专题12 简单机械（核心知识点）-2025年中考物理二轮复习核心知识点梳理

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一、知识结构
二、知识清单+方法清单
模块一 杠杆
知识清单
一、杠杆
1. 杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。注意硬棒成为杠杆要满足以下条件：
（1）要有 的作用。例如，撬棒在没有使用时只是一根硬棒，而不是一个杠杆；
（2）能绕固定点转动。杠杆在力的作用下，是绕固定点转动的，不是整体向某个方向运动的；
（3）是硬棒。受力不发生形变或不易发生形变。
2. 描述杠杆特征的五个要素
以用撬棒撬物体为例进行分析。
（1）描述杠杆的“五要素”
①支点：杠杆绕着转动的点O；
②动力：使杠杆转动的力F1；
③阻力：阻碍杠杆转动的力F2；
④动力臂：从支点到动力 的距离l1；注意“力的作用线” 是指过力的作用点沿力的方向所画的直线，常用虚线表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离l2。
（2）透析杠杆五要素
①支点： 在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；同一杠杆，使用方法不同，支点位置 改变。（以上均选填“一定”或“可能”）
②动力与阻力：作用点 在杠杆上（选填“一定”或“可能”），分别使杠杆向 方向转动（选填“相反”或“相同”），动力和阻力是相对的，一般把人对杠杆施加的作用力称为动力。
③力臂：是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离；力臂 在杠杆上（选填“一定”或“不一定”），如图中l1、l2；若力的作用线过支点，则力臂为 。
3. 杠杆作图
（1）力臂的画法
（2）画杠杆的力臂时需要注意的事项
①力臂是支点到力的作用线的距离，是支点到力的作用线的垂线段，不能把力的作用点到支点的距离作为力臂，不要出现如图所示的错误。

不是作用点到支点的距离 不是支点到作用线端点的距离 不是垂足到作用点的距离
②如图所示，当表示力的线段比较短时，过支点无法直接作出垂线段，可将力的作用线延长，然后过支点作延长线的垂线段，即为力臂。相当于数学作图中的辅助线。
（3）已知力臂画力：如图所示，已知动力臂l1、阻力F2，请根据力臂画出动力F1。
二、杠杆的平衡条件
1. 杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下 或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。
2. 探究杠杆的平衡条件
【提出问题】杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
【实验设计】
（1）杠杆是否平衡是由动力、阻力、动力臂和阻力臂共同决定的。为了研究其平衡条件，可以在杠杆处于平衡状态时，分别测出动力F1、阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2，然后经过大量的数据对比，归纳出其平衡条件。
（2）实验器材：杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计。
【进行实验与收集证据】
（1）把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。

（2）在支点两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，如图所示。这时杠杆两侧受到的作用力分别等于两侧钩码所受的重力，力臂为悬挂点到支点的距离。
（3）设右边的钩码对杠杆施的力当作动力F1，左侧钩码对杠杆施的力当作阻力F2；测出杠杆在水平位置平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；将F1、F2、L1、L2的数据填入表中。
（3）改变动力F1和阻力臂L1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂L2，再做几次实验。
（4）实验数据
【分析论证】实验结果表明，动力臂越长，需要的力越小；动力臂越短，需要的力越大。二者之间是 关系。
【实验结论】杠杆的平衡条件是： 。
【交流与评估】
①杠杆在水平位置静止的目的：一是使杠杆的 在支点，以消除杠杆自身重力对实验的影响。二是便于直接读出 。
②多次测量获得多组实验数据的目的：避免偶然性，获得普遍性的结论。
③在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。挂钩码后，不能再调节平衡螺母。
④弹簧测力计要沿竖直方向施加力的目的：便于直接从杠杆上读出力臂。
3. 杠杆的平衡条件
（1）杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂
公式表示： ，这就是阿基米德发现的杠杆原理。
（2）注意：
①杠杆是否平衡，取决于力和力臂的 ；若乘积相等就平衡，否则沿着乘积大的那端转动。
②注意单位统一：在应用杠杆平衡条件时动力和阻力的单位要统一（单位用N），动力臂和阻力臂的单位也要统一（单位用m或cm）。
4. 杠杆最小力作图

甲 乙 丙
要用最小的力使得杠杆AB在如图甲所示的位置平衡，根据杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂，因为此时的阻力和阻力臂是不变的，所以只要此时的动力臂l₁最大，则动力F₁就最小。如图乙所示，当力的作用点在B点，且力垂直于OB，方向向上时，动力臂最大，则动力最小。如图丙所示，力F也能使杠杆平衡，但因为OA不是最大力臂，所以F不是最小的力，是错误的。
三、生活中的杠杆
根据动力臂l1和阻力臂l2之间的大小关系及用途的不同，杠杆可以分为三类——省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
方法清单
考向01 杠杆 杠杆作图
【例题1】有关杠杆的说法正确的是（ ）
A．作为杠杆一定要有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的
B．杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C．使用杠杆可以省力，有的杠杆既可省力，又可省距离
D．从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂
【训练1-1】“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！”“物理”大师竖起大拇指说：“其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提重物的过程中，分析合理的是（ ）
A．前臂杠杆的支点O在肘关节处B．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C．重物给前臂的力F2是动力 D．前臂是一根省力杠杆
【训练1-2】如图所示是用瓶起子打开瓶盖的情境，开启过程中某时刻，可将瓶起子看作一个杠杆（忽略杠杆所受重力），用“ O ”表示支点位置，手施加的力为动力Fl（方向垂直杠杆），杠杆所受阻力为F2（方向垂直杠杆），能表示此时支点、动力和阻力的示意图是（ ）

【训练1-2】图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。

考向02 探究杠杆平衡条件
【例题2】（2024·新疆·中考真题）“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的 （填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向 （填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为θ时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为 N，夹角θ为 度；
（3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ，则弹簧测力计的示数可能为 （填“2.9”或“3.1”）N。
【训练2-1】小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（ ）
A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动
B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动
【训练2-2】在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）小李安装好杠杆，其静止时的情景如图判所示，此时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”），为了使杠杆在水平位置平衡，接下来应该将平衡螺母向 调节；
（2）如图乙，小李在A位置挂上2个钩码，则在B位置挂上 个钩码，杠杆可在水平位置平衡，若将A、B两位置都增加1个钩码，则杠杆 （选填“左端”或“右端”）将下降；
（3）小李用弹簧测力计竖直向下拉，测力计示数为F时，杠杆在水平位置平衡，如图丙所示；若将弹簧测力计向右倾斜一定角度拉，测力计的示数为Fʹ时，杠杆仍然在水平位置平衡，则Fʹ F（选填“>”、“”或“l2
l1