1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上杠桿一、知識概述1、在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒稱之為杠桿；2、杠桿有五個要素：支點（O）、動力（F1）、阻力（F2）、動力臂（l1）、阻力臂（l2）；3、杠桿的平衡條件是：F1l1=F2l2；4、杠桿應(yīng)用時可分為三類：省力杠桿（l1>l2）；費力杠桿（l1<l2）；等臂杠桿（l1=l2）；5、天平是等臂杠桿，桿秤和案秤都是根據(jù)杠桿平衡的原理制成的。二、重點知識歸納三、難點知識剖析1、杠桿及杠桿的要素一根硬棒（可以是直的，也可以是任意形狀的）能成為杠桿，不僅要有力的作用，而且必須能繞某固定點轉(zhuǎn)動。缺少任何一個條件，硬棒就不能成為杠桿。例如：汽水扳子在

2、沒有使用時就不能稱為杠桿。因此，一根硬棒成為杠桿時，必須具備以下要素：支點：能繞其轉(zhuǎn)動的固定點。用同一根硬棒作杠桿時，使用中方法不同，支點位置也會不一樣。如撬石塊的過程中支點可在棒的一端圖1（A）也可在棒的中間圖1（B）。動力和阻力：動力使杠桿轉(zhuǎn)動，阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動。動力和阻力的區(qū)分是根據(jù)實際情況或人為因素決定的。例如：剪刀剪布時，需要使刀口合攏，手作用于剪刀的力就是動力；布的作用是阻礙剪刀口合攏，布對剪刀口的作用力是阻力。必須注意，不論動力或阻力，杠桿都是受力體。作用于杠桿的物體都是施力體。力臂：支點到力作用線的距離，即支點到力作用線的垂線段長。所謂力作用線是指沿著力方向上可向兩端延伸的一條

3、直線。表示力臂的線段可以在杠桿上，圖2（A），也可以在杠桿外圖2（B）、（C）。如果力的作用線通過支點，則力臂長為零。所以有力臂時一定有力，有力卻不一定就有力臂。2、畫杠桿示意圖的三個要點找出支點。畫好動力作用線及阻力作用線。畫的時候要判斷清楚力的方向。如：鍘刀鍘草時，刀口向下受到草的阻礙，因此阻力是向上的。正確畫出力臂。要注意的是，不能認為支點到力作用點的距離就是力臂。3、杠桿平衡條件杠桿處于靜止狀態(tài)或繞支點勻速轉(zhuǎn)動時，都叫杠桿平衡。一般情況下，從靜止狀態(tài)去分析杠桿平衡條件。實驗證明，杠桿平衡條件是：動力乘動力臂等于阻力乘阻力臂。公式表示為：F1l1=F2l2。可見，力和力臂的大小成反比，即

4、力臂越長，力就越小。4、杠桿的應(yīng)用省力和省距離不能兼顧杠桿平衡條件說明：當(dāng)動力臂大于阻力臂時，動力小于阻力是省力杠桿但費距離；當(dāng)動力臂小于阻力臂時，動力大于阻力是費力杠桿但省距離；當(dāng)動力臂等于阻力臂時，動力等于阻力，不省力也不費力，不省距離也不費距離。必須明確，根據(jù)杠桿平衡條件，即省力又省距離的杠桿是違反力學(xué)原理的，是不存在的。各類杠桿的選擇選擇的原則是按人力允許的條件，從有利于生產(chǎn)出發(fā)。例如：釣魚竿使用時，要求能迅速將魚提離水面，因此釣魚竿是費力省距離的杠桿；汽水瓶扳手使用時，遇到阻力較大，必需使用省力費距離的杠桿。天平就是利用等臂杠桿兩邊力大小相等的原理，由砝碼數(shù)直接得出物體質(zhì)量數(shù)。“可見

5、，選擇何種杠桿都是根據(jù)實際需要來決定的，千萬不要誤認為使用機械都是為了省力。5、使用杠桿時最小動力的確定使用杠桿時，杠桿處于平衡狀態(tài)時必須滿足F1l1=F2l2，即，也就是說，在阻力和阻力臂一定的情況下，欲使動力最小，就必須使動力臂最大。一般說來，支點到動力作用點的連線就是最長的力臂，沿著垂直于此連線的方向所作的動力便是最小的動力。下圖所示的是釘錘拔釘子時施加在手柄上的最小動力及滾動圓木時所作用的最小動力。圖36、如何判定使用的杠桿屬于哪類杠桿？方法1：畫出杠桿的示意圖，標出支點、動力、阻力畫出動力臂和阻力臂，然后通過比較動力臂和阻力臂的相對大小來確定例1、用羊角錘拔釘子，羊角錘可以看成一個杠

