江苏省常州市2021年暑假九年级上物理第十一章第1节杠杆第1讲学案(含答案)

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名称 江苏省常州市2021年暑假九年级上物理第十一章第1节杠杆第1讲学案(含答案)
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文件大小 2.4MB
资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2021-07-11 12:45:30

文档简介

Chapter
11
1
杠杆(第1讲)
[学习目标]
 
1、知道什么是杠杆及杠杆五要素;
  2、会画杠杆的力臂;
  3、会判断省力杠杆和费力杠杆。
1.杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,这根硬棒就叫杠杆。
(1)“硬棒”泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体。
(2)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。
2.杠杆的七要素:(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示。它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定;(2)动力:使杠杆转动的力叫动力,用“F1”表示;(3)阻力:阻碍杠杆转动的力叫阻力,用“F2”表示;(4)动力作用点:动力在杠杆上的作用点;(5)阻力作用点:阻力在杠杆上的作用点;(6)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“”表示;(7)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“”表示。
注意:无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用。
要点一、杠杆
一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒,叫做_____杠杆___。一根硬棒能成为杠杆要具备两个条件:有力的作用;能绕某固定点转动。两个条件缺一不可,杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的,但必须是硬的,支点可以在杠杆的一端,也可以在杠杆上的其它位置处。
要点二、杠杆的五要素
(1)杠杆绕着固定转动的点,称为___支点____,用字母“O”表示。
(2)促使杠杆转动的力,叫做__动力___,常用字母“F1”表示。
(3)阻碍杠杆转动的力,叫做___阻力___,常用字母“F2”表示。
(4)动力臂:支点到动力作用线的距离,叫做____动力臂____,常用字母“L1”表示。
(5)阻力臂:支点到阻力作用线的距离,叫做____阻力臂____,常用字母“L2”表示。
要点三、杠杆分类
(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2(省力费距离,如:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。)
(2)费力杠杆:L1(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2(不省力、不省距离,能改变力的方向
等臂杠杆的具体应用:天平.
许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。)
知识点一:力臂的画法
1.力臂的画法
(1)找点;
(2)找到杠杆的支点(就是杠杆绕其转动的点)。
(3)画线;画出力(动力或阻力)所在的直线。实际上如果图当中画出了动力或阻力,那么力的直线就已经存在了,因为力的示意图就是一条线段,这条线段所在的直线就是力的直线。我们所要做的就是沿力的方向正向或反向延长,做出力的直线,记住,力的延长线一定要画成虚线。
(4)从点到线做垂线段;从支点到力的作用线做垂线段,该段距离就是力臂。
(5)用大括号把该段距离标出来;
(6)写出力臂的符号。
【例题精讲】
(2019山东威海)如图是一种活塞式抽水机的示意图。其中手柄AOB是一个杠杆,杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动,请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂。
【答案】如图所示:
【解析】由图知,此时向上提起杠杆的左端,杠杆会绕O点顺时针转动,则B点会受到下面连杆向上的支持力,即阻力的方向竖直向上,过B点作竖直向上的阻力F2;反向延长力F1画出力的作用线,过支点O作动力作用线的垂线段,即动力臂L1.
(2020·吴江经济开发区实验初级中学九年级一模)如图所示,下列工具在使用时属于费距离杠杆的是(  )
A.托盘天平B.独轮车C.筷子D.船桨
【答案】B
【解析】
A.托盘天平属于等臂杠杆,A不符合题意;
B.独轮车属于省力杠杆,费距离,B符合题意;
C.筷子属于费力杠杆,省距离,C不符合题意;
D.船桨属于费力杠杆,省距离,D不符合题意。
故选B。
(2020·宁夏)如图是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把______点看作支点,此时夹子可近似看作________杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”).
【答案】
(1).
B
(2).
等臂
【解析】当用力摁住C点打开该夹子时,AC是围绕B点转动的,故B为支点;由于AB=BC,故动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆.
