初中物理基礎知識1第十一章第1節(jié)《杠桿》

第十一章簡單機械第1節(jié)

杠桿考點杠桿(6年6考，杠桿類型的判斷考查2次，杠桿作圖考查3次，杠桿模型計算考查1次)考點梳理1.定義：一根硬棒，在力的作用下能繞固定點轉動，這根硬棒就是杠桿．2.杠桿的五要素(1)支點(O)：杠桿可以繞其轉動的點．(2)動力(F1)：使杠桿轉動的力．(3)阻力(F2)：阻礙杠桿轉動的力．(4)動力臂(l1)：從支點到____________的距離．(5)阻力臂(l2)：從支點到____________的距離．3.杠桿的平衡條件動力×動力臂＝阻力×阻力臂，即：____________．動力作用線阻力作用線F1l1＝F2l24.杠桿的分類類型省力杠桿費力杠桿等臂杠桿力臂關系動力臂l1____阻力臂l2動力臂l1____阻力臂l2動力臂l1____阻力臂l2力的關系動力F1______阻力F2動力F1______阻力F2動力F1____阻力F2特點省力____距離費力____距離不省力也不費力，不省距離也不費距離應用舉例鍘刀、動滑輪、羊角錘等釣魚竿、筷子、食品夾、船槳等天平、定滑輪、蹺蹺板等><＝<>＝費省教材圖片解讀命題點：力的相互作用、杠桿類型的判斷1.(模型構建)如圖所示是巖泊渡龍舟賽的情景，運動員向后劃水，龍舟向前運動，這說明了力的作用是______．龍舟的船槳在使用時可看成一個杠桿，它屬于________(選填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿，使用時手移動的距離________(選填“大于”“小于”或“等于”)槳在水中移動的距離．(2019張家界15改編)(RJ八下P79圖12.1－4)相互的費力小于(RJ八下P80圖12.1－5、6)命題點：杠桿類型的判斷2.如圖所示的器具中，屬于省力杠桿的是__________；屬于費力杠桿的是__________．(均選填字母)ACDEB命題點：杠桿類型的判斷、杠桿平衡條件的應用3.(模型構建)如圖所示，車和磚頭的總重力G＝1000N，推車時，獨輪車屬于________(選填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿圖中輪軸到獨輪車重力作用線的距離是0.3m，輪軸到手豎直向上的力F的作用線的距離是1m．要能推動獨輪車，手豎直向上的力至少應為_____N.在不改變總重力的情況下，為了更省力，手應該向________(選填“靠近”或“遠離”)車斗的一端移動.(RJ八下P80圖12.1－8)省力300遠離真題精講練杠桿類型的判斷(6年2考)命題點11.(2017山西17題3分)下列工具屬于省力杠桿的是(

)A2.(2015山西16題3分)在生產生活中，如圖所示的簡單機械使用中，一定費力的是(

)D拓展訓練3.在我國古代，簡單機械就有了許多巧妙的應用，護城河上安裝的吊橋(如圖所示)裝置就是一個杠桿的例子．如圖所示(選項)的工具在使用過程中和吊橋裝置屬于同類杠桿的是(

)D杠桿作圖(6年3考)命題點2方法指導1.畫最小動力方法技巧(1)動力作用點要選在杠桿上距支點最遠處；(2)連接動力作用點和支點(用實線)；(3)過動力作用點，作該點與支點連線的垂線；(4)根據動力和阻力使杠桿轉動的方向相反，確定動力的方向；(5)若動力和阻力在支點兩側，它們的方向都朝上或都朝下；若動力和阻力在支點同側，則它們的方向是一上一下．2.注意事項：(1)在作力臂時，要畫出垂足符號；(2)力臂是支點到力的作用線的垂直距離，不能把支點到力的作用點的連線誤認為是力臂；(3)力臂要用實線兩端加雙箭頭表示4.(2016山西32題2分)如圖所示，分析人拉著拉桿旅行箱靜止在水平地面上的情景，O是輪子的轉軸．以O為支點，請你畫出拉力F的力臂第4題圖l第5題圖5.(2014山西34題2分)為使輕質杠桿AB在如圖所示位置靜止，請你在杠桿上畫出所施加最小動力F1的示意圖，并作出阻力F2的力臂┌F1l2第6題圖拓展訓練6.(2018宜昌)如圖甲所示，鋼絲鉗可以看成是兩個杠桿的組合，圖乙是其中一個杠桿．用鋼絲鉗剪鐵絲時，將鐵絲放在A處還是B處更省力呢？請在圖乙中你認為更省力的位置處畫出阻力F2的示意圖和動力F1的力臂F2l第7題圖7.(2018成都A卷)如圖甲是教師里的學生座椅，乙圖是它的側畫圖，要在C點用最小的力F使座椅繞A開始逆時針轉動，請在圖乙中畫出：①F的力臂；②F的示意圖．Fl第8題圖8.(2019鐵嶺)圖甲是一種雞蛋開殼器，AOB相當于一個杠桿．圖乙為其簡化的示意圖，圖中O點為支點，F2為給雞蛋開殼時杠桿所受阻力．請在乙圖中畫出：(1)給雞蛋開殼時作用在A點的最小動力F1及其動力臂l1.(2)阻力臂l2.l1l2F1杠桿平衡條件的探究及應用命題點3拓展訓練9.(2019溫州)晾曬三條相同的濕毛巾，下列做法最有可能讓衣架保持水平的是(

