北京市2020届中考物理大一轮 第11讲 简单机械素养突破课件

回归教材实验突破北京10年中考真题精讲练栏目导航图说物理考点清单知识点分项细目考试目标了解理解杠杆1.杠杆及杠杆平衡条件√2.运用杠杆平衡条件解决有关问题√滑轮定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用√基本技能细目：1.会组装简单的滑轮组2.会画杠杆的力臂考试内容和要求图说物理RJ八下P76图12.1-1；BS八下P92图9-1(类似)命题点：杠杆1.如图所示，用杠杆撬石头的过程中，该杠杆属于__________(选填“省力”、“费力”或“既不省力也不费力”)杠杆。在力的方向不变的情况下，该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向__________(选填“远离”或“靠近”)支点方向移动。省力远离回归教材RJ八下P80图12.1-5命题点：杠杆类型的判断2.如图是两种类型剪刀，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择_______(选填“A”或“B”)剪刀，这样选择的目的是为了省__________。A力RJ八下P82图12.2-2命题点：定滑轮与动滑轮的特点3.如图甲所示，旗杆顶部的滑轮为__________滑轮，它可以___________________；如图乙所示，电动起重机吊钩处的滑轮为__________滑轮，它可以_____________________。定改变力的方向动省力BJ八P133图5-7命题点：杠杆的识别与判断4.如图所示是一种指甲刀的结构示意图，其中包括________个杠杆，其中ABC是一个_______(选填“省力”或“费力”)杠杆，ABC上有花纹，是为了__________(选填“增大”或“减小”)摩擦。3省力增大简单机械杠杆定义五要素平衡条件：F1L1=F2L2杠杆分类定滑轮动滑轮滑轮组等臂杠杆特点省力杠杆特点斜面、轮轴特点滑轮一、杠杆1.杠杆：如图所示，我们把在力的作用下绕________转动的硬质棒、杆或硬件等叫做杠杆。2.五要素：__________杠杆可以绕其转动的点Ｏ。_________：驱使杠杆转动的力Ｆ１。_________：阻碍杠杆转动的力Ｆ２。动力臂：从支点Ｏ到_________________的距离L1。阻力臂：从支点Ｏ到_________________的距离L2。固定点返回思维导图支点动力阻力动力F1作用线阻力F2作用线考点清单3.平衡状态：当杠杆____________或匀速转动时，我们称杠杆处于平衡状态。4.平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂或F1×L1=F2×L25.杠杆的分类省力杠杆费力杠杆等臂杠杆力臂关系系动力臂_____阻力臂动力臂_____阻力臂动力臂____阻力臂力的情况动力____阻力(省力)动力____阻力(费力)动力____阻力(不省力也不费力)应用实例用羊角锤撬钉子;用瓶盖起子开瓶盖用食品夹夹取食物用钓鱼竿钓鱼用天平称量物体静止==返回思维导图二、滑轮滑轮图示特点拉力F与重力G的关系(不计滑轮重，绳重及摩擦)F移动距离(s)和G移动距离(h)的关系定滑轮可以改变力的方向，但不能省力_____________________________F=GS=h返回思维导图滑轮图示特点拉力F与重力G的关系(不计滑轮重，绳重及摩擦)F移动距离(s)和G移动距离(h)的关系动滑轮可以省力但不能改变力的方向_______________12FGS=2h返回思维导图滑轮图示特点拉力F与重力G的关系(不计滑轮重，绳重及摩擦)F移动距离(s)和G移动距离(h)的关系滑轮组既可以省力又可以改变力的方向，竖直向上拉时最省力______________________________3GFS=3h拓展：斜面和轮轴也属于简单机械返回思维导图实验杠杆的平衡条件(2018.25，2017.41，2014.34，2012.28，2010.33)实验实验突破【提出问题】例1(2016怀柔区一模)小林为了“探究杠杆的平衡条件”，他利用支架将自制杠杆AB以O为支点支起来，如图所示。当小林依次在杠杆上的A、A1、A2、A3等各点施加一个竖直向下的力时，发现越来越不容易提起杠杆B端悬挂的水桶。根据这一实验现象小林提出了以下四个问题。你认为其中哪一例1题图个问题是最易于探究的科学问题()A.水桶重和位置不变，杠杆平衡时怎样使用杠杆才能省力B.水桶重和位置不变，杠杆平衡时具有怎样的规律C.阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时动力和动力臂之间存在着怎样的关系D.杠杆平衡时,动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系C实验视频见超值配赠【进行实验】例2在探究杠杆的平衡条件实验中所用到的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、质量相同的钩码若干个。(1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是_____________________对实验的影响；(2)杠杆两端平衡螺母的作用是_____________________________；例2题图消除杠杆自重调节杠杆在水平位置平衡(3)将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆如图甲所示，将杠杆左端的平衡螺母向右调节到最大限度后，杠杆左端仍有轻微下沉，这时他应将右端的平衡螺母向_______调节，才能使杠杆在水平位置平衡；(4)实验前调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于______________；(5)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂_________个相同的钩码，当杠杆平衡后，根据这一次实验数据，立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足之处是_________________________________________________；右测量力臂6实验次数太少，结论不具有普遍性(6)继续实验，保持钩码悬挂于A点，保持阻力、阻力臂不变，在支点O右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力(动力)，使杠杆