资源简介

第一节　探究：杠杆的平衡条件
杠杆
1．定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆．
　(1)杠杆形状千差万别，可长可短，可直可曲，形状任意，但必须在力的作用下能绕固定点转动，且受力不变形．
(2)有些情况下，可模拟将杠杆实际转一下，来帮助确定支点．例如，鱼竿、铁锹．
2．杠杆的五要素
(1)支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示．
(2)动力：使杠杆转动的力，用F1表示．
(3)阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示．
(4)动力臂：从支点到动力作用线的距离，用l1表示．
(5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用l2表示．
　画力臂的方法：画力臂时，要先找到杠杆的支点及力所在的那条直线，即力的作用线，再从支点向力的作用线(或反向延长线)作垂线，支点到垂足间的距离就是该力的力臂．可以总结为“一定点，二画线，从点向线画垂线段”．
杠杆的平衡条件
1．杠杆的平衡：杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态或匀速转动状态都叫做杠杆平衡．
　静止可以是水平的，也可以是倾斜的，不论怎样静止，都可以理解成平衡状态．
2．杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂．表达式：F1l1＝F2l2．
杠杆的应用
1．杠杆应用的三种情况：根据支点相对于动力和阻力作用线的位置关系，杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆．
2．三类杠杆的特点及应用举例
杠杆　　　　　　　　　　
典例1 [2024·海南]用起子开瓶盖，下列杠杆能正确解释这现象的是( B )
典例1图
杠杆问题首先是找三点和力的方向：支点，动力、阻力作用点，力的方向依据动力、阻力定义判断．用起子开瓶盖时，绕着最左端转动，所以支点在最左端；起子向上转动，手施加的动力方向向上，瓶盖施加的阻力阻碍起子向上转动，所以方向向下．
(1)动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上．动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反．
(2)杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上其他位置．
(3)杠杆支点与动力方向和阻力方向之间的关系：若支点在杠杆中间，两力方向基本相同；若支点在杠杆的一端，两力方向应该大致相反．
变式1 [2024·南通]钓鱼活动深受人们喜爱．如图是钓鱼的情景，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是( C )
变式1图
变式2 如图所示，在推油桶上台阶时，关于油桶，下列说法正确的是( C )
变式2图
A．不是杠杆
B．是杠杆，支点在A点
C．是杠杆，支点在B点
D．无法判断
变式3 [2024·成都]如图甲所示，小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成．如图乙所示，灯头OAB可视为绕O点转动的杠杆，A点是灯头的重心，小孟用拉力F将灯头拉至图示位置．请在图乙中画出：
(1)灯头受到的重力G的示意图；
(2)拉力F的力臂l.
变式3图
如图所示：
变式3图
杠杆的平衡条件
典例2 [2024·镇江]小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程．为了完成实验，下列方案可行的是( D )
典例2图
A．钩码的数量适当增加
B．钩码的位置适当左移
C．弹簧测力计转到图中虚线位置
D．弹簧测力计位置适当向左平移
由题意可知，发现弹簧测力计示数稍稍超过量程，说明动力偏大，由杠杆平衡公式F1l1＝F2l2知，可以通过增大动力臂、减小阻力或减小阻力臂来解决．若钩码的数量适当增加，阻力变大，阻力×阻力臂变大；钩码的位置适当左移，阻力臂变大，阻力×阻力臂变大；弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂变小；弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂变大．
变式 [2024·哈尔滨]杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用．如图所示，已测得刺五加药材质量是120 g，其中OB＝3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为40g，接下来要测30 g的人参片，需要将秤砣向B点的右(填“左”或“右”)侧移动．
变式图
杠杆的应用
典例3 [2024·牡丹江]下列工具属于费力杠杆的是( A )
杠杆分类依据支点相对于动力和阻力作用线的位置关系，即由动力臂与阻力臂的大小关系来判断杠杆类型．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂；天平是等臂杠杆，既不省距离也不省力；瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂；核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂．
变式 [2024·河南]人体中有很多结构可简化为杠杆．如图所示，手提起物体时，桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，这是一种费力杠杆，此过程中肱二头肌收缩的距离小于(填“大于”“等于”或“小于”)手移动的距离．
