1杠桿第11章機(jī)械與功欄目導(dǎo)航知識(shí)要點(diǎn)教材素材批判質(zhì)疑圖說物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)一、杠桿1.定義:在力的作用下能夠

的堅(jiān)實(shí)物體。

2.三要素(1)支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的

叫作支點(diǎn),用O表示;

(2)動(dòng)力:

的力叫作動(dòng)力,用F1表示;

(3)阻力:

杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫作阻力,用F2表示。

繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)知識(shí)要點(diǎn)支撐點(diǎn)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)阻礙二、杠桿的平衡條件1.杠桿平衡:當(dāng)動(dòng)力和阻力對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)效果

時(shí),杠桿將處于平衡狀態(tài),這種狀態(tài)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(dòng)力和阻力的大小有關(guān),還與力的

及力的

有關(guān)。

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(zhuǎn)動(dòng)作用點(diǎn)方向作用點(diǎn)作用方向(2)力臂:從支點(diǎn)到力的作用線的

叫作力臂。從支點(diǎn)O到

的距離叫作動(dòng)力臂,用

表示;從支點(diǎn)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(gè)要素。

4.杠桿的平衡條件:

,用字母表示為

。距離動(dòng)力F1的作用線L1阻力F2的作用線L2力的作用點(diǎn)力的方向動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L2三、杠桿的分類1.分類依據(jù):

和

的大小關(guān)系。

2.省力杠桿:動(dòng)力臂

阻力臂,平衡時(shí),用較小的動(dòng)力就可以克服較大的阻力。但是動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離

阻力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離。如撬棒和羊角錘。

3.費(fèi)力杠桿:動(dòng)力臂

阻力臂,平衡時(shí),動(dòng)力

阻力。但是動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)較小的距離就可以使阻力作用點(diǎn)移動(dòng)較大的距離。如筷子和鑷子。

動(dòng)力臂阻力臂大于大于小于大于4.等臂杠桿:動(dòng)力臂

阻力臂,平衡時(shí),動(dòng)力

阻力,這樣的杠桿既不省力也不費(fèi)力,既不省距離也不費(fèi)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(shí)驗(yàn)器材:

、鉤碼、

。

2.實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)3.實(shí)驗(yàn)過程(1)調(diào)節(jié)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(gè)鉤碼(動(dòng)力),在另一端掛一個(gè)鉤碼(阻力),并調(diào)節(jié)

使杠桿再次平衡,記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂;

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)杠桿彈簧測(cè)力計(jì)水平位置鉤碼懸掛的位置(3)多次改變兩邊所掛鉤碼的個(gè)數(shù)并調(diào)節(jié)懸掛位置使之多次平衡,同時(shí)做相應(yīng)記錄。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:杠桿的平衡條件是

或?qū)懗?/p>

。5.交流(1)杠桿處于平衡狀態(tài)的標(biāo)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(diǎn),不用考慮杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響。(3)實(shí)驗(yàn)過程中,不得再調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母。動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L2靜止勻速轉(zhuǎn)動(dòng)讀出力臂命題點(diǎn)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(zhuǎn)動(dòng)的支撐點(diǎn)叫作

,使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫作

,阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫作

。

支點(diǎn)動(dòng)力阻力命題點(diǎn)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(diǎn)向力的作用線作

;(4)標(biāo)注垂線段并標(biāo)出

的符號(hào)。

動(dòng)力臂阻力臂支點(diǎn)作用線垂線力臂命題點(diǎn)3人體中的杠桿3.如圖所示,人的手臂相當(dāng)于一個(gè)杠桿,它的支點(diǎn)在O點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D中畫出動(dòng)力F1及鉛球?qū)κ值淖饔昧2的力臂L2。答案:如圖所示教材素材1.(課后“家庭實(shí)驗(yàn)室”改編)如圖所示是一個(gè)指甲刀的示意圖,它由三個(gè)杠桿ABC、OBD和OED組成,用指甲刀剪指甲時(shí),屬于省力杠桿的是

,屬于費(fèi)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(yīng)用。護(hù)城河上使用的吊橋就是一杠桿,由圖可知它的支點(diǎn)是點(diǎn)

(選填“A、B、C”),因?yàn)槔Φ牧Ρ?/p>

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(fèi)力”)杠桿。

B大于省力批判質(zhì)疑1.力臂一定在杠桿上。(

)2.力臂是杠桿的支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。(

)3.省力的杠桿一定費(fèi)距離。(

)4.只要設(shè)計(jì)合理,杠桿既可以省力也可以省距離。(

)××√×第1課時(shí)杠桿及杠桿的平衡條件欄目導(dǎo)航基礎(chǔ)鞏固練能力提升練拔高拓展練易錯(cuò)易混練1.下列關(guān)于杠桿五個(gè)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(dòng)力、阻力方向一定相反C.力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離D.力的作用線通過支點(diǎn)時(shí)其力臂為0杠桿基礎(chǔ)鞏固練D2.物理學(xué)與日常生活如圖所示是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷挠闷鹱娱_瓶蓋的情景。這也是一個(gè)杠桿,下列關(guān)于這個(gè)杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)對(duì)應(yīng)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(qǐng)作出杠桿上動(dòng)力F的力臂L。答案:如圖所示杠桿平衡條件及應(yīng)用4.(2024唐山期末)如圖所示,杠桿處于水平平衡狀態(tài)。在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)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(fā)生A5.小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究杠桿的平衡條件。甲(1)實(shí)驗(yàn)前杠桿靜止時(shí)如圖甲所示,此時(shí)杠桿處于

(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)前需要先調(diào)節(jié)杠桿在

位置平衡,若出現(xiàn)如圖甲所示情況,應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向

(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),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(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10.5101522151.52031.51035根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出杠桿平衡條件:

