在近几年的中考中,杠杆也是主要的考查内容之一。考试形式主要有选择题、填空题、作图题、计算题和实验探究题等多种题型。考查的知识点包括杠杆的五要素(支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂)、杠杆是省力的还是费力的、杠杆平衡条件实验及应用等。在这里,针对有关杠杆的考点,进行归类分析如下:
题型一:会确认并画出杠杆的力臂
点拨:
例1如图1甲所示的钢丝钳,其中A为剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴(支点),图乙为单侧钳柄及相连部分示意图,请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
点拨:画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”,而不是“支点到力的作用点的距离”。力的作用线是通过力的作用点并沿力的方向所画的直线。
答案:如图丙所示。
例2如图2所示杠杆中,动力臂用L表示,图中所画力臂正确的是( )
点拨:动力臂是“支点到动力的作用线的距离”,画动力臂时应从支点向动力的作用线作垂线。四个图中只有D是正确的。
答案:D
题型二:判断是省力杠杆还是费力杠杆
例3下列工具中,属于省力杠杆的是( )
A.夹邮票用的镊子
B.理发师修剪头发用的剪刀
C.剪铁丝用的钢丝钳
D.钓鱼用的鱼竿
点拨:根据杠杆平衡条件,我们把杠杆分为三类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。如果动力臂比阻力臂长,就是省力杠杆;如果动力臂比阻力臂短,就是费力杠杆;如果动力臂和阻力臂相等,就是等臂杠杆。上面例子的实质都是考查的杠杆的分类。A、B、D三种杠杆均是阻力臂大于动力臂,所以它们都是费力杠杆。
答案:C
例4人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是,骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。如图3所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力。由图3可以看出,这是一个( )
A.费力、省距离的杠杆
B.省力、费距离的杠杆
C.既费力,也费距离的杠杆
D.既省力,也省距离的杠杆
点拨:本题与生活实际相联系,由于人的前臂相当于杠杆,动力臂和阻力臂已经固定,且阻力臂大于动力臂,是一个费力杠杆。根据杠杆平衡条件可知:在动力臂和阻力臂确定的情况下,手托起的物体越重,肌肉提供的动力越大,感觉越累。
答案:A
例5杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图4可知它的支点是______点(填“A”、B”或“C”),在匀速拉起时,它属于一个______杠杆(填“省力”或“费力”),并在图中画动力臂L1。
点拨:杠杆的动力和阻力指的都是杠杆吊桥受到的力,所以动力是绳对吊桥的作用力,阻力是吊桥的自身的重力。确定吊桥这个杠杆动力臂和阻力臂的关系,需要找到支点,如图支点在C点,动力臂L1大于阻力臂CO,吊桥是一个省力杠杆。动力臂L1如图5所示。
题型三:有关杠杆平衡条件的实验题及应用题
例6在探究杠杆的平衡条件实验中:
1.小军将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆左端下倾。那么他应将杠杆右端螺母向______ (填“左”或“右”)调节一些,使杠杆在______位置平衡。
2.实验时只有8个相同的钩码,杠杆上画有均匀的格子,当在A点挂4个钩码如图6所示,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)
答:①____________________________ ②__________________________。
点拨:解题的关键是依据杠杆的平衡条件,看左、右两边的力和力臂的乘积是否相等。若乘积相等,则杠杆平衡;若乘积不等,那么杠杆将向乘积大的一边下倾。
答案:1.(1)右;(2)水平。
2.①2个钩码挂在“6”处;②3个钩码挂在“4”处等。
例7在研究“杠杆的平衡条件”实验中,在处理数据过程中,有同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。经过实验,获得了下述数据:
动力F1/N | 动力臂L1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂L2/cm |
4 | 5 | 5 | 4 |
于是,他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题?
点拨:在解决具体问题中出现的障碍,往往不是知识本身,恰恰是思路、方法不对头造成的。
答案:(1)不能只凭一组实验数据得出结论,必须在多次实验的基础上通过分析和论证才能得出结论。
(2)单位不同的两个物理量不能直接相加。
例8一根长1m左右、粗细均匀的细木棒,一个已知质量为m的钩码,一把刻度尺,还有一些细绳和一只铅笔。只用这些器材如何测出这根细棒的质量?写出实验步骤及导出计算木棒质量的公式。
点拨:细木棒可看作杠杆,利用杠杆平衡条件来求解,关键是找到一个合适的支点,使挂有钩码的细木棒在水平位置平衡。用刻度尺测出力臂,即可求出木棒的质量。
实验步骤:
(1)用刻度尺找出木棒重心,用铅笔在重心处做出标记C;如图7所示;
(2)用细线系住木棒上的某一点作为杠杆上的支点;
(3)把质量为m的钩码用细线系好后套在木棒上;
(4)左、右调节钩码或支点的位置使木棒在水平位置平衡;
(5)用刻度尺分别量出支点到木棒重心及支点到系钩码细线的距离L1和L2。
计算:设木棒质量为M,根据杠杆的平衡条件可得出MgL1=mgL2即ML1=mL2所以木棒的质量为。
宇宙飞船里的超失重现象
《弹力》教学课件
人体中的杠杆
我国古代的农用机械
自行车与摩擦力
关于“弹簧”的几种实验探究
《杠杆》学习指导
《力与机械》学习指导
学好简单机械的关键
滑动摩擦力的大小与速度有关吗?
怎样做出杠杆中的最小动力
摩擦利弊 图说增减
其他简单机械拾遗
《力和机械》考点考题展示
“弹力、重力、摩擦力”错解分析
走出摩擦力认识的误区
《力和机械》单元测试题二
对物体进行受力分析的方法
杠杆还会平衡吗?
比萨斜塔为什么不会倒下?
排除干扰 画重力方向
《简单机械、功》复习导学案
《杠杆》典例解析
《力和机械》单元测试题三
阿基米德能撬起地球吗?
《力和机械》单元测试题(参考答案)
《力和机械》单元测试题四
《力和机械、压强》同步检测题
有趣的重心小实验
简单机械问题的考查趋势
不限 |
物理教案 |
物理课件 |
物理试题 |
不限 |
不限 |
上册 |
下册 |
不限 |
发布时间 |
下载量 |