变式图
1．关于杠杆，下列说法中正确的是( B )
A．从支点到力的作用点的距离称为力臂
B．作用在杠杆上的动力和阻力，方向有可能是相同的
C．支点总是处在动力作用点和阻力作用点之间的某一位置
D．人们在生产劳动中使用杠杆的目的都是为了省力
2．[2024·北京]如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了( D )
第2题图
A．增大动力臂，能够省力
B．增大阻力臂，方便使用
C．减小动力臂，方便使用
D．减小阻力臂，能够省力
3．[2024·菏泽]如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图．结合示意图判断，下列说法正确的是( C )
第3题图
A．在抬巨木时众人越靠近支架越省力
B．只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C．在抬起巨木时横杆是省力杠杆
D．支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
4．[2024·甘肃]用如图所示的扳手拧螺丝时，一只手稳住扳手的十字交叉部位，另一只手用同样大小和方向的力在C(填“A”“B”或“C”)点更容易拧动螺丝，原因是在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力．
第4题图
5．[2024·日照]图甲是使用核桃夹的情形，图乙是把核桃夹上臂简化成的杠杆，A为大拇指的作用点，B为核桃的作用点．请在图乙中画出作用在核桃夹上臂的动力F1、动力臂l1和阻力F2.
第5题图
如图所示：
第5题图
6．[2024·淮安]在“探究杠杆平衡条件”实验中：
第6题图
(1)请在图甲中画出F1的力臂l1.
如图所示：
第6题图
(2)F2的力臂l2为10.0cm.当F2的大小为1 N时，F1竖直向上拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，F1＝0.5N.
(3)小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤(自重不计)，如图乙所示．要想增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？换用质量更大的秤砣．(写出一种方法即可)小明猜想制作的杆秤刻度是均匀的，请你通过推理证实．根据杠杆平衡条件可得：m1g·OA＝m2g·OB，则有：OB＝·m1，因为OA和m2均为定值，所以OB和m1成正比，所以制作的杆秤刻度是均匀的(写出推理过程，涉及的物理量用图中字母表示)．第一节　探究：杠杆的平衡条件
杠杆
1．定义：在 下能绕着 转动的 就称为杠杆．
　(1)杠杆形状千差万别，可长可短，可直可曲，形状任意，但必须在力的作用下能绕固定点转动，且受力不变形．
(2)有些情况下，可模拟将杠杆实际转一下，来帮助确定支点．例如，鱼竿、铁锹．
2．杠杆的五要素
(1)支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示．
(2)动力：使杠杆转动的力，用F1表示．
(3)阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示．
(4)动力臂：从支点到动力作用线的距离，用l1表示．
(5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用l2表示．
　画力臂的方法：画力臂时，要先找到杠杆的支点及力所在的那条直线，即力的作用线，再从支点向力的作用线(或反向延长线)作垂线，支点到垂足间的距离就是该力的力臂．可以总结为“一定点，二画线，从点向线画垂线段”．
杠杆的平衡条件
1．杠杆的平衡：杠杆在动力和阻力作用下处于 状态或匀速转动状态都叫做杠杆平衡．
　静止可以是水平的，也可以是倾斜的，不论怎样静止，都可以理解成平衡状态．
2．杠杆的平衡条件： ．表达式： ．
杠杆的应用
1．杠杆应用的三种情况：根据支点相对于动力和阻力作用线的位置关系，杠杆可分为 杠杆、 杠杆和 杠杆．
2．三类杠杆的特点及应用举例
杠杆　　　　　　　　　　
典例1 [2024·海南]用起子开瓶盖，下列杠杆能正确解释这现象的是( )
典例1图
杠杆问题首先是找三点和力的方向：支点，动力、阻力作用点，力的方向依据动力、阻力定义判断．用起子开瓶盖时，绕着最左端转动，所以支点在最左端；起子向上转动，手施加的动力方向向上，瓶盖施加的阻力阻碍起子向上转动，所以方向向下．
(1)动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上．动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反．
(2)杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上其他位置．
(3)杠杆支点与动力方向和阻力方向之间的关系：若支点在杠杆中间，两力方向基本相同；若支点在杠杆的一端，两力方向应该大致相反．
变式1 [2024·南通]钓鱼活动深受人们喜爱．如图是钓鱼的情景，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是( )
变式1图
变式2 如图所示，在推油桶上台阶时，关于油桶，下列说法正确的是( )
变式2图
A．不是杠杆
B．是杠杆，支点在A点
C．是杠杆，支点在B点
D．无法判断
变式3 [2024·成都]如图甲所示，小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成．如图乙所示，灯头OAB可视为绕O点转动的杠杆，A点是灯头的重心，小孟用拉力F将灯头拉至图示位置．请在图乙中画出：
(1)灯头受到的重力G的示意图；
(2)拉力F的力臂l.
