2022年初三物理---简单机械—杠杆 .pdf
学习必备欢迎下载学科教师辅导讲义课题简单机械杠杆授课日期及时段教学目的1. 知道什么是杠杆，能从常见的工具中认出杠杆。2. 通过观察和实验了解杠杆的结构，熟悉有关杠杆的名称及生活中的应用。3. 能用杠杆的原理分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。重点难点1. 画杠杆的动力臂和阻力臂。2 探究杠杆的平衡条件以及对杠杆平衡条件的理解。3 利用杠杆平衡条件分析解决有关杠杆平衡的问题。教学内容【本章知识结构】知识点归纳及应用：一、杠杆：1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果绕着固定点转动，这根硬棒叫做杠杆。 2 、杠杆五要素：（1）支点：杠杆绕其转动的点，一般用字母O表示该点。（2）动力：使杠杆转动的力，一般用字母F1 表示。 (3) 阻力：阻碍杠杆转动的力，一般用字母F2表示。 （力臂：从支点到力的作用线的距离。 ） (4) 动力臂：从支点到动力作用线的距离，一般用L1 表示。（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，一般用字母L2 表示。3、杠杆作图要点：找到两点一线，两点即支点和力的作用点，一线即力的的作用线，然后从支点作力的作用线的垂线，这条垂线段即力臂。4、杠杆平衡及平衡条件：（1）杠杆平衡：当杠杆处于静止或匀速转动状态时，就称为杠杆平衡。（2）杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，即F1?L1F2?L2（这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理）简单机械和功滑轮简单机械杠杆种类和特点组合和特点功功率机械效率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页学习必备欢迎下载二、杠杆的分类三种杠杆1、省力杠杆：动力臂 L1L2 阻力臂 动力阻力特点：省力费距离例：剪铁剪刀，铡刀，起子2、费力杠杆：动力臂 L1L2 阻力臂 动力阻力特点：费力但省距离例：筷子，镊子，钓鱼竿，理发剪刀3、等臂杠杆动力臂 L1=L2 阻力臂 动力=阻力特点：既不省力也不费力例：天平三、杠杆的应用在我们生活中常见的简单机械中，怎样根据所学知识分析出它属于哪类杠杆呢？【方法】第一步，找出找到支点，动力作用点，和阻力作用点。第二步，找到三点后，这样就可以估测出动力臂和阻力臂的大小。第三步，根据杠杆的分类，分析此简单机械归属哪类杠杆，若动力臂阻力臂则是省力杠杆，动力臂阻力臂则是费力杠杆。典型题型讲解：【例 1】用杠杆原理分析一下下面常见工具：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 11 页学习必备欢迎下载镊子；羊角锤； 铡刀； 钩鱼杆；扳手； 裁衣剪刀；天平；大扫帚；筷子；修树枝的剪刀；（11）道钉撬；（12）瓶盖起子；（13）钢丝钳；其中属于省力杠杆的是，特点：；属于费力杠杆的是，特点：；属于等臂杠杆的是。特点：。【例 2】瓶盖起子示意图如下：正确表示开瓶盖时该杠杆的支点、动力和阻力的是( ) 【例 3】修理树枝剪刀：园艺师傅使用如图 2 所示的剪刀修剪树枝时， 常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了： （）A、增大阻力臂，减小动力移动的距离；B、减小动力臂，减小动力移动的距离；C、增大动力臂，省力； D、减小阻力臂，省力。【例 4】 各类剪刀：各式各样的剪刀都是一对杠杆。 要剪开较硬的物体， 使用哪种剪刀最合适 ? （）ABC D 【例 5】镊子用一把摄子夹取物体，手压在B 处，如图3 所示。镊子作为杠杆，支点在处，它是杠杆。 （填省力、费力情况）【例 6】指甲刀如图所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC 、OBD和OED 组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是：（） A 、三个杠杆都是省力杠杆； B 、三个杠杆都是费力杠杆； C 、ABC 是省力杠杆， OBD 、OED 是费力杠杆 D 、ABC 是费力杠杆， OBD 、OED 是省力杠杆。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 11 页学习必备欢迎下载O A 【例 7】用钓鱼杆钓鱼的时候，鱼钩已经钩住了鱼鱼还在水中时，感觉鱼很轻，刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了。对钓鱼过程的下列几种解释，错误的是 （） A. 鱼离开水后，失去了水的浮力，使人感觉鱼变重了 B 鱼离开水后，鱼的重力增大，使人感觉鱼变重了 C 鱼离开水后，钓鱼线对钓鱼杆的拉力会增大 D 钓鱼杆是一种费力杠杆四、杠杆力臂的画法步骤：(1) 找到支点，力的作用点， (2) 并确定力的方向，找到力的作用线； (3) 从支点到力的作用线做垂线短。