)B第10題圖10.(2019貴陽)(原始物理問題)如圖所示是吊車正在起吊貨物的示意圖．該裝置通過液壓伸縮撐桿推動吊臂并使吊臂繞O點轉動，從而通過鋼繩將貨物緩慢吊起．假設撐桿對吊臂的作用力始終與吊臂垂直，僅通過轉動吊臂提升貨物的過程中，則下列分析正確的是(

)A.撐桿對吊臂的作用力不斷增大B.鋼繩對吊臂的作用力不斷增大C.撐桿對吊臂作用力的力臂不斷增大D.鋼繩對吊臂作用力的力臂不斷減小D第11題圖11.(2018北部灣經濟區(qū))在探究“杠桿平衡條件”實驗中，杠桿在拉力F作用下水平平衡，如圖所示．現將彈簧測力計繞B點從a位置轉動到b位置的過程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F與其力臂的乘積變化情況是(

)A.一直變小B.一直變大C.一直不變D.先變小后變大C原始物理問題(2019.44)命題點412.(2019山西44題3分)汽車超載是當前發(fā)生交通事故的重要原因之一．全國各地設置了許多超載監(jiān)測站加強監(jiān)管．如圖所示，一輛兩軸貨車正在水平地面上設置的某種電子地磅秤上稱重．先讓貨車前輪單獨開上電子地磅秤，其讀數為8t；前輪駛離電子地磅秤，再讓后輪單獨開上電子地磅秤，其讀數為9t．國家規(guī)定兩軸貨車限載車貨總重18t，請你通過計算分析該貨車是否超載．第12題圖第12題解圖解：貨車前輪開上地磅秤時，以后輪為支點，如解圖甲所示

根據杠桿的平衡條件得F前l(fā)＝G車l1①貨車后輪開上地磅秤時，以前輪為支點，如解圖乙所示根據杠桿的平衡條件得F后l＝G車l1′②①＋②，得G車＝F前＋F后以題意G車＝G前＋G后則m車＝m前＋m后＝8t＋9t＝17t<18t所以貨車沒有超載實驗突破實驗視頻見超值配贈實驗探究杠桿的平衡條件命題點【設計與進行實驗】1.平衡螺母的作用(調節(jié)杠桿在水平位置平衡)2.實驗前杠桿平衡螺母的調節(jié)(左高向________調，右高向________調注：平衡后的杠桿，在實驗過程中不能再調節(jié)平衡螺母)左右3.讓支點處于杠桿中央的目的(____________________________)4.實驗開始需調節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的(________________)5.彈簧測力計的使用和讀數6.繪制記錄實驗數據的表格(至少進行3次實驗，表格中要有單位)【分析數據和現象，總結結論】7.分析異常數據找出原因(杠桿自重對實驗結果產生影響)8.分析數據總結杠桿平衡條件【交流與反思】9.測量多組數據的目的(_______________________)避免杠桿自重對實驗造成影響便于測量力臂使實驗結論更具有普遍性10.將一端鉤碼換成彈簧測力計的好處(能直接測出拉力的大小，實驗操作更方便)11.彈簧測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，杠桿仍保持水平平衡時，測力計示數的變化(彈簧測力計示數________)12.杠桿類型的判斷(通過比較動力臂和阻力臂的大小，可判斷杠桿的種類)13.杠桿力臂作圖14.杠桿平衡條件在生活中的應用及計算實驗結論：杠桿的平衡條件：____________________________，用公式表示為__________變大動力×動力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2一題練透一實驗例題圖例