【巩固训练】
(2019四川达州)轻质杠杆OABC能够绕O点转动,已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B点用细线悬挂
重为100N的物体G,为了使杠杆在如图所示的位置平衡,请在杠杆上作出所施加最小动力的图示(不要求写出计算过程)。
【答案】如图所示:
【解析】根据杠杆的平衡条件,要使力最小,则动力臂应最长,即连接OC为最长的力臂,力的方向与OC垂直且向上,根据勾股定理和全等三角形定理可得,动力臂OC=50cm,
故根据杠杆平衡条件可得:F1×OC=G×OA,
代入数值可得:F1×50cm=100N×20cm,
解得F1=40N,选取标度为20N,过C点作出最小动力,使线段长度为标度的2倍。
如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,画F1、F2的力臂L1和L2。
【答案】如图所示:
【解析】此题主要考查了有关力臂的画法,首先要掌握力臂的画法,确定支点,从支点向力的作用线引垂线。垂线段的长度即为力臂。要解决此题,需要掌握力臂的概念,知道力臂是指从支点到力的作用线的距离。已知支点O,从支点向F1的作用线做垂线,垂线段的长度即为动力臂L1;从支点向阻力F2作用线引垂线,垂线段的长度即为阻力臂L2.如图所示。
(2019·广东深圳)如图所示,在C点用力把桌腿A抬离地面时,桌腿B始终没有移动,请在C点画出最小作用力的示意图。
【答案】
【解析】用力把桌腿A抬离地面时整个桌子绕B点旋转,即B为杠杆的支点,直接连接BC即为最长的动力臂,根据力与力臂垂直,结合实际情况即可做出最小力F。
(2019·辽宁营口)图甲是生活中常用的一款指甲刀,其中AB部分可视为杠杆,其简化示意图如图乙所示,使用时,指甲作用在
A
点的力视为阻力。请你在乙图中画出:
(1)作用在A点的阻力F2的示意图;
(2)在B点施加的最小动力F1及动力臂l1。
【答案】
【解析】当力作用在B点,以OB为动力臂是最长的力臂,此时力最小,再过B点做OB的垂线,即动力F1的作用线,以O为支点,F1、F2作用效果相反,F1使杠杆顺时针转动,则F2使杠杆逆时针转动,F1的方向向下,F2的方向向上,如图所示:
知识点二:杠杆及其五要素
【探究重点】
1.定义:
一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。
2.五要素:一点、二力、两力臂。
①“一点”即支点,杠杆绕着转动的点,用“O”表示。
②“二力”即动力和阻力,它们的作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力,一般用“F1”表示,阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用“F2”表示。
③“两力臂”即动力臂和阻力臂,动力臂即支点到动力作用线的距离,一般用“L1”表示,阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“L2”表示。
【例题精讲】
小明用一把缝衣剪刀剪布,如图所示,他为了省距离应将布放在剪刀的 
 处,为了省力应将布放在剪刀的 
 处(填A或B).
【答案】A;B.
【解析】根据杠杆平衡条件,当阻力和动力臂一定时,阻力臂越短,越省力;
图中的剪刀将布放在剪刀的A处,使动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离;
图中剪刀在使用过程中,在同样的情况下,往剪刀转动轴靠近,减小了阻力臂,由F1L1=F2L2可知:阻力臂L2越小,越省力,故应放在B处。
(2020·山东泰安市·九年级二模)在图中,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,在图中画出力F2的力臂l2和力臂ll对应的力F1。
【答案】见解析
【解析】
反向延长力F2的作用线,由支点向F2的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是其力臂l2;过力臂ll的下端,作ll的垂线,与杠杆OA的交点为力F1的作用点,方向斜向上,如图所示:
(2019·河南)图中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。图7能正确表示它工作示意图的是
A.
B.C.
D.
【答案】B
【解析】杠杆的应用,开瓶器顶端为支点,人向上用力,瓶盖产生向下的阻力,且动力臂大于阻力臂,所以开瓶器为省力杠杆。则示意图应为B。
【巩固训练】
如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是 
 ;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时婴儿车可视为 
 杠杆(填“省力”或“费力”).
【答案】后轮;省力.