【例 8】 （1）图 1 中杠杆 AB处于平衡状态，请作出力臂L对应的力的示意图。（2）图 2 是一种常见的活塞式抽水机示意图，在图中画出手柄所受动力F1的力臂及阻力。【课堂练习】1. 如图所示的杠杆中，动力的力臂用表示，图中所画力臂正确的是（）2. 绘制力臂3. 使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。4如图 8-9 所示，作出力 F 的力臂5如图 8-10 是斜拉旅行箱的简化模型画出它的动力臂L1和阻力臂 L26现将一石磙推上台阶，请你在图8-11 上画出最小力的示意图图 1 图 2 O图 8-11 图 8-9 图 8-10 图 8-12 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页学习必备欢迎下载7. (1)请在图（甲）中画出力F 的力臂；（2）如图（乙）所示， F1是作用在抽水机手柄A 点处的动力，请画出动力F1的力臂 l1和阻力 F2；（3）请在图丙中，作出力F 对于支点 O 的力臂。（甲）（乙）（丙）8如图 1所示，杠杆处于平衡状态，力的力臂是（） A 9在图 6 的两图中画出动力臂和阻力臂10工程车上的起重臂就是一个费力杠杆（如图9 所示） ，使用它的好处是能够省；如图所示， A装置是 _滑轮（定 / 动） ，它的实质是 _ ，使用它的作用是 _ 。五、利用杠杆平衡求解实际问题：1、小兰和爸爸的体重分别为400N和 800N ，小兰站在距离中央支点2m的一侧，爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡? 2、如图所示，轻质杠杆 OA可绕 O点转动，OA=0.3米，OB=0.2米,A 点处挂一个质量为2 千克的物体 G ，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体 G重力大小为牛，力 F 大小为牛。3. 所示杠杆重不计， O为支点， AO 0.2m，当在 A点悬吊一重 6N的物体，绳子的拉力F3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力F 的力臂 L，力臂 L 为_m 六、非平衡状态杠杆的求解问题：1、如下图所示，在杠杆OA上的 B点悬挂一重物 G ，A端用细绳吊在小圆环E上，且细绳 AE长等于圆图 1 图 6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 11 页学习必备欢迎下载图 8 图 8-2 弧 CED 的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧 CED 的圆心重合。 E环从 C点沿顺时针方向逐渐滑到 D点的过程中，吊绳对A端的作用力大小将（）A保持不变B逐渐变大C由大变小，再由小变大D由小变大，再由大变小2、一根轻质杠杆可绕O 点转动，在杠杆的中点挂一重物G，在杆的另一端施加一个方向始终与杠杆保持垂直的力 F，如图所示，力 F 使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F 和它的力臂 LF、重力 G 和它的力臂 LG的变化情况是（）AF 增大， LF减小BF 减小， LF增大CG 不变， LG减小DG 不变， LG增大3一个杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，则它称得的质量比被称物体实际质量（） A小 B大C相等D无法判定4 如图 8 所示杠杆 , O是支点 , 中间挂一重物 G, 如果在杠杆的另一端M处加一个力 F 使杠杆平衡 , 且要求所加的力要最小 , 则这个力（） A 应沿 MQ 方向 B应沿 MP方向 C 应沿 MN 方向 D可沿任意方向5. 某同学用长 1.8m的扁担挑水 , 甲桶重 200N， 乙桶重为 160N ， 问：甲桶应距人肩多远扁担才能平衡？【家庭作业】一、填空题1.一根硬棒，在 _ 下能绕着 _转动，这根硬棒就是杠杆.支点是 _；动力是_；阻力是 _ ；阻力臂是_. 在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有 _、_、_等. 2.杠杆的平衡条件是_，如果杠杆的动力臂是阻力臂的5 倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的_ 倍. 3.如果作用在杠杆上的动力是80 N，动力臂是 40 cm，阻力臂是 10 cm，杠杆平衡时，阻力是 _. 4 下 图中，图的握法更有利于拧紧或松开螺帽（a）（b）图 8-1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 11 页学习必备欢迎下载5如图 8-2 为一根硬棒，棒上标出了A、B、C 三点，把它作杠杆使用那么，当以棒上的点为支点、动力作用在点、阻力作用在点时，最省力6如图 8-5 所示，轻质杠杆 OA中点悬挂一重 G=60N的物体，在 A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则 F= N；保持 F 的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到 B位置的过程中，力 F将（填“变大”、 “不变”或“变小”） 7 在 下 列 日 常 生 活 使 用 的 工 具 中 ： 省 力 的 杠 杆 有 _； 费 力 的 杠 杆 有_ ；既不省力也不费力的杠杆有_. 