2021年中考物理一轮复习讲练测专题12 简单机械（讲练）（解析版）

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专题 12 简单机械（讲练）（解析版）

1.了解：杠杆的基本概念；滑轮的概念；斜面的简单应用与计算。

2.会：画杠杆示意图；分析杠杆类型；进行滑轮组的常规计算。

3.理解：杠杆平衡条件；定滑轮和动滑轮的特点；滑轮组的利用。

4.掌握：杠杆平衡条件实验探究；有用功、总功和机械效率的计算。

5.认识：生活中常用杠杆。

一、杠杆

1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，这根硬棒就叫杠杆。

（1）“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。

（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。

2.杠杆的七要素：（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也

可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定；（2）动力：使杠杆转动的力叫动力，用“F1”表示；

（3）阻力：阻碍杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示；（4）动力作用点：动力在杠杆上的作用点；（5）

阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点；（6）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“ ”表示；

（7）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“ ”表示。

注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，

把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻

力。

力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠

杆的转动不起作用。

3.杠杆示意图的画法：

（1）根据题意先确定支点 O；

（2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；

（3）从支点向力的作用线画垂线，并用 l1和 l2分别表示动力臂和阻力臂；

第一步：先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。

第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表

示。这个力 F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用

下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图乙所示。

第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线，并标明

相应的“l1”“l2”， “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图丙所示。

甲乙丙

4.杠杆的平衡条件

（1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。

（2）杠杆的平衡条件实验

图（4）图（5）

1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图（5）所示，当杠杆在水平位置平衡时，

这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了，而图（4）杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就

没有图（5）方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的

大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。

2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。

（3）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或 F1l1=F2l2。

5.杠杆的应用

（1）省力杠杆：动力臂 l1＞阻力臂 l2，则平衡时 F1＜F2，这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就

可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不

使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。

（2）费力杠杆：动力臂 l1＜阻力臂 l2，则平衡时 F1＞F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽

然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。

（3）等臂杠杆：动力臂 l1=阻力臂 l2，则平衡时 F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省

力，也不费力，即不省距离也不费距离。

既省力又省距离的杠杆时不存在的。

二、滑轮

1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连

续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。

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