【解析】杠杆绕着转动的固定点叫支点;判断婴儿车属于哪种类型的杠杆,只要知道动力臂和阻力臂的大小关系即可.当前轮遇到障碍物时向下按扶把时,婴儿车绕后轮转动,所以后轮是支点;
当后轮遇到障碍物时向上抬起扶把,婴儿车绕前轮转动,所以前轮是支点,这时动力臂大于阻力臂是省力杠杆。
(2019·湖北黄冈)在工厂车间,工人先将金属杆一端的空心吸盘(如图)按压在半成品玻璃上固定,再在A处用力,使玻璃刀在玻璃上绕转轴转动一周,圆形玻璃制品就成型了。下列分析正确的是
A.吸盘被按压后即可固定,是由于吸盘受到大气压作用
B.玻璃刀口做得锋利是为了增大对玻璃的压力
C.玻璃刀绕转轴转动时,没有受到玻璃施加的摩擦力
D.玻璃刀绕转轴转动时,金属杆始终是一个等臂杠杆
【答案】A
【解析】A、吸盘被按压后,固定在玻璃上,由于大气压的作用,故A正确;B、玻璃刀口做得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大对玻璃的压强,故B错误;C、玻璃刀绕转轴转动时,刀与玻璃之间有相对运动,故玻璃刀受到玻璃施加的摩擦力,故C错误;D、玻璃刀绕转轴转动时,作用在A处的动力作用线和阻力作用线不一定在同一直线上,所以动力臂与阻力臂不一定相等,则金属杆不一定始终是一个等臂杠杆,故D错误。
知识点三:杠杆的分类
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
【例题精讲】
(2019山东临沂)各式各样的剪刀都是一对对杠杆。下列剪刀,最适合剪开较硬物体的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由图可知选项A、C、D中的剪刀动力臂都小于阻力臂,都是费力杠杆,不能省力,所以选项A、C、都不正确。
由图可知选项B中的剪刀动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,能更容易地剪开较硬的物体,所以选项B正确。
【巩固训练】
如图所示的四种情景中,所使用的杠杆为省力杠杆的是(  )
A.用餐工具筷子
B.茶道中使用的镊子
C.用起子起瓶盖
D.托盘天平
【答案】C.
【解析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系,当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,是等臂杠杆.
A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆.
(2019陕西省)下图所示的简单机械一定省力的是(  )
A.撬石头用的木棒
B.划赛艇用的船桨
C.理发用的剪刀
D.?升旗用的定滑轮
【答案】A
【解析】A.用木棒撬石头时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B.用船桨划水时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C.用图示剪刀理发时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D.定滑轮实质是一等臂杠杆,不能省力,但可以改变力的方向。
我国古代劳动人民用智慧创造出很多实用工具,如图所示的四个场景中所用工具属于费力杠杆的是(  )
A.推石磨转动
B.按压杠杆榨油
C.踩踏板舂米
D.拉木棒搬石
【答案】C
【解析】A、推石磨转动时,动力臂大于阻力臂,则该工具是省力杠杆,故A错误;
B、按压杠杆榨油时,动力臂大于阻力臂,则该工具是省力杠杆,故B错误;
C、由图知,踩踏板舂米时,支点在靠近踏板这一侧,动力臂小于阻力臂,则该工具为费力杠杆,故C正确;
D、拉木棒搬石时,动力臂大于阻力臂,则该工具是省力杠杆,故D错误。
故选:C。
(2020·广西贺州市·九年级一模)如图所示,是一种铡刀切甘蔗时的示意图,下列说法正确的是(  )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断
D.手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力
【答案】D
【解析】
A.刀刃很薄是在压力一定的情况下,通过减小接触面积来增大压强的,故A错误;
B.铡刀在使用时因为动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆,故B错误;
C.由杠杆的平衡条件知道,甘蔗放在a点比b点时的阻力臂变小,动力也会变小,即更易被切断,故C错误;
D.由杠杆平衡条件知道,手沿F1方向用力比沿F2方向时动力臂要小,更费力,因此手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力,故D正确。
故选D。
(2020·江苏省汾湖高新技术产业开发区实验初级中学九年级一模)如图所示机械或工具,使用时可以省距离的是
(
)
A.羊角锤
B.筷子
C.起瓶器
D.独轮车
【答案】B
【解析】
A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力,A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,可以省距离,B符合题意;
C.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力,C不符合题意;
D.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力,D不符合题意。
故选B。
(2020年宜昌市)如图为工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成个杠杆,关于这个杠杆下列说法正确的是
A.
