第十二章

第1節(jié)

第1課時(shí)

簡(jiǎn)單機(jī)械

杠桿認(rèn)識(shí)杠桿1.杠桿的五要素(如圖所示)阻力動(dòng)力臂

(1)支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)(O點(diǎn)). (2)動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F1). (3)________：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F2). (4)__________：從支點(diǎn)O到動(dòng)力F1

作用線的距離(l1). (5)阻力臂：從支點(diǎn)O到阻力F2

作用線的距離(l2).

走進(jìn)生活：生活中的蹺蹺板、羊角錘、開瓶器都屬于簡(jiǎn)單機(jī)械中的________.杠桿靜止勻速轉(zhuǎn)動(dòng)2.杠桿的平衡條件(1)杠桿平衡：杠桿處于________或____________的狀態(tài).(2)杠桿的平衡條件：________________________________，用公式表示為____________.動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂溫馨提示：利用杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算時(shí)，動(dòng)力和阻力的單位要統(tǒng)一，動(dòng)力臂和阻力臂的單位也要統(tǒng)一.F1l1＝F2l2【實(shí)驗(yàn)導(dǎo)引】提出問題：杠桿在滿足什么條件時(shí)才會(huì)平衡？【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄扛芨艿钠胶鈼l件.2.實(shí)驗(yàn)原理：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂(F1l1＝F2l2).3.實(shí)驗(yàn)器材：杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái).4.實(shí)驗(yàn)裝置：如圖1所示.圖15.實(shí)驗(yàn)步驟(1)將杠桿的中心掛在放置于水平桌面的鐵架臺(tái)上(圖1甲).(2)調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置靜止.(3)往杠桿兩端掛上不同數(shù)目的鉤碼(圖1乙)，并改變鉤碼在杠桿上的位置，使杠桿保持水平平衡，進(jìn)行多次測(cè)量.

(4)把支點(diǎn)右邊的鉤碼重力當(dāng)作動(dòng)力F1，支點(diǎn)左邊的鉤碼重力當(dāng)作阻力F2，測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l1

和阻力臂l2

的長(zhǎng)度，把以上數(shù)據(jù)填入表中.(5)把鉤碼掛在杠桿上，在支點(diǎn)的同側(cè)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿(圖1丙)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù).次序動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1236.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂(F1l1＝F2l2).勻速轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿自重便于測(cè)量力臂

【分析、交流與反思】

8.杠桿平衡是指杠桿處于靜止或者_(dá)_________的狀態(tài). 9.使支點(diǎn)在杠桿的中心，目的是消除______________對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響. 10.調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是______________.調(diào)節(jié)的方法為：左高向左調(diào)，右高向右調(diào).

11.[開放性設(shè)問]根據(jù)杠桿的平衡條件，若在圖2所示的杠桿左側(cè)掛上3個(gè)鉤碼，若要使杠桿平衡，可以采取哪些措施？______________________________________________________________________________圖2

在右側(cè)第1格掛6個(gè)鉤碼；在右側(cè)第2格掛3個(gè)鉤碼；在右側(cè)第3格掛2個(gè)鉤碼

12.[實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新]將右側(cè)鉤碼去掉，換上彈簧測(cè)力計(jì)(如圖3所示的a)，其好處是________________________.將彈簧測(cè)力計(jì)從豎直方向改為傾斜拉杠桿(彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)___________)，還能探究力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離還是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離.圖3可以直接讀出拉力的大小變大

實(shí)驗(yàn)特訓(xùn)：(2025年南通市)學(xué)習(xí)小組做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn). (1)安裝好杠桿，發(fā)現(xiàn)左端低、右端高，應(yīng)將平衡螺母向_____調(diào)節(jié)，使之在水平位置平衡.右

(2)D點(diǎn)懸掛兩個(gè)鉤碼，A、B、C三點(diǎn)分別懸掛六個(gè)、三個(gè)、兩個(gè)鉤碼，杠桿均能在水平位置平衡，這說明杠桿平衡時(shí)，力臂越大，對(duì)應(yīng)的力越______.進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，可歸納得出杠桿的平衡條件是___________(填公式).小F1l1＝F2l2

(3)保持D點(diǎn)懸掛鉤碼不變，在E點(diǎn)施加力使杠桿在水平位置平衡，為了使力最小，力的方向應(yīng)____________，這是因?yàn)榇藭r(shí)_______________.豎直向上動(dòng)力臂最大

