资源简介

(共31张PPT)
第一部分　教材知识整合
模块四　力学
杠杆、滑轮及滑轮组
目
录
知识精讲·夯基础
贵州真题·明趋势
核心实验·重素养
知识精讲·夯基础
知识点1
认识杠杆
1．定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆(如图所示)。
2．杠杆的五要素
(1)支点：杠杆绕着转动的固定点(如图中的O点)。
(2)动力：使杠杆转动的力(作用点在杠杆上，如图中的F1)。
(3)阻力：阻碍杠杆转动的力(作用点在杠杆上，如图中的F2)。
(4)动力臂：从支点O到①________作用线的距离(如图中的l1)。
(5)阻力臂：从支点O到②________作用线的距离(如图中的l2)。
阻力F2　
动力F1　
易错警示
(1)力臂③________点到线的距离，④________点到点的距离。(均选填“是”或“不是”)
(2)力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上。如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为⑤________。
0　
不是
是　
3．杠杆的平衡
(1)杠杆平衡状态：当杠杆在动力和阻力的作用下处于⑥________状态或匀速转动状态时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。
(2)杠杆的平衡条件：⑦____________________________，即⑧________
(用字母表示)。
F1l1＝F2l2
动力×动力臂＝阻力×阻力臂　
静止　
基础小练
　
　
1．(沪科教材习题改编)小明分别用如图所示的甲、乙两种方法挑着同一物体行走，甲方式中手施加的动力________(选填“大于”“等于”或“小于”)乙方式中手施加的动力，原因是甲方式中的________较短。
　阻力臂
小于
基础小练
2．(人教教材图片改编)古代记录传统手工技术的著作《天工开物》中记载了一种捣谷用的踏碓，“横木穿插碓头，足踏其末而舂之”，如图甲所示。
图乙为脚向下施加力F1踩踏碓时在某一位置的示意图。若碓头质量为10 kg，碓头受到的重力为________N。在图乙所示位置保持平衡时，l1＝40 cm，l2＝1.2 m，不计横木所受的重力和摩擦，则脚向下施加的力F1为______N；如果想省力些，可将脚踩点适当________(选填“远离”或“靠近”)O点。(g取10 N/kg)
远离
300　
100　
知识点2
杠杆的分类
类型 省力杠杆(F1为动力) 费力杠杆(F1为动力) 等臂杠杆
图示
力臂的大小关系 l1⑨________l2 l1⑩________l2 l1＝l2
力的大小关系 F1 ________F2 F1 ________F2 F1＝F2
特点 省力，费距离 费力，省距离 既不省力，也不费力，既不省距离，也不费距离
应用举例 羊角锤、钢丝钳等 钓鱼竿、筷子等 托盘天平、跷跷板等
＞　
＜　
＜　
＞　
基础小练
(人教教材图片改编)如图所示，用钳子剪钢丝时，相当于一个________杠杆；如果用钳子剪铜线时，觉得有些费劲，可以让铜线尽量________
(选填“靠近”或“远离”)钳子内侧。
靠近
省力　
知识点3
定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点
类型 图示 特点 绳端移动的距离(s)和重物移动的距离(h)的关系 拉力F和重力G物的关系 (忽略绳重及摩擦) 应用
定滑轮 可以改变力的方向，但不省力 _____________ F＝ ________ 旗杆顶部的定滑轮
动滑轮 省力，但不能改变力的方向，且费距离 _____________ F＝ ______________ 电动起重机 的动滑轮
滑轮组 既可以省力，又可以改变力的方向 _____________ F＝ ______________ 常使用滑轮
组提升重物
注：轮轴和斜面也属于简单机械，若使用轮轴和斜面能省力，则一定会费距离。
s＝h　
G物
s＝2h
(G物＋G动)
s＝3h
(G物＋G动)
核心实验·重素养
实验
探究杠杆的平衡条件(2022年版课标要求学生必做实验)
例
小明和同学在玩跷跷板游戏时发现，为使跷跷板匀速转动，体重较轻一方通常会远离跷跷板的中点，大家在充分观察和讨论之后，决定探究杠杆的平衡条件。
问题
一阶　实验梳理
(1)实验操作
①为排除__________对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上。
证据
杠杆自重　
证据
②挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
甲 乙 丙 丁
③将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，此时应将右边的螺母向______调，使杠杆平衡在水平位置，这样做的好处是___________________。
便于直接读出力臂　
左　
平衡　
证据
④如图乙所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力F1，钩码对杠杆施加拉力F2，多次实验，测得的数据如表所示。
(2)实验结论
分析表中数据，可以得到实验结论：
______________________
(用字母表示)。
解释
F1l1＝F2l2
实验次序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 5 0.5 10
2 0.5 10 0.5 10
3 2.0 15 1.5 20
乙
交流
(3)在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了_______________
____________________________。
(4)如图丙所示，已经达到平衡状态的杠杆，用一滑轮推动右侧钩码的悬线，会发现杠杆___________(选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”)。
避免偶然性，使实验结论具有普遍性
左端下沉
二阶　延伸训练
(5)【图像分析】如图丁所示，在C点所悬挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕D点从①位置缓慢转到②位置，在此过程中杠杆始终保持水平平衡，请在图戊中画出整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂l大小变化关系的大致图像。
丁
戊
如答图所示。
贵州真题·明趋势
命题点1
杠杆及其分类
