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12.1 杠杆——2025年春八年级下册物理人教版（2024）课前导学
1.能识别杠杆，能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
2.理解杠杆的平衡条件，能通过实验探究得出杠杆的平衡条件，并能利用F1l1=F2l2进行相关计算
3.能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆
探究杠杆的平衡条件，并运用该原理进行相关计算
知识点1 杠杆
1.定义：一根硬棒，在力的作用下能①____________________，这根硬棒就是杠杆。
2.杠杆的五要素
支点 杠杆可以绕其转动的②__________点，用字母“O”表示。它可以在棒的一端，也可以在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的
动力 使杠杆转动的力，用“F1”表示
阻力 阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示
动力臂 从③__________到④__________作用线的距离，用“l1”表示
阻力臂 从⑤__________到⑥__________作用线的距离，用“l2”表示
知识点2 杠杆示意图和力臂的画法
1.杠杆示意图：在生产和生活中可视为杠杆的物体，可以理想化为杠杆模型，即不考虑杠杆自身的质量，并用杠杆示意图把杠杆的五个要素都表示出来。
2.力臂的画法
（1）首先在杠杆的示意图上确定支点O。
（2）画出动力作用线和阻力作用线。
（3）再从支点O向力的作用线作垂线，从支点到力的作用线的距离就是力臂。力臂可以用两端带有箭头的实线表示，也可以用虚线加大括号表示，并在旁边表上字母。l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
知识点3 探究杠杆的平衡条件
1.提出问题：杠杆平衡应满足什么条件呢？
2.实验装置如图
3.实验步骤
（1）实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在⑦__________位置平衡，其目的是使杠杆的⑧__________与支点在同一竖直线上，从而消除杠杆的重力对平衡的影响。
（2）在已调平衡的杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，测量并记录动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2的值。改变力和力臂的数值多次实验。
（3）实验数据：
序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 5 0.5 10
2 1 10 0.5 20
3 1.5 10 1 15
（4）得出结论：通过分析实验数据，可知杠杆的平衡条件是⑨__________= ⑩__________，或写为 __________。
知识点4 生活中的杠杆
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
示意图
力臂关系 l1>l2 l1力的关系 F1 ____F2 F1 ____F2 F1 ____F2
特点 省力费距离 费力省距离 不省力也不费距离
应用举例 撬棍、羊角锤、钢丝钳、水推车 钓鱼竿、筷子、镊子 天平、跷跷板
答案：
①绕着固定点O转动 ②固定 ③支点O ④动力F1 ⑤支点O ⑥阻力F2 ⑦水平 ⑧重心 ⑨动力×动力臂 ⑩阻力×阻力臂 F1l1=l2F2 < > =
1.如图是古代战争中的“大炮”——抛石机，能将石头抛得很远。它实际上是一个( )
A.滑轮组 B.省力杠杆 C.等臂杠杆 D.费力杠杆
2.图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.园艺剪 B.筷子
C.瓶盖起子 D.核桃夹
3.如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个相同的小球，如图（b）所示，那么，以下说法中正确的是( )
A.杠杆仍然平衡 B.杠杆A端下沉 C.杠杆B端下沉 D.无法确定
4.如图所示，吊车向上起吊一箱重为G的货物，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动。起吊时，伸缩撑杆对吊臂的支持力F始终与吊臂垂直，且作用点不变。货物对吊臂向下拉力的力臂为L。则在吊起货物的过程中，下列说法不正确的是( )
A.力臂L逐渐减小
B.吊臂和伸缩撑杆组成一个费力杠杆
C.随着吊臂的升高，支持力F逐渐减小
D.支持力F与力臂L成反比
5.如图所示，启瓶器开启瓶盖时，可看作是以__________点为支点（填写 “A”或“B” ）的____________杠杆（填写“省力”或 “费力”）。
6.将钉子钉入木板时，敲击钉子的力有时会偏离钉子的轴线方向，此时可能会导致钉子被敲弯。若偏离的方向是图中的箭头方向，那么在敲击过程中，L较________时钉子更容易弯曲，因为此时对应的力臂较______，使钉子弯曲的作用较大。
7.图甲所示是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。

（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向__________（选填“左”或“右”）侧调节；
（2）图乙所示是一个平衡的杠杆，如果在杠杆两侧挂钩码处各加一个相同的钩码，杠杆将__________（选填“保持平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）；
（3）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为___________N。以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子的拉力为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，总是大于，其原因可能是__________对杠杆平衡有影响；
（4）图丙中弹箭测力计处在A点位置时，此时杠杆属于__________（选填“省力”或“费力”）杠杆。
答案以及解析
1.答案：D
解析：由图可见，抛石机在力的作用下绕固定点转动，因此它是一个杠杆；并且动力臂明显比阻力臂短，因此是一费力杠杆，好处是省距离，人手移动很短的距离，石块就会移动很大的距离，从而可以用它把大石块抛出去，打击远处的敌人。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2.答案：B
解析：A.园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B.筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C.瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D.核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
3.答案：C
解析：由a知，杠杆此时处于平衡状态，设每个钩码的重力为G，每节杠杆的长度为L，即有：；当物体下方分别加挂一个相同的小球时，则：，，可得右边增大的力和力臂的乘积较大，所以杠杆不平衡，将向B倾斜，ABD错误C正确。
4.答案：D
解析：A.在吊起货物的过程中，吊臂绕O点逆时针转动，货物的重力方向不变，根据力臂的定义可知，L逐渐变小。故A正确，不符合题意；
B.在吊起货物的过程中，动力臂（伸缩撑杆对吊臂的支持力的力臂）小于阻力臂（货物对吊臂向下拉力的力臂），因此吊臂和伸缩撑杆组成一个费力杠杆，故B正确，不符合题意；
C.随着吊臂的升高，阻力大小不变，由于支持力F始终与吊臂垂直，则动力臂不变，而阻力臂L减小，则根据杠杆平衡条件可知，支持力F逐渐变小。故C正确，不符合题意；
D.由杠杆的平衡条件可得
其中动力臂l、阻力G不变，则支持力F与力臂L成正比，故D错误，符合题意。
故选D。
5.答案：A；省力
解析：生活经验告诉我们，开启瓶盖时，瓶盖中的B点被撬起，故B点是阻力的作用点；在开启的过程中，启瓶器绕A点转动，故A是支点；在整个过程中，动力臂大于阻力臂，故它是省力杠杆。
6.答案：长；大
解析：偏离钉子的轴线方向敲击钉子时，钉子与木板的接触点为支点，由题图知，在敲击过程中，L越大，敲击力对应的力臂越大，钉子越容易弯曲。
7.答案：（1）平衡；左；（2）顺时针转动；（3）；杠杆的自重；（4）费力
解析：（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向左侧调节。
（2）将图中乙的杠杆调节水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码，设每个钩码重G，每小格长L，根据杠杆的平衡条件知道，左边
右边
右边的乘积大于左边的乘积，杠杆右端下沉，左端上升，即沿顺时针方向转动。
（3）由图丁知道，测力计的分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为2.3N；
由图丁知道，支点在杠杆的左端，以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子拉力为阻力，因杠杆自身是受重力作用的，即杠杆的重力也是阻力（杠杆自重对杠杆平衡有影响），所以当杠杆水平平衡时，总是大于。
（4）由图丁知道，测力计在A点位置时，此时
故该杠杆为费力杠杆。

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