1杠桿第11章機械與功欄目導航知識要點教材素材批判質疑圖說物理重點實驗一、杠桿1.定義:在力的作用下能夠

的堅實物體。

2.三要素(1)支點:杠桿繞著轉動的

叫作支點,用O表示;

(2)動力:

的力叫作動力,用F1表示;

(3)阻力:

杠桿轉動的力叫作阻力,用F2表示。

繞支撐點轉動知識要點支撐點使杠桿轉動阻礙二、杠桿的平衡條件1.杠桿平衡:當動力和阻力對杠桿的轉動效果

時,杠桿將處于平衡狀態,這種狀態叫作

。杠桿

都叫作杠桿平衡。

2.影響杠桿平衡的因素:杠桿的平衡不僅與動力和阻力的大小有關,還與力的

及力的

有關。

3.力臂(1)力的作用線:通過力的

沿力的

的直線叫作力的作用線。

互相抵消杠桿平衡靜止或勻速轉動作用點方向作用點作用方向(2)力臂:從支點到力的作用線的

叫作力臂。從支點O到

的距離叫作動力臂,用

表示;從支點O到

的距離叫作阻力臂,用

表示。

(3)力臂是由

和

共同決定的,它包含了力的兩個要素。

4.杠桿的平衡條件:

,用字母表示為

。距離動力F1的作用線L1阻力F2的作用線L2力的作用點力的方向動力×動力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L2三、杠桿的分類1.分類依據:

和

的大小關系。

2.省力杠桿:動力臂

阻力臂,平衡時,用較小的動力就可以克服較大的阻力。但是動力作用點移動的距離

阻力作用點移動的距離。如撬棒和羊角錘。

3.費力杠桿:動力臂

阻力臂,平衡時,動力

阻力。但是動力作用點移動較小的距離就可以使阻力作用點移動較大的距離。如筷子和鑷子。

動力臂阻力臂大于大于小于大于4.等臂杠桿:動力臂

阻力臂,平衡時,動力

阻力,這樣的杠桿既不省力也不費力,既不省距離也不費距離,但是可以改變力的方向。如天平。

等于等于杠桿的平衡條件1.實驗器材:

、鉤碼、

。

2.實驗裝置(如圖所示)3.實驗過程(1)調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在

平衡;

(2)在杠桿的一端某一位置掛兩個鉤碼(動力),在另一端掛一個鉤碼(阻力),并調節

使杠桿再次平衡,記錄動力、動力臂和阻力、阻力臂;

重點實驗杠桿彈簧測力計水平位置鉤碼懸掛的位置(3)多次改變兩邊所掛鉤碼的個數并調節懸掛位置使之多次平衡,同時做相應記錄。4.實驗結論:杠桿的平衡條件是

或寫成

。5.交流(1)杠桿處于平衡狀態的標志是杠桿

或

。

(2)杠桿在水平位置平衡的目的:一是便于直接從杠桿上

;二是杠桿自身的重力作用線通過支點,不用考慮杠桿自身重力對杠桿平衡的影響。(3)實驗過程中,不得再調節杠桿兩端的螺母。動力×動力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L2靜止勻速轉動讀出力臂命題點1杠桿圖說物理1.如圖所示,人用撬棒撬起石頭,撬棒可抽象化為杠桿。杠桿繞著轉動的支撐點叫作

,使杠桿轉動的力叫作

,阻礙杠桿轉動的力叫作

。

支點動力阻力命題點2杠桿的力臂2.如圖所示,L1、L2分別是杠桿的

和

。作力臂的步驟:(1)確定

;(2)畫力的

;(3)從支點向力的作用線作

;(4)標注垂線段并標出

的符號。

動力臂阻力臂支點作用線垂線力臂命題點3人體中的杠桿3.如圖所示,人的手臂相當于一個杠桿,它的支點在O點,請在圖中畫出動力F1及鉛球對手的作用力F2的力臂L2。答案:如圖所示教材素材1.(課后“家庭實驗室”改編)如圖所示是一個指甲刀的示意圖,它由三個杠桿ABC、OBD和OED組成,用指甲刀剪指甲時,屬于省力杠桿的是

,屬于費力杠桿的是

。

ABCOBD、OED2.(課后T2改編)杠桿在我國古代就有了許多巧妙的應用。護城河上使用的吊橋就是一杠桿,由圖可知它的支點是點

(選填“A、B、C”),因為拉力的力臂

阻力(橋板重力)的力臂,由杠桿平衡條件可知,它屬于

(選填“省力”或“費力”)杠桿。

B大于省力批判質疑1.力臂一定在杠桿上。(

)2.力臂是杠桿的支點到力的作用點的距離。(

)3.省力的杠桿一定費距離。(

)4.只要設計合理,杠桿既可以省力也可以省距離。(

)××√×第1課時杠桿及杠桿的平衡條件欄目導航基礎鞏固練能力提升練拔高拓展練易錯易混練1.下列關于杠桿五個要素的說法中,正確的是(

)A.力臂一定在杠桿上B.作用在杠桿上的動力、阻力方向一定相反C.力臂是支點到力的作用點的距離D.力的作用線通過支點時其力臂為0杠桿基礎鞏固練D2.物理學與日常生活如圖所示是人們日常生活中常見的用起子開瓶蓋的情景。這也是一個杠桿,下列關于這個杠桿的支點、動力作用點、阻力作用點對應位置正確的是(