知識(shí)點(diǎn)1認(rèn)識(shí)杠桿 典例1：桔槔是中國(guó)古代社會(huì)的一種主要灌溉機(jī)械.如圖所示，在水邊架一個(gè)杠桿，前端用繩系提水工具，后端墜重物，即可一起一落地汲水.下列關(guān)于該桔槔使用時(shí)的杠桿五要素示意圖正確的是()ABCD答案：B易錯(cuò)原因?qū)⒅c(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離當(dāng)成力臂正確理解力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離易錯(cuò)點(diǎn)誤將支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離當(dāng)成力臂易錯(cuò)訓(xùn)練：如圖所示，動(dòng)力F1

的力臂l1

的畫法中，正確的是()CABCD知識(shí)點(diǎn)2杠桿力臂的畫法典例2：如圖所示，O為杠桿支點(diǎn)，請(qǐng)畫出F1

的力臂并用字母l表示.知識(shí)點(diǎn)3杠桿的平衡條件的相關(guān)計(jì)算

典例3：如圖所示，一輕質(zhì)桿OA一端固定在豎直墻上，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知OA＝0.3m，OB＝0.2m，在A點(diǎn)處懸掛一個(gè)60N的重物，若在B處施一豎直向上的拉力F，使杠桿在水平線上平衡，求：(g取10N/kg)(1)重物的質(zhì)量.(2)此時(shí)拉力F為多少？1.開瓶器開啟瓶蓋時(shí)可抽象為一杠桿，不計(jì)自重.下列選項(xiàng)圖中能正確表示它工作示意圖的是()BABCD

2.如圖所示，小華用蘋果和桔子來玩蹺蹺板.她將蘋果、桔子分別放在輕桿的左、右兩端，放手后，桿馬上轉(zhuǎn)動(dòng)起來.使桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力是()DA.蘋果所受的重力B.桔子對(duì)桿的壓力C.桿對(duì)蘋果的支持力D.蘋果對(duì)桿的壓力

3.如圖所示，一刻度均勻的輕質(zhì)杠桿在A處掛重12N的物體，若要使杠桿在水平位置平衡，則在杠桿B處應(yīng)施加的拉力方向和大小為()DA.豎直向上，24NC.豎直向下，24N

B.豎直向上，6ND.豎直向下，6N

4.如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)處掛一個(gè)重為20N的物體，B點(diǎn)處加一個(gè)豎直向_______的力F，杠桿在水平位置平衡，且OB∶AB＝2∶1，則F＝_______N.上30

5.如圖所示是鍋爐保險(xiǎn)閥門的示意圖.當(dāng)閥門受到的蒸汽壓力超過其安全值時(shí)，閥門就會(huì)被拉開.若OB＝2m，OA＝0.5m，閥門的底面積S＝2cm2，鍋爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)的安全值p＝6×105

Pa(杠桿和閥門的重力以及摩擦均不計(jì)，大氣壓強(qiáng)p0＝1×105

Pa)，則B所掛重物的重力是()A.20NB.25NC.30ND.120N答案：B

6.如圖所示，小勇利用鐵架臺(tái)、帶有均勻刻度的杠桿、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼若干(每個(gè)鉤碼質(zhì)量相同)等實(shí)驗(yàn)器材，探究杠桿的平衡條件.甲乙丙(1)實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，則此時(shí)杠桿處于_________(填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài).平衡

(2)為了便于測(cè)量_________(填“力”或“力臂”)，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡.為此，應(yīng)將平衡螺母向__________(填“左”或“右”)調(diào)節(jié).力臂左2左

(3)將杠桿調(diào)成水平位置平衡后，如圖乙所示，在A點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼，則應(yīng)在B點(diǎn)掛_______個(gè)鉤碼，才能使杠桿在水平位置保持平衡；隨后兩邊各取下一個(gè)鉤碼，則杠桿__________(填“左”或“右”)端將下沉.變大阻力臂不變，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力會(huì)變大

(4)小勇用彈簧測(cè)力計(jì)代替鉤碼，在B點(diǎn)豎直向下拉，然后將彈簧測(cè)力計(jì)繞B點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一小段至如圖丙所示位置.在旋轉(zhuǎn)過程中，要使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將逐漸________(填“變大”“變小”或“不變”)，原因是______________________________