手握的位置靠近把手末端时更费力
B.
砖头的位置远离车轮时抬起更省力
C.
轮子的中心是杠杆的支点
D.
图中拉力F大于重力G
【答案】C
【解析】A.手握的位置靠近把手末端时,动力臂更长,则更省力,故A错误;
B.砖头的位置远离车轮时,重力的阻力臂变大,故抬起更费力,故B错误;
C.工地搬运砖头的独轮车工作时,车轮中心是支点,故C正确;
D.根据杠杆平衡条件,拉力力臂大于阻力力臂,故图中拉力F小于重力G,故D错误。
故选C。
如图所示,杠杆OA在动力F1作用下处于静止状态,请你画出阻力F2及阻力臂L2.
【答案】如图所示:
【解析】重点是杠杆上的力和力臂的画法,注意阻力F2,千万不要画成物体的重力,阻力和重力是两码事,阻力是物体对杠杆的拉力,所以方向和大小与物体重力相同,但作用点不同。
如图,阻力为由于物体的重而产生的拉力,所以从B点竖直向下画出F2;
力臂为支点到力的作用线的距离,所以从O点向F2作垂线,垂线段即为力臂L2。
(2019·天津)如图是用撬棒撬石头的情景,下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是(
)。
A.
B.
C.
D.
【答案】A。
【解析】知道动力的方向,根据动力和阻力使杠杆转动的效果相反可确定阻力的方向;力臂是从支点向力的作用线作垂线。考查学生对力臂的画法掌握情况,明确力臂的定义是作图的关键,难度不大。
用撬棒撬石头时,动力为人对撬棒施加的竖直向下的作用力F1,从支点O向动力F1的作用线作垂线段,即为动力臂l1;
阻力是石头对撬棒的作用力F2,方向竖直向下,反向延长F2,从支点O向阻力F2的作用线作垂线段,即为阻力臂l2;故A正确,BCD错误。
(2019湖北宜昌)如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支 
 力杠杆,手移动的距离 
 (选填:大于、小于)桨在水中移动的距离。
【答案】费;小于。
【解析】根据杠杆的结构特点以及杠杆分类的方法可判断其类型。
由桨的结构可知,赛艇的船桨在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;费了力,省了距离,划船时手只要移动较小的距离就能使桨在水中移动较大的距离。
如图甲是吊车起吊贷物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起.图乙杠杆受力及其力臂图示。下列说法正确的是(  )
A.
吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B.
吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.
匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.
匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
【答案】D
【解析】根据杠杆平衡条件,F1×l1=F2×l2,根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆.
根据匀速吊起货物时,阻力不变,阻力臂变化,动力臂不变,再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化.
A.如图画出动力臂和阻力臂,动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,吊臂是费力杠杆.故A错误;
B.吊臂是费力杠杆,费力但可以省距离,但不省功,故B错;
由题知,吊车工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,动力臂不变,阻力不变,阻力臂减小,根据F1×l1=F2×l2可知动力减小,所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小.故C错、D正确.
