第7讲 杠杆(5章杠杆)—华师大版科学九年级上册 复习讲义(含答案)

文档属性

名称 第7讲 杠杆(5章杠杆)—华师大版科学九年级上册 复习讲义(含答案)
格式 zip
文件大小 401.8KB
资源类型 教案
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2020-12-07 15:42:18

文档简介

科学备课组
教师
班级
初三
学生
日期:
上课时间:
主课题:
杠杆
教学目标:
认识并掌握杠杆的五要素、
知道杠杆的分类及其应用
理解并掌握杠杆平衡原理
教学重难点:
理解掌握杠杆力臂的定义
灵活运用杠杆平衡原理
教学方法:
复习回顾知识点,并讲解例题,配合练习
教学内容
【同步检测】
1、在图1所示的工具中,属于省力杠杆的是(
)
2、如下图所示,一轻质杠杆可绕O点转动,A点处挂上一重物,B点用弹簧秤竖直向上拉着,杠杆正好在水平位置上平衡,若弹簧秤示数为9N,则物体重力为___
____N。
3、园艺师傅使用如图丙的剪刀剪树枝时,把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做是为了(
)
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.增大动力臂,省力
C.减小动力臂,减小动力移动的距离
D.减小阻力臂,省力
4、开瓶时使用的开瓶器(图a),可以简化成不计重力的省力杠杆(图b),O为支点。若动力F1和阻力F2。都与杠杆垂直,且AO=6cm,BO=1cm,F1=25N,则F2=
 
N。
5、长lm的杠杆水平放置,支点在距左端0.8m处,现在左端挂20N重的物体,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的最右端挂
N的物体?
6、在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆右端下倾,则应将右端的平衡螺母像
(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若将左侧的3个钩码该挂在D处,要是杠杆仍然保持平衡,则应将右端钩码该挂在

(3)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若在左侧的3个钩码下添加1个钩码,要使杠杆仍然保持平衡,则应将右侧钩码改挂在

(4)分析有关实验数据,可得出杠杆平衡条件是:

【知识精讲】
一、杠杆的基础知识
1、定义:
叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
(
O
F
1
l
1
l
2
F
2
)2、五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点,用字母
表示。
②动力:使杠杆
力,用字母
表示。
③阻力:
力,用字母
表示。
说明:动力、阻力都是杠杆受力,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
的方向相反
④动力臂:从
距离。用字母
表示。
⑤阻力臂:从
距离。用字母
表示。
二、画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签

找支点O;

画力的作用线(虚线);

画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);

标力臂(大括号)。
三、研究杠杆的平衡条件:
1、杠杆平衡是指:杠杆


2、实验步骤:
①、将铁架台放在水平桌面上,安装杠杆,调节
使杠杆
平衡,目的是
②、用弹簧测力计测出

③、将不同的钩码个数组成两个钩码组,分别将两个钩码组悬挂在杠杆上支点两侧,调节位置直至杠杆
平衡,测出力和对应的力臂填入表格。
④、保持力臂不变,改变
,使杠杆重新水平平衡,将对应的力和力臂填入表格;
⑤、保持力不变,改变
使杠杆重新水平平衡,将对应的力和力臂填入表格。
3、结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
写成公式是
也可写成:

4、若动力和阻力作用点在支点异侧,则动力和阻力方向相同时杠杆平衡,若动力和阻力在支点同侧,则动力和阻力方向相反时杠杆平衡。
四、应用:
1、杠杆的分类:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,当L1>L2时,F1F2,费力杠杆。
名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂,人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆,镊子等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力、不费力天平,定滑轮,摩天轮
2、杠杆种类判断方法:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
(一)、例题分析
例1、画出杠杆示意图中的动力臂和阻力臂。
考点分析:动力臂与阻力臂作图。
方法指导:理解动力臂和阻力臂的定义。
例2、一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g。用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少千克的物体
  
例3.一根扁担长1.4m,前后两筐内分别装有300N和400N的货物。问:人肩挑处离前筐多远才能平衡?(不计扁担及筐的质量)
例4、在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干,弹簧测力计。
⑴将杠杆装在支架上,发现杠杆左端下沉,如图甲所示,此时应将杠杆的平衡螺母向_____
____(左/右)调,直到杠杆在水平位置平衡为止。
⑵当左侧钩码处于图乙所示A位置时,应___
,可使杠杆恢复水平位置平衡。
⑶某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=5N,L1=20cm,F2=2.5N和L2=40cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?____
____________。
理由是___

