú)輪車使用時(shí)是一個(gè)省力杠桿;若車

廂和磚頭所受的重力伍1000N,由圖可知人手向上的力至少為

300N才能使車的支撐腳離開(kāi)地面。

3.（八下P76圖12.1-1原創(chuàng)）利用撬棒撬石頭時(shí)，撬棒相當(dāng)于杠桿。請(qǐng)你在圖中畫出所施加最

小動(dòng)力廠的示意圖，并作出動(dòng)力廠的力臂h

命題點(diǎn)2滑輪

4.（八下P83圖12.2-4乙原創(chuàng)）用如圖所示的滑輪組吊起某一物體,如該物體重是6M00N,滑

輪重、繩子重、摩擦等不計(jì),為了使物體勻速上升，拉力尸200N;若繩子自由端移動(dòng)了1.2

m,則物體被提升的高度為0.6m。

典型考題?研析懷山之水必有其源〃

考點(diǎn)杠桿的相關(guān)作圖（重點(diǎn)）

角度1畫力臂

例題1如圖所示，該杠桿處于平衡狀態(tài),請(qǐng)畫出￡、￡對(duì)應(yīng)的力臂/和為。

答：

【技法點(diǎn)撥】“四步法”畫杠桿力臂

(aSm)—畫阻力或動(dòng)力作用線

位金跡)一從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，標(biāo)垂足

—垂線段旁標(biāo)力臂符號(hào)

【避開(kāi)雷區(qū)】

⑴要按照題中要求畫，既不要漏畫，也不要畫蛇添足。

⑵動(dòng)力和阻力是杠桿自身受到的力，不是杠桿對(duì)其他物體的作用力。

⑶根據(jù)需要,可將表示力的線段正向或反向延長(zhǎng)。

⑷力臂用帶雙箭頭的實(shí)線表示,并標(biāo)注相應(yīng)的字母符號(hào)及垂直符號(hào)。

角度2畫最小力

例題2圖中，小明欲將自行車前輪抬起，越過(guò)障礙，在4B、aD、￡幾點(diǎn)中選擇施加最小動(dòng)

力的點(diǎn)并畫出最小動(dòng)力的示意圖。

【技法點(diǎn)撥】找杠桿“最小力”的方法

(1)原理:根據(jù)￡=華知,在￡、人一定時(shí),要使片最小,應(yīng)使入最大。

⑵找最大動(dòng)力臂：

①動(dòng)力作用點(diǎn)確定時(shí)，支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的連線為最大力臂；

②動(dòng)力作用點(diǎn)沒(méi)有確定時(shí)，杠桿上距離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)和支點(diǎn)的連線為最大力臂。

⑶作最小動(dòng)力：

①作線:過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)作最大力臂的垂線；

②確定動(dòng)力方向：動(dòng)力和阻力使杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。

【訓(xùn)練1】(2024硼北中考)2024年6月2日至3日，嫦娥六號(hào)完成了人類首次月球背面采樣。

如圖所示，嫦娥六號(hào)的機(jī)械臂正繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),將采集的月球樣品送往貯存裝置。請(qǐng)畫出樣品對(duì)

機(jī)械臂上4點(diǎn)的作用力尸的力臂L

【訓(xùn)練2】(2023?眉山中考)學(xué)校組織學(xué)生參加勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)，在基地發(fā)現(xiàn)了一臺(tái)活塞式抽水

機(jī),在杠桿。處用力便可取水。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出:

(1)阻力月的力臂12；

(2)在。處所用最小力內(nèi)的示意圖。

答:

【易錯(cuò)專攻】

易錯(cuò)點(diǎn)不能正確分析杠桿的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題

【易錯(cuò)題】如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)懸掛一個(gè)重物,在A端施加一豎直向上的力F,使杠桿

在水平位置平衡。保持廠的方向不變，將杠桿從A位置勻速提升到8位置的過(guò)程中，力廠的力

臂變小，力的大小將不變。

F

【易錯(cuò)點(diǎn)撥】

⑴在進(jìn)行杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析(往往結(jié)合作圖)時(shí)，一般是動(dòng)中取靜，找出杠桿動(dòng)態(tài)變化中不

變的量和變化的量,然后再根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行判斷。

⑵不要以為在分析杠桿動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題時(shí)，只需考慮動(dòng)力和阻力的大小即可，關(guān)鍵要看力和力

臂乘積的大小關(guān)系。

【加強(qiáng)練】如圖所示，一根質(zhì)地均勻的木桿可繞。點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在木桿的右端施加一個(gè)始終垂

直于木桿的作用力F,使木桿從處位置勻速轉(zhuǎn)到處位置的過(guò)程中，力方的大小將(A)