)A.A、B、C B.B、C、A C.A、C、B D.C、A、BC3.(2024綏化)請作出杠桿上動力F的力臂L。答案:如圖所示杠桿平衡條件及應用4.(2024唐山期末)如圖所示,杠桿處于水平平衡狀態。在杠桿兩側掛鉤碼處各增加一個質量相同的鉤碼,下列判斷正確的是(

)A.杠桿的左端下降B.杠桿的右端下降C.杠桿仍然保持水平平衡D.以上情況都有可能發生A5.小明利用如圖所示的實驗裝置探究杠桿的平衡條件。甲(1)實驗前杠桿靜止時如圖甲所示,此時杠桿處于

(選填“平衡”或“非平衡”)狀態。實驗前需要先調節杠桿在

位置平衡,若出現如圖甲所示情況,應將杠桿兩端的平衡螺母向

(選填“左”或“右”)調節,使杠桿在水平位置平衡。

平衡水平右(2)改變力和力臂的大小,重復進行實驗,實驗相關數據如表所示。實驗序號動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10.5101522151.52031.51035根據實驗數據可得出杠桿平衡條件:

。

(3)小明多次測量并記錄數據的目的是

。F1L1=F2L2避免偶然性,使結論具有普遍性(4)利用如圖乙所示的裝置進行探究,多次調整力和力臂的大小進行測量,發現F1L1總是大于F2L2,其原因可能是

。

乙影響杠桿的自重對杠桿平衡有誤認為力臂是支點到力的作用點的距離6.(2024保定模擬)用如圖所示的杠桿提起重物。O是杠桿的支點,在A點用力,在圖中畫出力F的力臂,并用字母L表示。易錯易混練答案:如圖所示能力提升練7.物理學與工程實踐如圖所示,這款圖釘來自一個初中生的創意,翹起部分為我們預留下施力空間。當拔起圖釘時,將圖釘看作杠桿,其支點為(

)A.A點 B.B點

C.C點 D.D點D8.杠桿在生活中有很多應用。現要使如圖所示靜止的蹺蹺板發生轉動,可采取的做法是(

)A.小女孩向小男孩靠近些B.小女孩原地用力墜C.小女孩遠離小男孩些D.小男孩把腳抬離地面C9.(2024鎮江)小明用如圖所示裝置探究杠桿平衡條件,實驗中杠桿始終保持水平平衡,此時彈簧測力計處于豎直方向,他發現彈簧測力計示數稍稍超過測量范圍。為了完成實驗,下列方案可行的是(

)A.鉤碼的數量適當增加B.鉤碼的位置適當左移C.彈簧測力計轉到圖中虛線位置D.彈簧測力計位置適當向左平移D10.新題型(2023岳陽模擬)如圖甲、乙所示是某人分別用兩種方式挑著同一物體行走時的情景,小強看后感到疑惑:改變物體的位置,人用的力更大了嗎?于是想用實驗的方法一探究竟。他要探究的問題是:在杠桿平衡的情況下(

)A.動力和阻力一定時,動力臂和阻力臂的關系B.動力臂和阻力臂一定時,動力和阻力的關系C.動力和阻力臂一定時,動力臂和阻力的關系D.阻力和動力臂一定時,動力和阻力臂的關系D甲

乙11.日常生活中的鑷子是一種杠桿,如圖所示,使用鑷子夾取物體時,將手壓在B處,則該杠桿的支點是

點,動力作用點是

點,阻力作用點是

點。

ABC12.物理學與日常生活如圖甲所示,立夏時節,我國有的地方會用桿秤給小孩稱體重,俗稱“立夏稱人”,期望小孩健康成長。已知秤砣質量為2.5kg,籃子質量為2kg,調整秤砣的位置,使桿秤處于水平平衡狀態(不計繩重和桿重),如圖乙所示。此時OA=5cm,AB=45cm,則小孩的質量為

kg。

甲

乙1813.物理學與日常生活在學校的植樹勞動中,小林同學用如圖所示的獨輪車搬運泥土。已知OC=0.5m,CD=1.5m,若車體和泥土的總重G為300N,小林運泥土時,從A點提起車把手的力F至少要

N。

7514.如圖所示,杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態,L1為F1的力臂。請在圖中作出力F2的力臂L2及力F1。答案:如圖所示15.科學探究(2024巨野期末)在“探究杠桿平衡條件”的實驗中:(1)如圖甲所示,實驗前,杠桿左端下沉,則應將左端的平衡螺母向

