第1讲-杠杆的平衡条件 2021-2022学年苏科版物理九年级辅导机构学案（无答案）

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290449021590第一讲
第一讲
222313546355杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件
-201930179070学习内容
学习内容
2609851670051.知道什么是杠杆, 杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
2.会画出杠杆的动力臂和阻力臂；能判断杠杆中动力和阻力的方向。
3.会调节杠杆在水平位置平衡。理解杠杆平衡的条件，解决有关杠杆平衡的问题
4.知道杠杆的分类以及各类杠杆的特点。
1.知道什么是杠杆, 杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
2.会画出杠杆的动力臂和阻力臂；能判断杠杆中动力和阻力的方向。
3.会调节杠杆在水平位置平衡。理解杠杆平衡的条件，解决有关杠杆平衡的问题
4.知道杠杆的分类以及各类杠杆的特点。
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一．杠杆
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。

30194257607304638675777240 1.杠杆的五要素
　　支点：杠杆可以绕其转动的点O。
　　动力：使杠杆转动的力F1。
　　阻力：阻碍杠杆转动的力F2。
　　动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离L1。
　　阻力臂：从支点到O阻力F2作用线的距离L2。
2.杠杆的力臂
力臂的画法：
（1）明确支点，用O表示
（2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线
（3）过支点O作该力的作用线的垂线
（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)
二.杠杆平衡条件
杠杆在动力和阻力的作用下保持静止或匀速转动，我们就说杠杆平衡。
1.杠杆的平衡条件是：
　　动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为F1L1= F2L2
　　注意：这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。
2.杠杆分类：
（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。
　　 这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服
较大的阻力。但是实际工作时动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。
（2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。
　 　这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服
阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆
（3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。
　 　这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、
定滑轮就是等臂杠杆。
　　列表如下：
杠杆种类
构造
特点
应用举例
优点
缺点
省力杠杆
L1＞L2
省力
费距离
钳子、起子
费力杠杆
L1＜L2
省距离
费力
钓鱼杆、理发剪刀
等臂杠杆
L1=L2
改变力的方向
天平、翘翘板
注意：没有既省力、又省距离的杠杆。
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类型一.杠杆的概念及力臂
1. 下列关于杠杆的知识说法正确的是（ ）
A．力臂必须与杠杆垂直 B．动力臂与阻力臂一定在支点的同一侧
C．力臂是从支点到力的作用点的距离 D．动力臂应与动力作用线垂直
【变式】下列说法正确的是（ ）
A．杠杆的支点一定在棒的某一端 B．动力的受力物体是杠杆，阻力的施力物体是杠杆
C．动力臂是支点到动力作用线的距离 D．阻力臂是支点到阻力作用点的距离
45859703378203482340316230233807032258011753853505202. 如图所示，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在图中能正确表示开瓶盖时，杠杆的支点、动力和阻
力的是（　　）
12382566040
A． B． C． D．
3. 画出图中力F的力臂，并用字母L表示。
15487658572515113008636079375161290112395109220
【变式】如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（ ）
27622540005
二、杠杆的平衡条件
37909507467604. 在铁路道口常设有如图所示的道闸，这种道闸平时上扬，当火车要通过道口时道闸转动到水平位置，示意过往的其他车辆停车等候，这种道闸称为常开型道闸。与之相反，另一种道闸平时水平放置，当有车辆要通过时，道闸上扬，允许车辆通过，这种道闸称为常闭型道闸。对于这两种道闸重心的位置，下列说法正确的是（　　） （多选）
A．常闭型道闸，重心应在O点右侧
B．常开型道闸，重心应在O点右侧
C．常闭型道闸，重心应在O点左侧
D．常开型道闸，重心应在O点左侧
5. 下列仪器或工具在使用时，属于省力杠杆的是（　　）
A．用扳手拧螺丝 B．用天平称量药品 C．用钓鱼竿钓鱼 D．用镊子夹物品
【变式】下列几种杠杆类工具，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．测物体质量的天平 B．夹取食物的筷子 C．开啤酒瓶盖的扳手 D．剪铁皮的剪刀
6. 如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体时， 杠杆处于平衡状态，若AO=OB，杠杆自身重力不计，则（ ）
A．GA=GB B．GA＜GB
C．GA＞GB D．无法判断
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【变式】如图所示，一根质量均匀的直尺放在水平的桌面上，全长的false伸出桌面 ，在伸出端挂一重5N的物体G时，直尺仍然恰好保持平衡，则此直尺重为（ ）
A．2.5N　　 B．5N　　 C．7.5N　　 D．10N
7. 如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态．如果两侧各去掉一个钩码，则（　　）
A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
【变式】如图所示的轻质杠杆，AO小于BO，在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡。若将G1和G2同时 向326771026035支点O移动相同的距离，则（ ）
A．杠杆仍保持平衡
B．杠杆的A端向下倾斜
C．杠杆的B端向下倾斜
D．无法判断
8. 如图所示，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是（　　）
4152900182880A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
191452520955180975171450