6、桿，如圖4甲所示如果人在柄上A點用力，力的方向與錘柄垂直，說明它是省力杠桿還是費力杠桿圖4解析：畫出杠桿示意圖，把杠桿的五要素都標出來具體的作法是：先要辨認杠桿弄清物體的哪一部分是杠桿，用粗線條把杠桿的形狀、輪廓表示出來羊角錘拔釘子時，杠桿輪廓見圖乙；在圖乙上確定支點O、動力F1和阻力F2、動力臂L1和阻力臂L2從圖上可以看出L1L2，故羊角錘是省力杠桿方法2：根據(jù)杠桿工作的效果來判定它是哪一類杠桿例2、正常使用下列工具時，哪些屬于省力杠桿？哪些屬于費力杠桿？剪鐵皮的剪刀；鑷子；理發(fā)用的剪刀；釣魚竿；扳手；開瓶蓋的起子解析：人們在使用這些工具時，能用較小的動力克服很大的阻力，因而它們屬于省力杠

7、桿；而在使用這些工具時，杠桿受到的阻力較小，因而把它們設(shè)計成費力杠桿，以便省距離（動力的作用點移動較小的距離時，阻力的作用點移動較大的距離）例3、如圖5所示，在B點懸掛重物G，在C點用彈簧測力計勾住，使杠桿AB在水平方向平衡若彈簧測力計的示數(shù)為3G，則ABBC_圖5解析：由圖可知杠桿的支點在左端A點，杠桿受物體向下拉力F1、彈簧測力計拉力F2，此二力均與杠桿垂直，則F1、F2的力臂分別為AB、AC將上述分析結(jié)果代入杠桿平衡條件，得出F1·ABF2·AC又因F1G，F(xiàn)23G，所以ACAB而ACCBAB，則CBAB，故ABBC32例4、如圖6所示，輕質(zhì)杠桿AOB，左邊掛重物G1

8、，右邊掛重物G2，支點是O，且AOBO，此時杠桿平衡在水平位置若在G1和G2下分別再加掛重為G的重物，此時杠桿（）圖6A仍然平衡在水平位置B不再平衡，A端下降C不再平衡，B端下降D由于G1和G2的大小未知，無法判斷其是否平衡解析：決定杠桿平衡的因素是力和力臂的乘積現(xiàn)杠桿平衡，則有F1·OAF2·OB當(dāng)杠桿的兩邊各加掛重物G時，使杠桿順時針轉(zhuǎn)動的力和力臂的乘積為OB·F2OB·（G2G）OB·G2OB·G；使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動的力和力臂的乘積為OA·F1OA·（G1G）OA·G1OA·G比較上述兩式，

9、由于OAOB，所以O(shè)A·GOB·G，即OB·G2OB·GOA·G1OA·G，杠桿不再平衡，B端下降應(yīng)選C例5、甲、乙兩同學(xué)同樣身高用一條長1.5 m的扁擔(dān)抬一筐重600 N的重物將筐系在距甲端0.6 m的地方不計扁擔(dān)和繩重，求甲、乙兩人各用多大的力才能把筐抬起來？圖11解析：以扁擔(dān)為研究對象，分析受力情況如圖11：筐對扁擔(dān)的拉力G；甲、乙兩人對扁擔(dān)的支持力F甲和F乙這三個力都與杠桿垂直支點選在哪里為好？若選B為支點：則G的力臂為0，F(xiàn)甲的力臂是AB，F(xiàn)乙的力臂是BC利用杠桿平衡條件得：F甲×ABF乙×BC，其中AB0.6 m，BC（1.50.6）m，但F甲和F乙都是未知數(shù)所以無法解出答案若選A為支點：則F甲的力臂為0，G的力臂為AB，F(xiàn)乙的力臂為AC則F乙·ACG·AB，其中G600 N，AB0.6 m，AC1.5 m，所以F乙G&#