撬棒天平筷子铡刀脚踏刹车镊子起子钓鱼杆8一条扁担长 1.5 m，前端挂 200 N 重的货物，后端挂300 N重的货物，肩膀应离扁担的前端_ m才能使其刚好平衡 . 9如图 126 所示，用一个小小的弹簧秤，竟然称出了大象的重，他用了一根10 m 长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54 m 和 0.06 m，若弹簧秤指示着20 kg 的重量，则大象和铁笼共重约_t.二选择题1下列四个民间熟语对应的物理知识不正确的是 ( ) A. 人多力量大杠杆原理 B磨刀不误砍柴工减小受力面积，增大压强 C 潭清疑水浅光的折射现象 D一个巴掌拍不响力是物体对物体的作用2如图 12-6 所示，杠杆 AOB的 A端挂重为 GA的物体， B端挂重为 GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若 AO=BO，杠杆自身重力不计则( ) A GA=GB BGAGB D无法判断3在图 12-7 中，杠杆有可能平衡的是图 12-6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11 页学习必备欢迎下载A.甲图的杠杆B.乙图的杠杆C.丙图的杠杆D.丁图的杠杆4两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时A.两个小孩重力一定相等B.两个小孩到支点的距离一定相等C.两个小孩质量一定相等D.两边的力臂与小孩重力的乘积相等5一个杠杆已经处于平衡状态，如果在这个杠杆上再施加一个作用力，则( ) A.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在动力一边B.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在阻力一边C.杠杆仍有可能平衡，只要这个力的作用线通过支点D.杠杆不可能平衡，因为多了一个力6.如图 128 所示要使杠杆平衡，作用在A 点上的力分别为 F1、F2、F3，其中最小的力是 ( ) A.沿竖直方向的力F1最小B.沿垂直杠杆方向的力F2最小C.沿水平方向的力 F3最小D.无论什么方向用力一样大7如图 129 所示，把一根均匀的米尺，在中点O 支起，两端各挂四个钩码和两个钩码，恰好使米尺平衡，按下列方式增减钩码或移动钩码，下列几种方式仍能保持米尺平衡的是( ) A.两边各加一个钩码B.两边钩码各向外移动一格C.左边增加一个钩码， 右边向外移动一格D.左右两边的钩码各减少一个8如图 1210 所示，一直杆可绕O 点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆 ( ) A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆C.先是省力的，后是费力的图 127 图 12 8 图 129 图 1210 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页学习必备欢迎下载D.先是费力的，后是省力的三、作图题1、.在图 1211 的两个图中，画出各力的力臂. 2、.如图 1212 所示，杠杆的 B 端挂一重物，在 A 点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图. 四、计算题1有一根 1.5 m 长的杠杆，左端挂300 N 的物体，右端挂500 N 的物体，若不计杠杆重力，要使杠杆平衡，支点应在什么位置？如果两端各加100 N 的重物，支点应向哪端移动？移动多少？图 12 11 图 1212 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页学习必备欢迎下载参考答案一、填空题1.力的作用固定点杠杆绕着转动的固定点使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力从支点到阻力作用线的距离台秤剪刀钳子2.F1L1=F2L20.2 3.320 N 4.5.0.9 m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 11 页学习必备欢迎下载6.3.18 二、选择题7.D 8.D 9.C 10.B 11.C 12.C 三、作图题 13.略14.略四、计算题15.支点距离左端 0.9375 m 支点应向左端移动移动 3.75 cm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页