变式3图
杠杆的平衡条件
典例2 [2024·镇江]小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程．为了完成实验，下列方案可行的是( )
典例2图
A．钩码的数量适当增加
B．钩码的位置适当左移
C．弹簧测力计转到图中虚线位置
D．弹簧测力计位置适当向左平移
由题意可知，发现弹簧测力计示数稍稍超过量程，说明动力偏大，由杠杆平衡公式F1l1＝F2l2知，可以通过增大动力臂、减小阻力或减小阻力臂来解决．若钩码的数量适当增加，阻力变大，阻力×阻力臂变大；钩码的位置适当左移，阻力臂变大，阻力×阻力臂变大；弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂变小；弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂变大．
变式 [2024·哈尔滨]杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用．如图所示，已测得刺五加药材质量是120 g，其中OB＝3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为 g，接下来要测30 g的人参片，需要将秤砣向B点的 (填“左”或“右”)侧移动．
变式图
杠杆的应用
典例3 [2024·牡丹江]下列工具属于费力杠杆的是( )
杠杆分类依据支点相对于动力和阻力作用线的位置关系，即由动力臂与阻力臂的大小关系来判断杠杆类型．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂；天平是等臂杠杆，既不省距离也不省力；瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂；核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂．
变式 [2024·河南]人体中有很多结构可简化为杠杆．如图所示，手提起物体时，桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，这是一种 杠杆，此过程中肱二头肌收缩的距离 (填“大于”“等于”或“小于”)手移动的距离．
变式图
1．关于杠杆，下列说法中正确的是( )
A．从支点到力的作用点的距离称为力臂
B．作用在杠杆上的动力和阻力，方向有可能是相同的
C．支点总是处在动力作用点和阻力作用点之间的某一位置
D．人们在生产劳动中使用杠杆的目的都是为了省力
2．[2024·北京]如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了( )
第2题图
A．增大动力臂，能够省力
B．增大阻力臂，方便使用
C．减小动力臂，方便使用
D．减小阻力臂，能够省力
3．[2024·菏泽]如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图．结合示意图判断，下列说法正确的是( )
第3题图
A．在抬巨木时众人越靠近支架越省力
B．只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C．在抬起巨木时横杆是省力杠杆
D．支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
4．[2024·甘肃]用如图所示的扳手拧螺丝时，一只手稳住扳手的十字交叉部位，另一只手用同样大小和方向的力在 (填“A”“B”或“C”)点更容易拧动螺丝，原因是 ．
第4题图
5．[2024·日照]图甲是使用核桃夹的情形，图乙是把核桃夹上臂简化成的杠杆，A为大拇指的作用点，B为核桃的作用点．请在图乙中画出作用在核桃夹上臂的动力F1、动力臂l1和阻力F2.
第5题图
6．[2024·淮安]在“探究杠杆平衡条件”实验中：
第6题图
(1)请在图甲中画出F1的力臂l1.
(2)F2的力臂l2为 cm.当F2的大小为1 N时，F1竖直向上拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，F1＝ N.
(3)小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤(自重不计)，如图乙所示．要想增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？ ．(写出一种方法即可)小明猜想制作的杆秤刻度是均匀的，请你通过推理证实． (写出推理过程，涉及的物理量用图中字母表示)．

展开更多......

收起↑