。

(3)小明多次測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)的目的是

。F1L1=F2L2避免偶然性,使結(jié)論具有普遍性(4)利用如圖乙所示的裝置進(jìn)行探究,多次調(diào)整力和力臂的大小進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)F1L1總是大于F2L2,其原因可能是

。

乙影響杠桿的自重對(duì)杠桿平衡有誤認(rèn)為力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)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(diǎn),在A點(diǎn)用力,在圖中畫出力F的力臂,并用字母L表示。易錯(cuò)易混練答案:如圖所示能力提升練7.物理學(xué)與工程實(shí)踐如圖所示,這款圖釘來自一個(gè)初中生的創(chuàng)意,翹起部分為我們預(yù)留下施力空間。當(dāng)拔起圖釘時(shí),將圖釘看作杠桿,其支點(diǎn)為(

)A.A點(diǎn) B.B點(diǎn)

C.C點(diǎn) D.D點(diǎn)D8.杠桿在生活中有很多應(yīng)用。現(xiàn)要使如圖所示靜止的蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),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(yuǎn)離小男孩些D.小男孩把腳抬離地面C9.(2024鎮(zhèn)江)小明用如圖所示裝置探究杠桿平衡條件,實(shí)驗(yàn)中杠桿始終保持水平平衡,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)處于豎直方向,他發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)稍稍超過測(cè)量范圍。為了完成實(shí)驗(yàn),下列方案可行的是(

)A.鉤碼的數(shù)量適當(dāng)增加B.鉤碼的位置適當(dāng)左移C.彈簧測(cè)力計(jì)轉(zhuǎn)到圖中虛線位置D.彈簧測(cè)力計(jì)位置適當(dāng)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(shí)的情景,小強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(dòng)力和阻力一定時(shí),動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系B.動(dòng)力臂和阻力臂一定時(shí),動(dòng)力和阻力的關(guān)系C.動(dòng)力和阻力臂一定時(shí),動(dòng)力臂和阻力的關(guān)系D.阻力和動(dòng)力臂一定時(shí),動(dòng)力和阻力臂的關(guān)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(shí),將手壓在B處,則該杠桿的支點(diǎn)是

點(diǎn),動(dòng)力作用點(diǎn)是

點(diǎn),阻力作用點(diǎn)是

點(diǎn)。

ABC12.物理學(xué)與日常生活如圖甲所示,立夏時(shí)節(jié),我國有的地方會(huì)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(zhì)量為2.5kg,籃子質(zhì)量為2kg,調(diào)整秤砣的位置,使桿秤處于水平平衡狀態(tài)(不計(jì)繩重和桿重),如圖乙所示。此時(shí)OA=5cm,AB=45cm,則小孩的質(zhì)量為

kg。

甲

乙1813.物理學(xué)與日常生活在學(xué)校的植樹勞動(dòng)中,小林同學(xué)用如圖所示的獨(dú)輪車搬運(yùn)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(yùn)泥土?xí)r,從A點(diǎn)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(tài),L1為F1的力臂。請(qǐng)?jiān)趫D中作出力F2的力臂L2及力F1。答案:如圖所示15.科學(xué)探究(2024巨野期末)在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)前,杠桿左端下沉,則應(yīng)將左端的平衡螺母向

(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡,目的是

。

甲右便于測(cè)量力臂(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛

個(gè)相同的鉤碼;當(dāng)杠桿平衡后,將A、B兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時(shí)朝遠(yuǎn)離支點(diǎn)方向移動(dòng)一小格,則杠桿

(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)轉(zhuǎn)動(dòng)。

乙6順時(shí)針(3)如圖丙所示,若不在B點(diǎn)掛鉤碼,改用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b位置時(shí),其示數(shù)大小將

(選填“不變”“變大”或“變小”)。

丙變大(4)保持A點(diǎn)鉤碼數(shù)量和力臂不變,杠桿在水平位置平衡時(shí),測(cè)出多組動(dòng)力臂L1和動(dòng)力F1的數(shù)據(jù),繪制出了L1-F1的關(guān)系圖像,如圖丁所示,請(qǐng)根據(jù)圖像分析,當(dāng)L1為0.6m時(shí),F1為

N。

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

,依據(jù)的原理是

。

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

)A.向前移動(dòng) B.向后移動(dòng)C.前后移動(dòng)都行 D.請(qǐng)甲前進(jìn)點(diǎn)杠桿平衡條件的應(yīng)用基礎(chǔ)鞏固練A2.(2024衡水開學(xué))小明制作了一個(gè)簡易杠桿,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,然后在它兩邊適當(dāng)位置分別放上不同數(shù)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(shí)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(tài)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(xué)的角度分析,桔槔的物理模型屬于

,它是

(選填“省力”或“費(fèi)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(dòng)力4.(2024長沙)為撬起大石頭,小明以O(shè)為支點(diǎn)架好撬棒,如圖所示。他在A點(diǎn)用最小的力撬起大石頭,請(qǐng)畫出這個(gè)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(fèi)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(shí)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(shí)屬于

(后兩空選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。

甲乙

丙乙省力費(fèi)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(tài),下列操作中,能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是(

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

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

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

)A.一個(gè)省力杠桿,兩個(gè)費(fèi)力杠桿B.一個(gè)費(fèi)力杠桿,兩個(gè)省力杠桿C.三個(gè)都是省力杠桿D.三個(gè)都是費(fèi)力杠桿A11.教材改編題(2024龍東)用手提起重物,從生物學(xué)的視角,可認(rèn)為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示從物理學(xué)的視角來看,這可以簡化為一種簡單機(jī)械模型。其中

部位是支點(diǎn),此模型屬于

(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)