1．(2025·遵义汇川区模拟)如图所示，“后踢腿”是同学们上体育课时常见的一项热身运动，主要锻炼大腿后侧肌肉群。若将“后踢腿”动作简化为杠杆模型，下列分析正确的是(　　)
A．支点位于脚尖
B．属于省力杠杆
C．动力由大腿后侧肌肉的收缩提供
D．动力臂是支点到小腿重心的距离
C　
2．(2023·贵州9题改编)工具的发明制造为生产、生活提供便利，如图所示的工具在使用中都是为了___________(选填“省力”或“省距离”)。用钢丝钳剪铁丝时动力臂长为10 cm，阻力臂长为1 cm，若铁丝被剪断需要800 N的力，小明至少用___________N的力才能将铁丝剪断。
80　
省力　
命题点2
杠杆的平衡条件及其应用
方法指导
利用杠杆的平衡条件解题的思路
3．(多项选择)(2024·贵州8题3分)如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的是(　 　)
A．压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆
B．只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘
C．只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘
D．在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘
甲
乙
ABD
命题点3
杠杆作图
4．(2025·凉山)如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全地取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
甲　　 乙
如答图所示。
考点精练
1．(2025·广东)升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以(　　)
A．省力 B．省功
C．省距离 D．改变拉力方向
D　
2．(2025·宜宾)如图，下列工具使用过程中通常属于省力杠杆的是(　　)
A．天平　 B．开瓶器 C．筷子 D．鱼竿　
B　
3．(多项选择)(2025·贵阳乌当区模拟)小文同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置，此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力(粗略计算时，可以使用小格数量代替刻度尺)。下列说法正确的是( 　　)
A．此时小文可看成以O点为支点的杠杆
B．若小文同学质量为50 kg，则墙壁对人的支撑力一定小于300 N
C．增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，则F将变大
D．小文手臂受到的支撑力小于脚底受到的摩擦力
ABC
4．(2025·成都改编)在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧测力计，如图。两弹簧测力计静止时的示数分别是F1、F2，则F1______(选填“＞”“＝”或“＜”)F2；若钩码匀速上升0.1 m，则绳子自由端移动的距离是______m。
0.2
＝　
5．(2025·泸州)随着科技发展，机器人开始走进人们的生活。如图所示，机器人托着茶杯处于静止状态。请你画出茶杯对机器人手的压力F压及其力臂L(以机器人手肘O为支点)。
如答图所示。
6．★模型建构(2025·湖南)某兴趣小组了解到人长时间过度低头易对颈椎肌肉造成伤害，为研究颈椎肌肉产生的拉力大小与人低头角度之间的规律，设计并组装了一套如图甲所示的装置。
印有头颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在O点，内盘可绕O点转动，以O点为支点，将整个头颈部简化为杠杆模型。θ表示人低头的角度，在A点通过细线悬挂一个重为2 N的物体模拟头颅重力，用细线垂直OB对B点施加的拉力F1模拟颈椎肌肉产生的拉力，细线对A点的拉力大小为F2。实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时F1的大小，实验数据如表所示。
甲　　 乙
物体受到的重力/N 2 θ的大小/° 0 15 30 45 60
拉力传感器的示数/N 0 3.22 6.22 8.80 10.78
(1)请画出图乙中F2的力臂L(保留作图痕迹)。
如答图所示。
乙
(2)分析表格中的数据可知，颈椎肌肉产生的拉力随人低头角度的增大而________。
(3)若某中学生头颅所受的重力为50 N，请根据表格中的数据，计算该学生低头角度为45°时，颈椎肌肉产生的拉力大小是______N。
(4)请你结合以上分析，从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议：____
_____________________________________________________________。
增大
220
尽量减少低头的时间，减小低头的角度(合理即可)
考向前瞻
7．★★传统文化(原创)杆秤是我国古代的一大发明，秤砣、秤杆分别叫“权”和“衡”。杆秤作为称量质量的工具，使用已经超过2 000年，其工作原理正是杠杆平衡条件。
“实践小组”学习了杠杆平衡条件的知识后，选用长度约为40 cm的木制筷子(作为秤杆)、小盆(作为秤盘)、20 g钩码(作为秤砣)、100 g砝码(用于校准)、细线、刻度尺、记号笔等开展有关杆秤的项目式学习。请你根据活动过程，完成下列问题。
项目一：确定提纽和秤盘的位置
(1)在筷子一端刻一个槽A，稍近处刻另一个槽B，在槽A处用细线挂上小盆作为秤盘，在槽B处系上细线作为提纽，________点相当于杠杆的支点。
项目二：确定定盘星(此时秤盘为空)位置
(2)如图所示，用细线系上20 g钩码作为秤砣；手提提纽，调节秤砣位置使秤杆水平平衡；在秤杆上悬挂秤砣的位置做标记O点，该标记处对应的刻度为______g。
0　
B　
项目三：刻度线的标记
(3)在秤盘中放入100 g砝码，手提提纽，移动秤砣使秤杆再次水平平衡。记录此时秤砣细线在秤杆上的位置C，并标记为100 g。在O到C之间均匀刻上49条刻度线，每一格表示__________g。
项目四：讨论与改进
(4)用制作好的“杆秤”称物体质量，发现测量范围过小；小组同学进行交流讨论，想对杆秤进行改进，为了增大杆秤的测量范围，你的方法是_______________________________________________________________　(写一种即可)。
2　
增加秤砣的质量(让提纽B靠近A点或缩短AB的距离或更换更长的木棍)

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