⑷考虑到弹簧测力计有自重,若弹簧测力计拿倒了,如图丙所示,测出的拉力将___
(保持不变/变大/变小)。
(二)、当堂检测
选择题
1、关于力臂,下列说法正确的是(
  )
A、从动力作用点到支点的距离叫做动力臂
B、力臂就是杠杆的长度
C、从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂
D、力臂一定在杠杆上
2、三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,图甲中和尚们商量出新的挑水方案:胖和尚一人挑两小桶(如图乙),瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶(如图丙).以下说法中不正确的是(

A.乙图中右水桶向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往右移动一点距离
B.乙图中右水桶向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将右水桶往左移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离
D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离
3、一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被物体的实际质量(
 
 )
A、偏大
B、偏小
C、相等
D、无法比较
4、如图所示的两种情况,OB=AB,物重均为G,两轻质杠杆均平衡.比较F、F'的大小,满足关系式( 
 )
A、F=F’
B、F=2F’
C、F=0.5F'
D、F=0.25F'
5、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:(
)
6、如图9是自卸车的示意图,车厢部分视为杠杆,则下列分析正确的是(

A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
(

9
)C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力
D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力
7、如图10所示。把一把米尺,在O点支起,两边分别挂相同砝码各4个和2个,下列情况下,哪种情况还能保持平衡(

(

10
)
A、两边砝码组各向支点处移近一个格
B、两边砝码组各向支点处移远一个格
C、两边钩码组各减少一个钩码
D、两边钩码组各减少一半钩码
8、图11中,O为一根轻质杠杆的支点,OA=2m,OB=2.5m,A处挂着重100N的物体。若在B端施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置上保持静止,则这个力的大小和方向是(

A、20N,竖直向上
B、20N,竖直向下
(

11
)
C、80N,竖直向上
D、80N,竖直向下
填空题
1、杠杆有三类,即省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.在撬棒、天平、铡刀、扳手、酒瓶起子、理发剪刀、钓鱼竿等常见杠杆中,属于省力杠杆的有

属于费力杠杆的有
,属于等臂杠杆的有
2、如果杠杆的动力臂是阻力臂的4倍,那么当杠杆平衡时,动力是阻力的
倍.
3、用某杠杆匀速提起重物可以省五分之二的力,则动力和阻力之比F1∶F2=
这个杠杆阻力臂跟动力臂之比L2∶L1=
__
4、杠杆的平衡条件是
;如果分别用不同方向的三个力作用于杠杆的A点,都能使如图2所示的杠杆平衡,那么最小的力是

(
A
F
1
F
2
F
3

2
)
5、生活中的杠杆可以分成三类,一是省力杠杆,例如
;二是
,例如
;三是等臂杠杆,例如
。(
“钓鱼杆,跷跷板,瓶起子”)
6、如图9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的重力大小为_
_牛,力F大小为_
__牛。若保持力F的方向不变,将B点向A点移动,则力F的大小将__
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(

9
)
7、如图所示,用力向下压长棒撬起一块大石头,
人对长棒的力是动力,动力的作用效果是使长棒
针转动.图中若用竖直向下的力F压长棒时,大石头未撬动.可把垫着的小石块移到离大的石块更
(选填“近”或“远”)些,会更有利于撬动大石头.
8、如图12,杠杆上标有刻度,GB=5N,GA=8N,杠杆水平平衡时,A物体对杠杆的拉力是
N,此时A物体受到地面对它的支持力为
N
(
B
A

12
)
【提高训练】
计算题
1、一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g.用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少kg的物体?(如图所示)
2、学校组织同学们到农村参加社会实践活动,小强第一次学习挑担子,他做了以下两次试验,请你根据各下面的要求作答.
(1)他先在扁担的两端各挂上50N的重物,担子很快就平稳地挑起来.这时他的肩膀应放在扁担的什么位置?
(只要回答,不要分析)
(2)接着,他又在扁担的A端加上50N的重物,如图所示,但他掌握不好担子的平衡.请你用杠杆平衡知识,帮助他计算出肩膀O应距B端多远,担子才能重新水平平衡?
(扁担质量忽略不计)
(3)通过分析杠杆的工作原理,你能总结出作用在杠杆上的动力和阻力的方向有什么特点?
实验题
1、小丽和小宇同学在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端低,右端高,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 
 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆调节平衡后,小丽同学在A点悬挂2个重均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计拉杠杆,使杠杆水平平衡,如图15所示,这样做的目的是为了便于测量
。要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿
方向,大小为
N。
(3)杠杆调节平衡后,小宇同学经过实验,获得了下述数据:
动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554
于是小宇得出了杠杆的平衡条件为:“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。你认为小宇的实验过程存在的问题是:

.
2、小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向_
___(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持
并静止,达到平衡状态.这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量__
___。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡(如图甲所示).于是小明便得出了杠杆的平衡条件:
.他这样得出的结论是否合理?
;为什么?
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是
【课后练习】
1、在图1所示的工具中,属于省力杠杆的是(
)
2、下列物体中不能看成杠杆的是(
)
A、筷子
B、火钳
C、剪刀
D、橡皮筋
3、下列关于杠杆的说法中,错误的是(

A、杠杆可以是直的,也可以是弯的
B、杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
C、支点可以在杠杆的端点,也可以在力的作用线之间
D、动力、阻力使杠杆转动方向相反,但他们的方向不一定相反
4、如图5所示,一根粗细不均匀的木料,若在O点支撑恰能平衡,若将木料从O点锯断,则:( 
 )
A、粗端较重
B、细端较重
C、粗细两端一样重
D、无法判断
5、如图6所示,轻质杠杆OE可绕O点转动,其中杆上相邻各点之间距离相等,在C点处一重为20牛的物体G,要使杠杆在水平位置平衡,可以(

A、在A点作用一个竖直向下的力,大小为60牛;
B、在B点作用一个竖直向上的力,大小为40牛;
C、在D点作用一个竖直向下的力,大小为15牛;
D、在E点作用一个竖直向上的力,大小为12牛。
图6
6、如图10所示:杠杆恰好平衡(钩码相同),下列措施中仍能使杠杆平衡的是(

A.两端各增加2个钩码
B.两端各减少1个钩码
C.左端增加1个钩码,右端增加2个钩码
D.左端增加1个钩码,右端增加3个钩码
7、如图所示,杠杆上有两个质量不等的球m1>m2,杠杆在水平位置平衡,杠杆自重不计.如果两球以相同的速度向支点运动,则杠杆( 
 )
A、仍能平衡
B、不能平衡,左侧将下沉
C、不能平衡,右侧将下沉D、条件不够,无法判断
8、如图所示杠杆,力F方向始终竖直向上,当此杠杆在动力F作用下,将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时,则( 
 )
A、F大小始终不变
B、F先变大后变小
C、F先变小后变大
D、无法判断F大小的变
填空题
1、在力的作用下,绕某一______转动的一根硬棒叫杠杆。
杠杆的五个要素是
、________、________、________、_________。从支点到___________的距离叫动力臂,从支点到__________的距离叫阻力臂。
2、在“研究杠杆平衡条件”的实验中,要调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为了便于_
__的测量。
3、开瓶时使用的开瓶器(图a),可以简化成不计重力的省力杠杆(图b),O为支点。若动力F1和阻力F2。都与杠杆垂直,且AO=6cm,BO=1cm,F1=25N,则F2=
 