(選填“左”或“右”)調節,直到杠桿在水平位置平衡,目的是

。

甲右便于測量力臂(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在B點掛

個相同的鉤碼;當杠桿平衡后,將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點方向移動一小格,則杠桿

(選填“順時針”或“逆時針”)轉動。

乙6順時針(3)如圖丙所示,若不在B點掛鉤碼,改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置,當彈簧測力計從a位置轉到b位置時,其示數大小將

(選填“不變”“變大”或“變小”)。

丙變大(4)保持A點鉤碼數量和力臂不變,杠桿在水平位置平衡時,測出多組動力臂L1和動力F1的數據,繪制出了L1-F1的關系圖像,如圖丁所示,請根據圖像分析,當L1為0.6m時,F1為

N。

丁0.5拔高拓展練16.科學思維將一支蠟燭的兩端削尖,在中間垂直插入一枚大號縫衣針,把縫衣針的兩端分別放在兩個玻璃杯上,就做成了一個蠟燭蹺蹺板。用小刀對蠟燭的兩端加工,使“蹺蹺板”能在水平位置平衡。先后點燃蠟燭兩端,則蠟燭蹺蹺板的運動情況是

,依據的原理是

。

來回自動翹個不停杠桿平衡條件第2課時杠桿平衡條件的應用及杠桿的分類欄目導航基礎鞏固練能力提升練拔高拓展練易錯易混練1.杠桿在生活中有很多應用,如圖所示的甲、乙兩個同學正在玩蹺蹺板,乙同學欲使自己被翹起,他可采取的有效方法是(

)A.向前移動 B.向后移動C.前后移動都行 D.請甲前進點杠桿平衡條件的應用基礎鞏固練A2.(2024衡水開學)小明制作了一個簡易杠桿,調節杠桿在水平位置平衡,然后在它兩邊適當位置分別放上不同數量的同種硬幣,使其在水平位置再次平衡,如圖所示。若兩邊同時各減少一枚同種硬幣,則杠桿將(

)A.右端下降 B.左端下降C.仍然水平平衡 D.無法判斷其狀態A3.教材改編題如圖所示是古代在井上汲水的桔槔。從物理學的角度分析,桔槔的物理模型屬于

,它是

(選填“省力”或“費力”)的。桔槔的后端拴上石塊作為配重,其作用是

。杠桿省力減小人的動力4.(2024長沙)為撬起大石頭,小明以O為支點架好撬棒,如圖所示。他在A點用最小的力撬起大石頭,請畫出這個力的示意圖。答案:如圖所示杠桿的分類5.(2024牡丹江)下列工具屬于費力杠桿的是(

)A.鑷子

B.天平C.瓶起子

D.核桃夾A6.教材改編題剪刀實際上也是一種杠桿,如圖所示是生活中常用的三種剪刀,其中,用來剪鐵皮的剪刀是

(選填“甲”“乙”或“丙”),此剪刀是

杠桿;如圖丙所示的剪刀正常使用時屬于

(后兩空選填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。

甲乙

丙乙省力費力不能正確判斷杠桿是否平衡7.如圖所示,杠桿處于平衡狀態,下列操作中,能讓杠桿繼續保持平衡的是(

)A.將左右兩側的鉤碼均向外移動一格B.在左右兩側鉤碼的下方各加一個鉤碼,位置保持不變C.將左右兩側的鉤碼各去掉一個,位置保持不變D.將左側鉤碼向里移一格,同時右側鉤碼位置不變,并去掉一個易錯易混練D能力提升練8.踮腳是一項很好的有氧運動(如圖所示),它簡單易學,不受場地的限制,深受廣大群眾的喜愛,踮腳運動的基本模型是杠桿,下列分析正確的是(

)A.腳后跟是支點,是省力杠桿B.腳后跟是支點,是費力杠桿C.腳掌與地面接觸的地方是支點,是省力杠桿D.腳掌與地面接觸的地方是支點,是費力杠桿C9.新題型獨竹漂是一項民間絕技,表演者站在一根楠竹上,手執一根細竹竿為“槳”,左右點水、破浪前進。如圖所示,表演者右手撐住竹竿的A點,左手在B點用力擺動竹竿使楠竹在水面滑行。若將竹竿看作杠桿,下列有關說法不正確的是(

)A.A點為杠桿的支點B.B點越靠近水面,表演者施加的動力越小C.竹竿是一個費力杠桿D.若B點位于A點與竹竿下端所受力的作用點的中點,則竹竿為等臂杠桿D10.拓展應用題指甲刀是生活中常用的小工具,如圖所示,它包含三個杠桿,下列關于這三個杠桿的說法正確的是(

)A.一個省力杠桿,兩個費力杠桿B.一個費力杠桿,兩個省力杠桿C.三個都是省力杠桿D.三個都是費力杠桿A11.教材改編題(2024龍東)用手提起重物,從生物學的視角,可認為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關節轉動,如圖所示從物理學的視角來看,這可以簡化為一種簡單機械模型。其中

部位是支點,此模型屬于

(選填“省力”“費力”或“等臂”)