(2019?台州)消防安全,人人有责。下列有关灭火器使用方法的分析不正确的是(  )
A.提灭火器时,手靠近瓶口,容易提起
B.拔保险销时,放开手柄,有利于拔出
C.用力压手柄时,手靠近瓶口,容易压下
D.对准火源根部扫射,灭火物质覆盖可燃物,快速灭火
【答案】C
【解析】A.提灭火器时,灭火器的重力为阻力,手掌上部与柄接触的位置为支点,手的下部对柄向上的力为动力,手靠近瓶口,这样能减小阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,可以减小下面手的动力,容易提起灭火器,故A正确;
B.拔保险销时,放开手柄,减小了对保险销的压力,从而减小了摩擦力,有利于拔出,故B正确;
C.由图3知,用力压手柄(手柄类似于衣服夹子,如下图),手靠近瓶口时(即靠近支点),动力臂减小,根据杠杆的平衡条件可知,动力应增大,所以不容易压下手柄,故C错误;
D.根据灭火原理可知,对准火源根部扫射,灭火物质覆盖可燃物与氧气隔绝,可以快速灭火,故D正确。故选:C。
(2019安徽省)如图,一轻杆AB悬于O点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平方向成30°的力F,此时轻杆水平平衡。若重物质量m=3kg,BO=3AO,g取10N/kg。则力F的大小为________N。
【答案】
20
【解析】【解答】解:反向延长力F的作用线,过支点O作力F作用线的垂线即为F的力臂L1

因为右端施加一个与水平方向成30°的力F,则由几何知识可知L1=OB/2,
已知BO=3AO,重物质量m=3kg,则物体重力G=mg=3kg×10N/kg=30N,
由杠杆平衡条件得:G×L2=F×L1

即G×OA=F×OB/2,
代入数据可得,30N×OA=F×3OA/2,
解得F=20N。
(2019?扬州)下列工具属于省力杠杆的是(  )
A.镊子
B.船桨
C.钓鱼杆
D.扳手
【答案】D。
【解析】A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不合题意;
B、船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不合题意;
C、钓鱼杆在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不合题意;
D、扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意。
试画出力F1、F2的力臂。
【答案】如图所示:
【解析】本题考查杠杆五要素中动力臂和阻力臂的画法。画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”,而不是“支点到力的作用点的距离”。力的作用线是通过力的作用点并沿力的方向所画的直线。
答案:从支点向F1、F2的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂l1、l2。
(2019福建省)如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。架在支架上的横杆属于
 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);支架下面垫有面积较大的石块,是为了 
 对地面的压强(选填“增大”或“减小”)。
【答案】省力;减小。
【解析】由图知,架在支架上的横杆在使用过程中,动力臂大于力臂,是省力杠杆;
支架下面垫有面积较大的石块,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强。
(2020?香洲区校级一模)如图是简易起重机,OA是吊臂,它是一个杠杆,可以绕O点上下转动,地面上的卷扬机拉动绳子将重物提起。画出杠杆OA的动力臂L1和阻力F2、阻力臂L2。
【解析】阻力F2是重物对杠杆的拉力,作用点在杠杆上的A点,方向竖直向下;
已知支点为O,过点O作力F1的垂线段L1;作力F2的垂线段L2,那么L1、L2即为所求作的力臂,如图所示:
(2020河南)在如图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是(  )
瓶盖起子
B.
食品夹
C.
起钉锤
D.
核桃夹
【答案】B
【解析】A.支点在瓶盖边缘,动力臂较长,是省力杠杆,A项不合题意;
B.支点在夹子两壁连接处,动力臂较短,是费力杠杆,选项B符合题意;
C.支点是锤子与地面的接触点,动力臂较长,是省力杠杆,C项不合题意;
D.支点在夹子两壁连接处,动力臂较长,是省力杠杆,D项不合题意。
C.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
(2019·岳阳)请画出图中杠杆动力F的力臂L。
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离。根据力臂的概念画出F的力臂L。
【解答】反向延长F得到动力作用线,从支点O向动力作用线作垂线段,即为动力F的力臂L。如图所示。Chapter
11
1
杠杆(第1讲)
[学习目标]
 
1、知道什么是杠杆及杠杆五要素;
  2、会画杠杆的力臂;
  3、会判断省力杠杆和费力杠杆。
1.杠杆:在力的作用下能绕着
转动的硬棒,这根硬棒就叫

(1)“硬棒”泛指有一定长度的,在外力作用下
的物体。
(2)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。
2.杠杆的七要素:(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示。它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对
;(2)动力:使杠杆
的力叫动力,用“F1”表示;(3)阻力:
杠杆转动的力叫阻力,用“F2”表示;(4)动力作用点:动力在杠杆上的