N。
4、阻力臂为动力臂4倍的杠杆是
杠杆(选填“省力”或“费力”);若该杠杆受到的阻力为20N,则当动力为
N时,杠杆处于平衡状态。
5、长lm的杠杆水平放置,支点在距左端0.8m处,现在左端挂20N重的物体,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的最右端挂
N的物体?
6、密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一,当B端挂5N的重物P是,直尺的A端刚刚开始翘起,如图所示,则此直尺受到的重力是
N
7、如下图所示,一轻质杠杆可绕O点转动,A点处挂上一重物,B点用弹簧秤竖直向上拉着,杠杆正好在水平位置上平衡,若弹簧秤示数为9N,则物体重力为___
___N。
8.一根扁担长1.4m,前后两筐内分别装有300N和400N的货物。问:人肩挑处离前筐
米才能平衡。(不计扁担及筐的质量)
计算题
1、如图所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,A端所挂重物G=50N,为使杠杆在图示位置平衡,需在C处施加一个力.
①为使用力最小,这个力的方向如何?试在图上画出该力的示意图;
②计算该力的大小.
2、某工厂要把质量为150kg直径为60cm的汽油桶用人力把它从室外滚至室内,进门时遇到一级高20cm的台阶,工人师傅要把这只油桶翻上这一台阶至少要用多大的力?
实验题
1、同学们利用实验共同验证“杠杆的平衡条件”。实验中使用的杠杆刻线均匀,每个钩码的质量都相等。
⑴杠杆初始状态如图18甲所示,为使杠杆处于水平平衡状态,此时应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,也可以将杠杆左端的平衡螺母向___
___调节。
⑵杠杆调节完毕后,莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图18乙所示,如果此时莉莉不再支撑杠杆,杠杆不能静止在水平位置。同学们给出了自己的判断和建议:
①小红说,把右侧的钩码减掉一个,杠杆就平衡了。
②小林说,把左侧的钩码向左移动一格,杠杆就平衡了。
③小健说,在左侧的钩码下增加一个钩码,杠杆就平衡了。
④小东说,在右侧的钩码下增加一个钩码,并向左移动一格,杠杆也可以平衡。
你认为都有谁说对了__
_(填序号)。
2、在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在
位置平衡;如发现杠杆左端偏高,则可将平衡螺母向_______调节.如图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中。
(1)请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510115212021031201.510
(2)小明的第3次实验存在错误,其错误是

(3)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.使每组数据更准确
D.获取多组实验数据归纳出物理规律科学备课组
教师
班级
初三
学生
日期:
上课时间:
主课题:
杠杆
教学目标:
认识并掌握杠杆的五要素、
知道杠杆的分类及其应用
理解并掌握杠杆平衡原理
教学重难点:
理解掌握杠杆力臂的定义
灵活运用杠杆平衡原理
教学方法:
复习回顾知识点,并讲解例题,配合练习
教学内容
【同步检测】
1、在图1所示的工具中,属于省力杠杆的是(
D
)
2、如下图所示,一轻质杠杆可绕O点转动,A点处挂上一重物,B点用弹簧秤竖直向上拉着,杠杆正好在水平位置上平衡,若弹簧秤示数为9N,则物体重力为___6____N。
3、园艺师傅使用如图丙的剪刀剪树枝时,把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做是为了(
D
)
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.增大动力臂,省力
C.减小动力臂,减小动力移动的距离
D.减小阻力臂,省力
4、开瓶时使用的开瓶器(图a),可以简化成不计重力的省力杠杆(图b),O为支点。若动力F1和阻力F2。都与杠杆垂直,且AO=6cm,BO=1cm,F1=25N,则F2=
 150
N。
5、长lm的杠杆水平放置,支点在距左端0.8m处,现在左端挂20N重的物体,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的最右端挂
80
N的物体?
6、在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆右端下倾,则应将右端的平衡螺母像

(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若将左侧的3个钩码该挂在D处,要是杠杆仍然保持平衡,则应将右端钩码该挂在
M

(3)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若在左侧的3个钩码下添加1个钩码,要使杠杆仍然保持平衡,则应将右侧钩码改挂在
K

(4)分析有关实验数据,可得出杠杆平衡条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂

【知识精讲】
一、杠杆的基础知识
1、定义:
在力的作用下能绕固定点转动的一根硬棒
叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
(
O
F
1
l
1
l
2
F
2
)2、五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点,用字母
O
表示。
②动力:使杠杆
转动
力,用字母
F1
表示。
③阻力:
阻碍杠杆转动力,用字母
F2
表示。
说明:动力、阻力都是杠杆受力,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
④动力臂:从
支点到动力作用线的
距离。用字母
L1
表示。
⑤阻力臂:从
支点到阻力作用线的
距离。用字母
L2
表示。
二、画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签

找支点O;

画力的作用线(虚线);

画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);

标力臂(大括号)。
三、研究杠杆的平衡条件:
1、杠杆平衡是指:杠杆
静止

匀速转动

2、实验步骤:
①、将铁架台放在水平桌面上,安装杠杆,调节平衡螺母
使杠杆
水平
平衡,目的是
方便在杠杆上直接读出力臂的值。
②、用弹簧测力计测出
一个钩码的重力,
③、将不同的钩码个数组成两个钩码组,分别将两个钩码组悬挂在杠杆上支点两侧,调节位置直至杠杆
水平
平衡,测出力和对应的力臂填入表格。
④、保持力臂不变,改变
钩码个数
,使杠杆重新水平平衡,将对应的力和力臂填入表格;
⑤、保持力不变,改变
钩码位置
使杠杆重新水平平衡,将对应的力和力臂填入表格。
3、结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂
写成公式是
F1×L1=F2×L2
,也可写成:
F1/F2=
L2/L1

