
一、定義:在力的作用下能繞著_______轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱作杠桿,杠桿的引入利用了理想模型法.
二、杠桿五要素(如圖所示)
?。焊軛U可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O. ?。菏垢軛U轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1. :阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2.動(dòng)力臂:從支點(diǎn)O到 的距離l1.阻力臂:從支點(diǎn)O到 的距離l2.注:經(jīng)過力的作用點(diǎn),沿力的方向所引的直線叫力的作用線.
1、當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力作用下_____或_________時(shí),我們就說杠桿平衡了.2、杠桿平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂.若用F1、F2、l1、l2分別表示動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂,杠桿的平衡條件可以寫作:____________.
1. 如圖所示的工具,在使用過程中屬于省力杠桿的是_______,屬于費(fèi)力杠桿的是__.要剪開鐵皮,應(yīng)該使用剪刀___ (選填“A”或“B”).
2. 判斷正誤,并嘗試從考點(diǎn)中找出判斷依據(jù).(1)作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力的方向可能相同,也可能相反( )(2)某杠桿的動(dòng)力臂是阻力臂的3倍,該杠桿是省力杠桿( )(3)杠桿的力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離( )(4)有些杠桿既省距離又省力( )
3. 如圖推獨(dú)輪車之前,需先將其撐腳抬離地面,慢慢抬起的過程中,獨(dú)輪車屬于_____杠桿. 若車箱和磚頭的總重為1 000 N,此時(shí)人手對(duì)獨(dú)輪車施加的力為____N,若增加搬運(yùn)磚頭的重量,則工人所施加的力將_____(選填“增大”或“減小”).
(RJ八下P80圖12.1-8)
類型1 畫指定力的力臂
(1)找支點(diǎn):根據(jù)定義判斷,一般為題目中的O點(diǎn);(2)畫力的作用線:注意力的反向延長(zhǎng)線用虛線;(3)作力臂:從支點(diǎn)向力的作用線作垂線(標(biāo)直角符號(hào)),支點(diǎn)到力的作用線的距離就是該力的力臂;(4)標(biāo)符號(hào):用實(shí)線表示并用大括號(hào)標(biāo)明(或力臂用實(shí)線,在線兩端加箭頭表示),并在旁邊標(biāo)上相應(yīng)的字母,表示動(dòng)力臂或阻力臂.
1. (2021雅安)撬棒是生活中常用的勞動(dòng)工具,如圖所示.請(qǐng)畫出重物M對(duì)撬棒的壓力F2以及人對(duì)撬棒的力F1的力臂l1.
2. (2021鹽城)在圖中畫出釣魚竿所受阻力F2的力臂l2.
(1)定點(diǎn)(最小力作用點(diǎn)):在杠桿上找距支點(diǎn)最遠(yuǎn)處的點(diǎn)(題目一般給出該作用點(diǎn));(2)連線:連接動(dòng)力作用點(diǎn)和支點(diǎn),該線段表示動(dòng)力臂長(zhǎng)度;(3)定向:根據(jù)動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反,確定動(dòng)力的方向;(4)畫力:過動(dòng)力作用點(diǎn),在動(dòng)力方向上作垂直于動(dòng)力臂的線段,并標(biāo)上箭頭和字母.
3. (2020鄂州)如圖所示,甲圖是正在使用的核桃夾,上、下兩部分都是杠桿,乙圖是上半部分杠桿的示意圖.請(qǐng)?jiān)贏點(diǎn)畫出最小動(dòng)力F1的示意圖,在B點(diǎn)畫出阻力F2的示意圖及其力臂l2.
4. (2021山西)中醫(yī)藥文化是中華民族悠久歷史文化的重要組成部分.如圖是用切刀將黃芪切片的示意圖,請(qǐng)你在圖中畫出施加在手柄上A點(diǎn)最小力F的示意圖及其力臂l.
分別改變支點(diǎn)兩邊懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)和懸掛位置,多次實(shí)驗(yàn)
2. 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):(1)支點(diǎn)處于杠桿中點(diǎn)的目的:避免_________對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響(2)實(shí)驗(yàn)前杠桿平衡的調(diào)節(jié):左高向___調(diào)平衡螺母,右高向___調(diào)平衡螺母(3)實(shí)驗(yàn)過程中_____(選填“能”或“不能”)調(diào)節(jié)平衡螺母(4)實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)杠桿處于水平平衡狀態(tài)的目的:便于測(cè)量_____(5)多次測(cè)量的目的:避免偶然性,使得出的結(jié)論更具有_______
實(shí)驗(yàn)器材:杠桿(帶有刻度或相鄰刻線間的距離相等)、支架、鉤碼、細(xì)線鉤碼的作用:改變動(dòng)力F1和阻力F2大小實(shí)驗(yàn)結(jié)論:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)
(2)在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量但相同規(guī)格的鉤碼,調(diào)節(jié)鉤碼位置,使杠桿重新在水平位置平衡,這樣做的目的是_____________,杠桿兩側(cè)受到的作用力大小_____(選填“大于”“等于”或“小于”)兩側(cè)鉤碼所受重力大小.
例 在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中,杠桿上相鄰刻線間的距離相等,均為5 cm.
(1)為排除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,實(shí)驗(yàn)前把杠桿中心作為支點(diǎn),杠桿靜止在圖甲所示位置,此時(shí)應(yīng)將杠桿右端的螺母向___(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置達(dá)到平衡.
(3)實(shí)驗(yàn)中多次改變掛在支點(diǎn)O兩端鉤碼的數(shù)量和懸掛位置,收集動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂的數(shù)據(jù)并記錄在下表中.多次實(shí)驗(yàn)的目的是______________.
(4)分析表格數(shù)據(jù),得出杠桿的平衡條件是__________(用字母表示).
(5)(2021江西改編)小明分析完表格數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)每組數(shù)據(jù)中的力臂恰好都等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,具有一定的特殊性,因此建議還應(yīng)改變動(dòng)力或阻力的_____進(jìn)行實(shí)驗(yàn).(6)(2020德州改編)另一同學(xué)用如圖乙所示的方式懸掛鉤碼,杠桿也能在水平位置平衡,但老師卻提醒大家不要采用這種方式.這主要是因?yàn)樵摲N方式____________________________________.
力和力臂的數(shù)目過多,不便于得出結(jié)論
(7)(動(dòng)態(tài)杠桿判斷)(2019百色改編)如圖丙所示,在A點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛__個(gè)相同的鉤碼;當(dāng)杠桿平衡后,將A、B兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時(shí)朝遠(yuǎn)離支點(diǎn)O的方向移動(dòng)一個(gè)小格,則杠桿將__________(選填“左端下沉”或“右端下沉”).
變式1 (2019錦州)如圖所示,杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后,在杠桿上的A、B處掛上合適的鉤碼,使杠桿再次平衡.若在杠桿兩側(cè)的鉤碼下方各增掛一個(gè)鉤碼,則杠桿會(huì)________(選填“向左傾”“向右傾”或“仍保持水平”)
變式2 (2021十堰改編)如圖所示,在A位置掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),在B位置掛了2個(gè)鉤碼.現(xiàn)將彈簧測(cè)力計(jì)從D位置移到C位置,在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡,則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)_____(選填“變大”“變小”或“不變”),原因是______________.
變式3 (2020柳州改編)如圖所示,用彈簧測(cè)力計(jì)始終豎直向下拉杠桿,使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度,此過程中彈簧測(cè)力計(jì)拉力的力臂_____,拉力的大小_____.(均選填“變大”“變小”或“不變”)
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