A.先變大,后變小B.先變小,后變大

C.一直是變大的D.一直是變小的

實(shí)驗(yàn)探究?突破循道而行鑒往知來(lái)//

實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件

【圖?過(guò)實(shí)驗(yàn)】

H-----b------?~*

用…4W

X5°~可.,152

圖示過(guò)程

UJ

使杠桿在水平位置平衡,便于測(cè)量力臂

實(shí)驗(yàn)

平衡位置

核心

選擇杠桿中點(diǎn)為支點(diǎn)，以消除杠桿自重對(duì)平衡的影響

支點(diǎn)位置

實(shí)驗(yàn)前:調(diào)節(jié)“平衡螺母”，調(diào)節(jié)原則“左高左調(diào)，右高右調(diào)”

平衡調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí):調(diào)節(jié)鉤碼的住置或改變鉤碼的數(shù)年

1.動(dòng)力和阻力:等于所掛鉤碼的重力；

2.動(dòng)力臂和阻力臂:通過(guò)杠桿上的刻度值直談讀審

數(shù)據(jù)測(cè)量

杠桿平衡條件:動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂,或?qū)懗?F2Z2

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

1.多次實(shí)驗(yàn)，收集多組數(shù)據(jù)的目的:避免偶然性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性

2.如果將一端鉤碼換成彈簧測(cè)力計(jì):這樣可以直接測(cè)出拉力的大小,實(shí)驗(yàn)

操作更方便

評(píng)估3.若換后將彈簧測(cè)力計(jì)從豎直方向變成傾斜方向示數(shù)變大的原因：拉力

的力臂變小

4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母的原因：若再調(diào)節(jié)平衡螺母就會(huì)破壞

原有的平衡

【全?通考點(diǎn)】

典題小紅和小明利用如圖所示裝置探究“杠桿的平衡條件”。

4

基點(diǎn)

礎(chǔ)

⑴若實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖甲所示,可將杠桿兩端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié),

使杠桿在水平位置平衡。

⑵在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是便于測(cè)量力臂

⑶在杠桿兩端加掛鉤碼,并移動(dòng)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡,測(cè)出力臂，多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)

記錄在表格中。

次數(shù)￡/NZi/cm￡/NL/cm

111025

2210120

3215310

多次實(shí)驗(yàn)的目的是使結(jié)論具有普遍性。

（4）小明根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是月/kF2L2。

能力點(diǎn)

⑸為了進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論,在圖丙所示的實(shí)驗(yàn)中將彈簧測(cè)力計(jì)從a位置移動(dòng)到6位置,在此

過(guò)程中杠桿始終在水平位置平衡,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將變大。（選填“變大”“不變”或“變

小”）

（6）如圖乙所示,在杠桿上/點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼,要使杠桿重新在水平位置平衡,應(yīng)在8點(diǎn)掛6個(gè)

相同的鉤碼;杠桿水平平衡后，又將4刀點(diǎn)所掛鉤碼同時(shí)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)。的方向移動(dòng)一格，杠桿

的右（選填“左”或“右”）側(cè)下沉。

中考真題?體驗(yàn)采花成蜜滋養(yǎng)前行〃

題組一:杠桿的分類

1.（2024?連云港中考）如圖所示是生活中幾種常見(jiàn)的杠桿，其中屬于費(fèi)力杠桿的是（C）

A.托盤天平B.鋼絲鉗C.筷子D.開(kāi)瓶扳手

2.（2024?河南中考）人體中有很多結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為杠桿。如圖，手提起物體時(shí)，槎骨在肱二頭肌

的收縮牽引下繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是一種費(fèi)力杠桿,此過(guò)程中肱二頭肌收縮的距離小于

（選填“大于”“等于”或“小于”）手移動(dòng)的距離。

肱二頭肌4,

肘關(guān)節(jié)

題組二:杠桿的相關(guān)作圖

3.（2024?臨夏州中考）俯臥撐是一種健身運(yùn)動(dòng)，能夠鍛煉上肢、腰部及腹部的肌肉，是簡(jiǎn)單易

行卻十分有效的力量訓(xùn)練手段。如圖是某同學(xué)做俯臥撐的示意圖。此過(guò)程中，他的身體可視為

杠桿,。點(diǎn)為支點(diǎn)，/點(diǎn)為重心，請(qǐng)畫出重力對(duì)應(yīng)的力臂L

答：

4.（2023?蘇州中考）圖中，用直棒提升重物,畫出圖示位置所用最小力￡和阻力￡的力臂八。

題組三:杠桿的平衡條件及其應(yīng)用

5.（2024?重慶A中考）同學(xué)們模仿中藥房的毀秤制作桿秤,用筷子做秤桿,用鉤碼做秤蛇,用細(xì)

線將秤盤系在/點(diǎn)。當(dāng)不掛秤蛇、且秤盤不放物體時(shí)，在。點(diǎn)提起提紐，秤桿水平平衡；當(dāng)秤盤

放100g物體、秤坨移到8點(diǎn)時(shí),秤桿再次水平平衡,如圖所示。在。到8兩條刻度線之間均

勻地畫上49條