4、若动力和阻力作用点在支点异侧,则动力和阻力方向相同时杠杆平衡,若动力和阻力在支点同侧,则动力和阻力方向相反时杠杆平衡。
四、应用:
1、杠杆的分类:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,当L1>L2时,F1F2,费力杠杆。
名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂,人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆,镊子等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力、不费力天平,定滑轮,摩天轮
2、杠杆种类判断方法:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
(一)、例题分析
例1、画出杠杆示意图中的动力臂和阻力臂。
考点分析:动力臂与阻力臂作图。
方法指导:理解动力臂和阻力臂的定义。
例2、一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g。用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少千克的物体
【解】由F1L1=F2L2,得
    
∴l'1=60cm4cm=56cm.  
  由F'1l1=F'2l'2,得 
    
    
考点分析:杠杆平衡条件。
方法指导:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
例3.一根扁担长1.4m,前后两筐内分别装有300N和400N的货物。问:人肩挑处离前筐多远才能平衡?(不计扁担及筐的质量)
【解】
设前筐重力G1,肩到前筐距l1,
  
后筐重力G2,肩到后筐距l2。
  由G1l1=G2l2,即G1l1=G2(1.4m?l1),
考点分析:杠杆平衡条件。
方法指导:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
例4、在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干,弹簧测力计。
⑴将杠杆装在支架上,发现杠杆左端下沉,如图甲所示,此时应将杠杆的平衡螺母向_____右_____(左/右)调,直到杠杆在水平位置平衡为止。
⑵当左侧钩码处于图乙所示A位置时,应___增加拉力(或者向右移动弹簧测力计);,可使杠杆恢复水平位置平衡。
⑶某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=5N,L1=20cm,F2=2.5N和L2=40cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?____不能____________。
理由是___仅有一组数据不能归纳出规律。
⑷考虑到弹簧测力计有自重,若弹簧测力计拿倒了,如图丙所示,测出的拉力将___变小(保持不变/变大/变小)。
(二)、当堂检测
选择题
1、关于力臂,下列说法正确的是(
C  )
A、从动力作用点到支点的距离叫做动力臂
B、力臂就是杠杆的长度
C、从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂
D、力臂一定在杠杆上
2、三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,图甲中和尚们商量出新的挑水方案:胖和尚一人挑两小桶(如图乙),瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶(如图丙).以下说法中不正确的是(
D

A.乙图中右水桶向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往右移动一点距离
B.乙图中右水桶向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将右水桶往左移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离
D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离
3、一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被物体的实际质量(
 A )
A、偏大
B、偏小
C、相等
D、无法比较
4、如图所示的两种情况,OB=AB,物重均为G,两轻质杠杆均平衡.比较F、F'的大小,满足关系式( 
D )
A、F=F’
B、F=2F’
C、F=0.5F'
D、F=0.25F'
5、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:(
D
)
6、如图9是自卸车的示意图,车厢部分视为杠杆,则下列分析正确的是(
C

A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
(

9
)C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力
D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力
7、如图10所示。把一把米尺,在O点支起,两边分别挂相同砝码各4个和2个,下列情况下,哪种情况还能保持平衡(
D

(

10
)
A、两边砝码组各向支点处移近一个格
B、两边砝码组各向支点处移远一个格
C、两边钩码组各减少一个钩码
D、两边钩码组各减少一半钩码
8、图11中,O为一根轻质杠杆的支点,OA=2m,OB=2.5m,A处挂着重100N的物体。若在B端施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置上保持静止,则这个力的大小和方向是(
C

A、20N,竖直向上
B、20N,竖直向下
(

11
)
C、80N,竖直向上
D、80N,竖直向下
填空题
1、杠杆有三类,即省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.在撬棒、天平、铡刀、扳手、酒瓶起子、理发剪刀、钓鱼竿等常见杠杆中,属于省力杠杆的有
撬棒、铡刀、扳手、酒瓶起子