(2019鎮(zhèn)江)小飛用如圖甲裝置來探究杠桿的平衡條件，設彈簧測力計和鉤碼對杠桿的拉力分別為動力F1和阻力F2，l1和l2分別表示動力臂和阻力臂．他的實驗思路是：改變F2、l1和l2，測得杠桿平衡時所需的拉力F1，來尋找F1、F2、l1和l2四個物理量之間的關系．已知實驗前已調節(jié)杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計的量程為0～5N，杠桿上每一格長10cm.甲實驗次數阻力F2/N阻力臂l2/cm動力臂l1/cm動力F1/N143330

2418302.4347.5301.0(1)為便于測量力臂，彈簧測力計應沿________方向拉杠桿，并使之在________位置平衡；豎直水平(2)小飛首先保持F2和l1不變而改變l2，所獲得的實驗數據如表所示．第1次實驗中彈簧測力計示數的放大圖如圖乙所示，則F1＝______N，此時杠桿的類型與_______(選填“筷子”或“老虎鉗”)相同；(3)為獲得更多組數據，小飛繼續(xù)進行(2)中實驗．則為能順利完成實驗，在改變阻力臂l2時，l2應不超過________cm；完成上述實驗后，小飛接下來還應進行的實驗有：①保持________不變而改變F2；②保持F2和l2不變而改變l1.4.4筷子37.5l1和l2例題圖乙補充設問(4)實驗前在調節(jié)杠桿平衡時，若杠桿靜止時左端高右端低，此時杠桿處于________(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)，此時應將杠桿兩端的平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調節(jié)．(5)通過整理上述表格數據可得出的結論是________________．(6)如圖丙所示，當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡，測力計示數將____________．在圖中畫出彈簧測力計在2處時拉力的力臂l.例題圖丙平衡左F1l1＝F2l2先變小后變大l(7)接著，小華提出新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”利用如圖丁所示的裝置進行探究，彈簧測力計的拉力為動力F1，鉤碼重力為阻力F2，圖中拉力F1＝________N．多次調整力和力臂的大小進行測量，發(fā)現：F1l1總是大于F2l2，其原因是________________________．

(8)杠桿在生活中有很多應用．現欲使如圖戊所示的靜止蹺蹺板發(fā)生轉動，小女孩乙可以采取的做法是__________________________．例題圖丁例題圖戊3.3杠桿自重對實驗有影響遠離支點(或向右端移動)活動建議設計類驗證分得的兩份蘿卜質量是否相等

1.(原始物理問題和科學論證)小明和弟弟想分一個實心胡蘿卜，小明將胡蘿卜放在三角形石塊的尖端，調節(jié)胡蘿卜位置，使胡蘿卜靜止時保持水平，然后沿支點處豎直切開，各拿一份．小明認為他們兩分得的質量相等，隨便拿一份；弟弟認為長的那一頭(細端)質量大．請你設計一個實驗來驗證誰的觀點正確．(1)實驗器材：____________________________________；天平、胡蘿卜、三角形石塊、刀具等(2)實驗步驟：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________;(3)實驗結論：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

將胡蘿卜放在三角形石塊的尖端，調節(jié)胡蘿卜位置，使胡蘿卜靜止時保持水平，然后沿支點處豎直切開，用調節(jié)好的天平分別測出粗端與細端的質量，比較質量的大小得出結論

如果粗端與細端的質量相等，則小明的觀點正確；如果粗端比細端的質量小，則弟弟的觀點正確(本題也可以通過杠桿平衡條件來設計實驗)設計類測量磚頭的質量2.(原始物理問題)小明想測出建筑工地上一塊磚的質量．通過估測發(fā)現一塊磚大約有幾千克，但手邊只有一只量程為10N的彈簧測力計、一個量程為1.5m的卷尺、幾根細繩和一根長約1m的粗細均勻的硬質木棒(木棒的質量不可忽略)．請你只利用現有器材幫他設計測量磚質量的方案(若僅用文字闡述不清，可畫圖闡述)．(1)寫出主要實驗步驟和需測量的物理量：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)寫出磚質量的數學表達式m＝_____(用測量的物理量表示)．①用卷尺量出硬質木棒的長度AB，單位為cm；②如答圖所示，用繩子將長約1m的粗細均勻的硬質木棒在中點O吊起；③將磚用繩子吊在C點處，用卷尺測出支點O到C的距離為l2(使OC的距離較小)，在B端用豎直向下的力拉測力計，使杠桿在水平位置平衡，記下測力計的示數F，并用卷尺測出OB的距離為l1第2題答圖設計類測量木棒的質量3.(原始物理問題)小夢要測量一根質地均勻、粗細不同(一頭粗、一頭細)的木棒的質量，通過估測發(fā)現木棒的重力超出現有彈簧測力計的量程．請你幫助小夢利用現有器材進行測量．現有器材：彈簧測力計