水平平衡，测出每一组动力臂L1和对应的动力F1，记录在下表中：次数动力F1/N动力臂L1/m10.50.6020.750.4031.000.3041.500.2052.000.1563.000.10①根据表中数据，在坐标系中绘制出L1与F1的图像；②根据图像或实验数据可以得到的结论是；________________________________________________________________(写出一条即可)保持阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂成反比(其他表述正确即可)③将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格，则杠杆________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡；④实验中，如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由：____________________________________________________________________。不能不会影响到杠杆平衡，因为该力的力臂为零【实验评估与改进】例3在探究杠杆的平衡条件实验中，小青同学按照如下步骤进行实验：a.把杠杆的中点支在支架上；b.把钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置使杠杆水平平衡;c.记下两边的钩码的重力，用刻度尺量出它们的力臂，记下d.改变力和力臂数值，做多次实验；e.求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂数值。(1)请你写出小青实验过程中存在的问题_______________________________________；(2)请你针对小青实验过程中存在的问题，写出改正的步骤______________________________________________________________________________。挂钩码前没有调节杠杆在水平位置平衡把杠杆的中点支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡【拓展】实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。例3题图(3)请你猜想测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆平衡产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大命题点1杠杆类型判断(10年6考)1.(北京真题组合)下图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是______，属于省力杠杆的是____________;属于等臂杠杆的是_______。北京10年中考真题精讲练【答案】AFIJKBCDEGH命题点2杠杆力臂判断(2016.24,2014.26)2.(2016北京24题2分)如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB，线段______(选填“OA”“AB”或“OB”)表示力F的力臂。OA第2题图3.(2014北京26题2分)如图所示，OB是以O为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB,AC⊥OB。线段_______(选填“OA”或“AC”)表示力F的力臂。OA第3题图4.关于力F1的力臂，下图所示正确的是()C5.(2019北京25题2分)如图所示，杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动，其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5N的钩码，在B点挂4个重均为0.5N的构码，杠杆________(选填“能”或“不能”)保持水平平衡。不能命题点3探究杠杆的平衡条件(10年5考)第5题图6.(2018北京25题4分)小华探究杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂了2个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂______个钩码。右第6题图37.(2010北京33题2分)小梅想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，小梅保持阻力为2N，阻力臂为0.15m不变，然后改变动力臂L1和动力F1，并保持杠杆水平平衡，分别测量出动力臂L1和动力F1的数据如下表所示。请你根据实验条件和实验数据帮助小梅归纳出动力F1和动力臂L1的关系：_________________________________________________________________。L1/m0.30.250.150.10.060.05F1/N11.22356杠杆平衡时，如果阻力为2N，阻力臂为0.15m，则F1＝10.3NmL8.(2017北京41题4分)实验台上有满足实验要求的器材：弹簧测力计1个，所受重力为1N的钩码2个，带支架的杠杆1个。杠杆上相邻刻度间距离均为0.05m，刻线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔，可用来挂钩码或弹簧测力计，如图所示。请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“杠杆在水平位置平衡时，如果动力臂L1保持不变，则F1=kF2L2”，式中F1表示动力，k是常量，F2表示阻力，L2表示阻力臂。请写出实验步骤，画出实验数据记录表格。第8题图①将带支架的杠杆放在水平桌面上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；②将重为1N的钩码(阻力F2)挂在支点右侧0.05m处(阻力臂L2)，将弹簧测力计的挂钩钩在支点右侧的0.1m处，竖直向上拉弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数(动力F1)。将F2、L2、F1的数据记在表格中；③弹簧测力计的挂钩位置保持不变，将重力为1N的钩码依次挂在支点右侧0.1m、0.15m、0.2m、0.25m