属于费力杠杆的有
钓鱼竿
,属于等臂杠杆的有
天平
2、如果杠杆的动力臂是阻力臂的4倍,那么当杠杆平衡时,动力是阻力的0.25
倍.
3、用某杠杆匀速提起重物可以省五分之二的力,则动力和阻力之比F1∶F2=
5:3
这个杠杆阻力臂跟动力臂之比L2∶L1=_5:3
__
4、杠杆的平衡条件是
F1×L1=F2×L2
;如果分别用不同方向的三个力作用于杠杆的A点,都能使如图2所示的杠杆平衡,那么最小的力是
F2

(
A
F
1
F
2
F
3

2
)
5、生活中的杠杆可以分成三类,一是省力杠杆,例如
瓶起子
;二是
费力杠杆
,例如
钓鱼杆
;三是等臂杠杆,例如
跷跷板。(
“钓鱼杆,跷跷板,瓶起子”)
6、如图9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的重力大小为_19.6_牛,力F大小为_29.4__牛。若保持力F的方向不变,将B点向A点移动,则力F的大小将__变小
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(

9
)
7、如图所示,用力向下压长棒撬起一块大石头,
人对长棒的力是动力,动力的作用效果是使长棒
逆时针转动.图中若用竖直向下的力F压长棒时,大石头未撬动.可把垫着的小石块移到离大的石块更

(选填“近”或“远”)些,会更有利于撬动大石头.
8、如图12,杠杆上标有刻度,GB=5N,GA=8N,杠杆水平平衡时,A物体对杠杆的拉力是
5
N,此时A物体受到地面对它的支持力为
3
N
(
B
A

12
)
【提高训练】
计算题
1、一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g.用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少kg的物体?(如图所示)
3.5kg.
2、学校组织同学们到农村参加社会实践活动,小强第一次学习挑担子,他做了以下两次试验,请你根据各下面的要求作答.
(1)他先在扁担的两端各挂上50N的重物,担子很快就平稳地挑起来.这时他的肩膀应放在扁担的什么位置?两端重物重力相等,要想平稳的挑起来,应使两边力臂相等,所以他的肩膀应放在扁担的中点位置
(只要回答,不要分析)
(2)接着,他又在扁担的A端加上50N的重物,如图所示,但他掌握不好担子的平衡.请你用杠杆平衡知识,帮助他计算出肩膀O应距B端多远,担子才能重新水平平衡?0.8
(扁担质量忽略不计)
(3)通过分析杠杆的工作原理,你能总结出作用在杠杆上的动力和阻力的方向有什么特点?
要想使力矩平衡,则两力应一个使杠杆顺时针转动,另一力使杠杆逆时针转动,故两个力在支点的两侧时,它们的方向相同,两个力在支点的同一侧时,它们的方向相反.(或两个力作用的方向是杠杆转动的方向相反)
实验题
1、小丽和小宇同学在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端低,右端高,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆调节平衡后,小丽同学在A点悬挂2个重均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计拉杠杆,使杠杆水平平衡,如图15所示,这样做的目的是为了便于测量
力臂
。要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿
竖直向下方向,大小为
1.5
N。
(3)杠杆调节平衡后,小宇同学经过实验,获得了下述数据:
动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554
于是小宇得出了杠杆的平衡条件为:“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。你认为小宇的实验过程存在的问题是:
只做一次实验,具有很大的偶然性(或不同单位的物理量简单相加)
.
2、小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向_左____(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持
水平
并静止,达到平衡状态.这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量__力臂___。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡(如图甲所示).于是小明便得出了杠杆的平衡条件:
Fll1=F2l2
.他这样得出的结论是否合理?
不合理
;为什么?
结论具有偶然性(结论没有普遍性)
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是
杠杆自重的影响
【课后练习】
1、在图1所示的工具中,属于省力杠杆的是(
D
)
2、下列物体中不能看成杠杆的是(
D
)
A、筷子
B、火钳
C、剪刀
D、橡皮筋
3、下列关于杠杆的说法中,错误的是(
B

A、杠杆可以是直的,也可以是弯的
B、杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
C、支点可以在杠杆的端点,也可以在力的作用线之间
D、动力、阻力使杠杆转动方向相反,但他们的方向不一定相反
4、如图5所示,一根粗细不均匀的木料,若在O点支撑恰能平衡,若将木料从O点锯断,则:( A )
A、粗端较重
B、细端较重
C、粗细两端一样重
D、无法判断
5、如图6所示,轻质杠杆OE可绕O点转动,其中杆上相邻各点之间距离相等,在C点处一重为20牛的物体G,要使杠杆在水平位置平衡,可以(
D