【变式】如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
9. 在“研究杠杆平衡条件”实验中，如图：
①实验前应先调节___________使杠杆在 位置平衡，实验过程中应使杠杆在________位置平衡，目的是_________________________
②如图所示，当在A处挂三个钩码，要使杠杆在水平位置平衡应在B处挂__　　　__个钩码。此时使杠杆在水平位置平衡的目的是 。
③拿去B处钩码，改在C处用弹簧秤竖直向上拉，杠杆平衡时弹簧秤上的示数为__　 。（每个钩码质量为100g），如果在某次实验时弹簧测力计拉歪了，则弹簧测力计的示数将__________(变大、变小、不变)。
④在实验探究中，我们为什么进行多次实验？_____________________________________。
【变式】在研究杠杆平衡的条件实验过程中，应使杠杆在 位置平衡，这样做是为了___________________；在实验前调节杠杆平衡时，如发现杠杆右端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节。
小红根据如左图所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。
（1）为了说明这一结论并不正确，请你在右图所示的杠杠上画出需要对杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂
（2）经过正确实验后得出的杠杆平衡条件应该是_________________________。
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434276542608510. 如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态。已知OA长为0.5m，OC长为30cm，∠OAB=30°。
（1）请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂L1。
（2）拉力F的大小是多少？
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1．关于力臂，下列说法中正确的是（ ）
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．下列关于杠杆的说法中正确的是（ ）
A．支点不一定在杠杆上 B．若力的作用线过支点，则它的力臂为零
C．力臂是支点到力的作用点的距离 D．动力作用点不一定在杠杆上
3. 在以下各图中将支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂补画完整。
11430016510F1
F2
O
O
F1
F1
F2
O
O
F1
4.（1）如图所示的剪刀就是杠杆，请画出这把剪刀的动力F1的力臂l1和这根杠杆上B点所受阻力F2的大致方向。
1943100257810（2）如右图，杠杆在力F1、F2作用下处于静止状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2和力F1的大致方向。
1625601466851
1
447675024765


5．有一根粗细不均匀的木棒，支于某点恰好平衡，如图所示，若在该点将木棒锯断，则（ ）
A. 两段重力相同 B. 细的一段比粗的一段重
C. 粗的一端比细的一端重 D. 无法判断哪端更重
5930902393956．下列工具属于费力杠杆的是（ ）
A．铁皮剪刀 B．理发剪刀 C．树枝剪刀 D．钢丝钳
4762500882657．两个力作用在杠杆上，杠杆处于平衡状态。则( )
457009526670O
O
A．这两个力的力臂一定相等???? ??B．这两个力的大小一定相等
C．力臂较长的那个力一定较大?? D．力臂较长的那个力一定较小
8．如图所示，0为杠杆的支点，为了提高重物P，用一个跟杠杆保持垂直
的力使杠杆由竖直位置转动到水平位置，在这个过程中：（ ）
A.杠杆始终是省力的； B.杠杆始终是费力的
C.先是省力的，后是费力的； D.先是费力的，后是省力的
9.如图所示，每只砝码的质量相等，这时杠杆处于平衡状态，当发生下列哪一种变化时杠杆仍能平衡（ ）
449580033020·
O
G1
G2
L1
L2
·
O
G1
G2
L1
L2
A．两端各加一只相同的砝码
B．G1、G2都向O点移动3cm
C．G1向O点移动L1/4，G2向O点移动L2/4
D．G1向O点移动2cm，G2向O点移动1cm
10．如图所示，互成90°角重量不计的硬棒，O为支点，在A点挂重为200N的物体，要使棒在水平位置平衡，在图中画出使杠杆平衡的最小的力的示意图？
348615041910（其中OA=BC=4cm　OB=3cm）
11. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
12382547625（1）没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示。应将杠杆左端螺母向_____旋一些（选填“左“或“右”）才能使得杠杆在水平位置平衡，该操作的目的为：__________________________。
（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验．你认为第________组实验更好，理由是_____________________。若测力计自重为0.2N，若测力计丙的示数F丙=1.2N，改为按丁图使用时测力计示数F为________N。
（3）小明同学记录了一次实验数据表格如下：
31877029845
小明得到结论：F1+L1=F2+L2，分析数据你还可以得到结论________________，小明实验的不当之处是：__________________________________（写出其中一个方面）
422846537465012. 如图所示是搬运泥土的独轮车，设车箱和泥土的总重G=1000N，运泥土时从A点竖直提起独轮车把手的力是F，则：
（1）F的力臂Ll的大小是多少？
（2）F的大小是多少？