第04章 机械和功（单元总结）-2019-2020学年八年级物理下册同步精品课堂（沪教版上海）

知识要点一：杠杆平衡条件； 杠杆的力臂；知道动力与阻力对杠杆转动的作用效果是相反的。 1．完整的杠杆结构 组成：硬棒；五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。 促使杠杆转动的力叫动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力，从支点到动力作用线的距离叫做力臂，力臂必须垂直于力，即l⊥F。 2．杠杆平衡状态：杠杆处于静止或匀速转动状态即为平衡状态。 3．杠杆平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂， 即 F1L1 = F2L2。 注意： ①杠杆不一定是要在水平位置静止才是平衡状态，在任意位置静止都是杠杆平衡。 ②力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到作用点的距离。 ③杠杆平衡时，动力与阻力对杠杆转动的作用效果是相反的。 【典型例题1】（2018上海市徐汇中学八年级期中）如图所示，O为轻质杠杆AB的支点，B点挂一重物G，若在B点施加F1、或在A点分别施加F2、F3、F4四个力后，杠杆均保持水平位置平衡，则这四个力中最小的力是（ ） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 【典型例题2】在如图2所示的各杠杆中，无论怎样调节力的大小都不能使杠杆在水平位置平衡的是（ ） 【典型例题3】如图3所示为等刻度的轻质杠杆，A处挂一个重为5牛的物体。若要使杠杆在水平位置平衡，则在右侧第五格B点处施加的力为 （ ） A．可能为5牛 B．一定为4牛 C．一定为6牛 D．可能为3牛 【典型例题4】（2019上海市黄浦区八年级下学期期末）在如图示装置中，轻质杠杆OA可绕左端O点转动，OA为1米，OB为0.5米。B点挂一个质量为10千克物体P，在A端加一个竖直向上的力FA，杠杆在水平位置平衡（g取10N/kg）。求： （1）物体P的重力G的大小_____。 （2）拉力FA的大小_____。 （3）小红、小杨两位同学在此基础上，通过实验发现改变A端拉力F方向也可以使杠杆在水平位置平衡，只是拉力F的大小有所变化。他俩接着画了杠杆OA所受动力、阻力、动力臂和阻力臂(如图(a)(b)所示)进行分析，得出以下初步结论： 小红认为：当FA与杠杆OA的夹角为90°时，lA>lB，为省力杠杆； 小杨认为：当FA与杠杆OA的夹角为20°时，lA>lB,，为费力杠杆； ①请判断：他俩所画的示意图即图 (a) 和(b)是否正确_____？若不正确，请指出错误所在_______。 ②请判断：小红的结论是________的， 小杨的结论是________的。(均选填“正确”或“错误”) ③请你根据所学的数学知识猜想，是否有可能存在FA与杠杆OA的夹角为θ时，该杠杆为等臂杠杆？若有可能，则θ角为多少度（不需要解题过程) ？若没有可能，说明理由_____________________。 知识要点二：探究杠杆平衡的条件 ①在探究“杠杆平衡条件实验”中，实验前，将杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的好处是便于直接在杠杆上读出力臂。 ②在使用弹簧测力计时，对杠杆施加的作用力必须是沿竖直方向，否则无法直接读出力臂。 ③为了得出具有普遍意义的规律（实验结论），需要多次改变杠杆所受作用力的大小（增减钩码个数）、作用点的位置（改变力臂），测多组动力、动力臂、阻力（钩码重力）、阻力臂。实验时必须尊重实验数据，实验结果应符合杠杆平衡条件。 【典型例题5】下面是小罗同学拟出的一份实验报告。试回答下列问题： “探究杠杆平衡的条件”实验报告 ① 探究杠杆平衡的条件 实验器材 带刻度的均匀杠杆、支架、弹簧夹（或细线）、若干相同的钩码、 ② 实验步骤 ⑴用弹簧测力计测量一个钩码的重力； ⑵将杠杆的 ③ 支在支架上，支架放置在水平桌面上； ⑶在杠杆两边挂上不等量的钩码，改变钩码的位置，使杠杆在 ④ 位置平衡； ⑷记下动力、阻力、动力臂和阻力臂的数值，然后重复多次试验。 实验记录 杠杆平衡时 实验结论 动力+动力臂=阻力+阻力臂 ①请将实验报告中的空白部分填写完整。 ②在步骤（3）中，使杠杆在该位置平衡的目的是： ⑤ 。 ③从“实验步骤”来看，缺少的步骤有： （a） ⑥ 。 （b） ⑦ 。 ④该同学根据实验记录的数据，得出的实验结论：“当杠杆平衡时，动力+动力臂=阻力+阻力臂”。你认为该结论 ⑧ （选填“正确”或“错误”），你的判断理由是： ⑨ 。 ⑤在同学的帮助下，小罗认识到了自己实验中的不足，并重新进行了实