A、在A点作用一个竖直向下的力,大小为60牛;
B、在B点作用一个竖直向上的力,大小为40牛;
C、在D点作用一个竖直向下的力,大小为15牛;
D、在E点作用一个竖直向上的力,大小为12牛。
图6
6、如图10所示:杠杆恰好平衡(钩码相同),下列措施中仍能使杠杆平衡的是(
D

A.两端各增加2个钩码
B.两端各减少1个钩码
C.左端增加1个钩码,右端增加2个钩码
D.左端增加1个钩码,右端增加3个钩码
7、如图所示,杠杆上有两个质量不等的球m1>m2,杠杆在水平位置平衡,杠杆自重不计.如果两球以相同的速度向支点运动,则杠杆( C )
A、仍能平衡
B、不能平衡,左侧将下沉
C、不能平衡,右侧将下沉D、条件不够,无法判断
8、如图所示杠杆,力F方向始终竖直向上,当此杠杆在动力F作用下,将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时,则( A )
A、F大小始终不变
B、F先变大后变小
C、F先变小后变大
D、无法判断F大小的变
填空题
1、在力的作用下,绕某一______转动的一根硬棒叫杠杆。
杠杆的五个要素是
、________、________、________、_________。从支点到___________的距离叫动力臂,从支点到__________的距离叫阻力臂。
固定点,支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂,动力作用线,阻力作用线
2、在“研究杠杆平衡条件”的实验中,要调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为了便于_力臂__的测量。
3、开瓶时使用的开瓶器(图a),可以简化成不计重力的省力杠杆(图b),O为支点。若动力F1和阻力F2。都与杠杆垂直,且AO=6cm,BO=1cm,F1=25N,则F2=
 150
N。
4、阻力臂为动力臂4倍的杠杆是
费力
杠杆(选填“省力”或“费力”);若该杠杆受到的阻力为20N,则当动力为
80
N时,杠杆处于平衡状态。
5、长lm的杠杆水平放置,支点在距左端0.8m处,现在左端挂20N重的物体,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的最右端挂
80
N的物体?
6、密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一,当B端挂5N的重物P是,直尺的A端刚刚开始翘起,如图所示,则此直尺受到的重力是
10
N
7、如下图所示,一轻质杠杆可绕O点转动,A点处挂上一重物,B点用弹簧秤竖直向上拉着,杠杆正好在水平位置上平衡,若弹簧秤示数为9N,则物体重力为___6___N。
8.一根扁担长1.4m,前后两筐内分别装有300N和400N的货物。问:人肩挑处离前筐
0.8
米才能平衡。(不计扁担及筐的质量)
计算题
1、如图所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,A端所挂重物G=50N,为使杠杆在图示位置平衡,需在C处施加一个力.
①为使用力最小,这个力的方向如何?试在图上画出该力的示意图;
②计算该力的大小.
60
2、某工厂要把质量为150kg直径为60cm的汽油桶用人力把它从室外滚至室内,进门时遇到一级高20cm的台阶,工人师傅要把这只油桶翻上这一台阶至少要用多大的力?
707N
实验题
1、同学们利用实验共同验证“杠杆的平衡条件”。实验中使用的杠杆刻线均匀,每个钩码的质量都相等。
⑴杠杆初始状态如图18甲所示,为使杠杆处于水平平衡状态,此时应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,也可以将杠杆左端的平衡螺母向___右____调节。
⑵杠杆调节完毕后,莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图18乙所示,如果此时莉莉不再支撑杠杆,杠杆不能静止在水平位置。同学们给出了自己的判断和建议:
①小红说,把右侧的钩码减掉一个,杠杆就平衡了。
②小林说,把左侧的钩码向左移动一格,杠杆就平衡了。
③小健说,在左侧的钩码下增加一个钩码,杠杆就平衡了。
④小东说,在右侧的钩码下增加一个钩码,并向左移动一格,杠杆也可以平衡。
你认为都有谁说对了__
_(填序号)。①


2、在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在
位置平衡;如发现杠杆左端偏高,则可将平衡螺母向_______调节.如图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中。
(1)请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510115212021031201.510
(2)小明的第3次实验存在错误,其错误是

(3)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.使每组数据更准确
D.获取多组实验数据归纳出物理规律
水平,左,(2)力臂测量错误;(3)D