;(5)阻力作用点:阻力在杠杆上的
;(6)动力臂:从支点到动力作用线的
,用“”表示;(7)阻力臂:从支点到阻力作用线的
,用“”表示。
注意:无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做
,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫

力臂是点到线的距离,而不是支点到力的
的距离。力的作用线通过支点的,其力臂为
,对杠杆的转动不起作用。
要点一、杠杆
一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒,叫做_____杠杆___。一根硬棒能成为杠杆要具备两个条件:有力的作用;能绕某固定点转动。两个条件缺一不可,杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的,但必须是硬的,支点可以在杠杆的一端,也可以在杠杆上的其它位置处。
要点二、杠杆的五要素
(1)杠杆绕着固定转动的点,称为_______,用字母“O”表示。
(2)促使杠杆转动的力,叫做_____,常用字母“F1”表示。
(3)阻碍杠杆转动的力,叫做______,常用字母“F2”表示。
(4)动力臂:支点到动力作用线的距离,叫做________,常用字母“L1”表示。
(5)阻力臂:支点到阻力作用线的距离,叫做________,常用字母“L2”表示。
要点三、杠杆分类
(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2(省力费距离,如:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。)
(2)费力杠杆:L1(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2(不省力、不省距离,能改变力的方向
等臂杠杆的具体应用:天平.
许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。)
知识点一:力臂的画法
1.力臂的画法
(1)找点;
(2)找到杠杆的支点(就是杠杆绕其转动的点)。
(3)画线;画出力(动力或阻力)所在的直线。实际上如果图当中画出了动力或阻力,那么力的直线就已经存在了,因为力的示意图就是一条线段,这条线段所在的直线就是力的直线。我们所要做的就是沿力的方向正向或反向延长,做出力的直线,记住,力的延长线一定要画成虚线。
(4)从点到线做垂线段;从支点到力的作用线做垂线段,该段距离就是力臂。
(5)用大括号把该段距离标出来;
(6)写出力臂的符号。
【例题精讲】
(2019山东威海)如图是一种活塞式抽水机的示意图。其中手柄AOB是一个杠杆,杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动,请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂。
(2020·吴江经济开发区实验初级中学九年级一模)如图所示,下列工具在使用时属于费距离杠杆的是(  )
A.托盘天平B.独轮车C.筷子D.船桨
(2020·宁夏)如图是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把______点看作支点,此时夹子可近似看作________杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”).
【巩固训练】
(2019四川达州)轻质杠杆OABC能够绕O点转动,已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B点用细线悬挂
重为100N的物体G,为了使杠杆在如图所示的位置平衡,请在杠杆上作出所施加最小动力的图示(不要求写出计算过程)。
如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,画F1、F2的力臂L1和L2。
(2019·广东深圳)如图所示,在C点用力把桌腿A抬离地面时,桌腿B始终没有移动,请在C点画出最小作用力的示意图。
(2019·辽宁营口)图甲是生活中常用的一款指甲刀,其中AB部分可视为杠杆,其简化示意图如图乙所示,使用时,指甲作用在
A
点的力视为阻力。请你在乙图中画出:
(1)作用在A点的阻力F2的示意图;
(2)在B点施加的最小动力F1及动力臂l1。
知识点二:杠杆及其五要素
【探究重点】
1.定义:
一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。
2.五要素:一点、二力、两力臂。
①“一点”即支点,杠杆绕着转动的点,用“O”表示。
②“二力”即动力和阻力,它们的作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力,一般用“F1”表示,阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用“F2”表示。
③“两力臂”即动力臂和阻力臂,动力臂即支点到动力作用线的距离,一般用“L1”表示,阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“L2”表示。
【例题精讲】
小明用一把缝衣剪刀剪布,如图所示,他为了省距离应将布放在剪刀的 
 处,为了省力应将布放在剪刀的 
 处(填A或B).
(2020·山东泰安市·九年级二模)在图中,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,在图中画出力F2的力臂l2和力臂ll对应的力F1。
(2019·河南)图中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。图7能正确表示它工作示意图的是
A.
B.C.
D.
【巩固训练】
如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是 
 ;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时婴儿车可视为 
 杠杆(填“省力”或“费力”).
(2019·湖北黄冈)在工厂车间,工人先将金属杆一端的空心吸盘(如图)按压在半成品玻璃上固定,再在A处用力,使玻璃刀在玻璃上绕转轴转动一周,圆形玻璃制品就成型了。下列分析正确的是
A.吸盘被按压后即可固定,是由于吸盘受到大气压作用
B.玻璃刀口做得锋利是为了增大对玻璃的压力
C.玻璃刀绕转轴转动时,没有受到玻璃施加的摩擦力
D.玻璃刀绕转轴转动时,金属杆始终是一个等臂杠杆
知识点三:杠杆的分类
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
【例题精讲】
(2019山东临沂)各式各样的剪刀都是一对对杠杆。下列剪刀,最适合剪开较硬物体的是(  )
A.
B.
C.
D.
【巩固训练】
如图所示的四种情景中,所使用的杠杆为省力杠杆的是(  )
A.用餐工具筷子
B.茶道中使用的镊子
C.用起子起瓶盖
D.托盘天平
(2019陕西省)下图所示的简单机械一定省力的是(  )
A.撬石头用的木棒
B.划赛艇用的船桨
C.理发用的剪刀
D.?升旗用的定滑轮
我国古代劳动人民用智慧创造出很多实用工具,如图所示的四个场景中所用工具属于费力杠杆的是(  )
A.推石磨转动
B.按压杠杆榨油
C.踩踏板舂米
D.拉木棒搬石
(2020·广西贺州市·九年级一模)如图所示,是一种铡刀切甘蔗时的示意图,下列说法正确的是(  )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断
D.手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力
(2020·江苏省汾湖高新技术产业开发区实验初级中学九年级一模)如图所示机械或工具,使用时可以省距离的是
(
)
A.羊角锤
B.筷子
C.起瓶器
D.独轮车
(2020年宜昌市)如图为工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成个杠杆,关于这个杠杆下列说法正确的是
A.
手握的位置靠近把手末端时更费力
B.
砖头的位置远离车轮时抬起更省力
C.
轮子的中心是杠杆的支点
D.
图中拉力F大于重力G
如图所示,杠杆OA在动力F1作用下处于静止状态,请你画出阻力F2及阻力臂L2.
(2019·天津)如图是用撬棒撬石头的情景,下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是(
)。
A.
B.
C.
D.
(2019湖北宜昌)如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支 
 力杠杆,手移动的距离 
 (选填:大于、小于)桨在水中移动的距离。
如图甲是吊车起吊贷物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起.图乙杠杆受力及其力臂图示。下列说法正确的是(  )
A.
吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B.
吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.
匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.
匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
(2019?台州)消防安全,人人有责。下列有关灭火器使用方法的分析不正确的是(  )
A.提灭火器时,手靠近瓶口,容易提起
B.拔保险销时,放开手柄,有利于拔出
C.用力压手柄时,手靠近瓶口,容易压下
D.对准火源根部扫射,灭火物质覆盖可燃物,快速灭火
(2019安徽省)如图,一轻杆AB悬于O点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平方向成30°的力F,此时轻杆水平平衡。若重物质量m=3kg,BO=3AO,g取10N/kg。则力F的大小为________N。
(2019?扬州)下列工具属于省力杠杆的是(  )
A.镊子
B.船桨
C.钓鱼杆
D.扳手
试画出力F1、F2的力臂。
(2019福建省)如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。架在支架上的横杆属于
 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);支架下面垫有面积较大的石块,是为了 
 对地面的压强(选填“增大”或“减小”)。
(2020?香洲区校级一模)如图是简易起重机,OA是吊臂,它是一个杠杆,可以绕O点上下转动,地面上的卷扬机拉动绳子将重物提起。画出杠杆OA的动力臂L1和阻力F2、阻力臂L2。
(2020河南)在如图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是(  )
瓶盖起子
B.
食品夹
C.
起钉锤
D.
核桃夹
(2019·岳阳)请画出图中杠杆动力F的力臂L。