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教学内容
中考复习专题七 简单机械——杠杆
教学内容
一、 杠杆
1. 杠杆:如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动,这一根硬棒就叫做杠杆。
2. 杠杆五要素:支点(O)、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(L1)、阻力臂(L2)
①支点:硬棒绕着转动的固定点。
②力的作用线:力所在的直线。
③力臂:支点到力的作用线的距离。
跷跷板
用硬棒撬动石头
二、 杠杆平衡
1. 杠杆平衡:若杠杆处于静止或匀速转动状态,我们就称杠杆处于平衡状态;即杠杆平衡
2. 杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
三、 杠杆的分类
力臂关系
力的大小关系
杠杆类型
工作特点
实例
L1 ( L2
F1 ( F2
省力杠杆
省力费距离
老虎钳、开瓶器、指甲
刀
L1 ( L2
F1 ( F2
费力杠杆
费力省距离
筷子、镊子、钓鱼竿、
划桨
L1 ( L2
F1 ( F2
等臂杠杆
不省力也不费距离
托盘天平
四、 最小力
A. 最小力:通过对杠杆施加一个力,让杠杆处于平衡状态,当动力臂最大时力最小。
B. 最小力解题步骤:
①正确的寻找支点(O)。
②在杠杆上找到距离支点最远的点,记为 A。
③连接 OA,过 A 点作 OA 的垂线即为力的作用线,A 为 F1的作用点。
④通过判断其他力使杠杆转动方向来确认 F1的方向。(保留作图痕迹)
⑤如题目有要求,需利用杠杆平衡条件进行计算
变式训练
题型一:杠杆的定义及五要素
【例 1】如图所示,夹食物时两根筷子都可以看作杠杆,能正确表示其中一根杠杆的支点 O、杠杆受到的动力 F1 和阻力 F2 的是(
)
A. B.
C. D.
【答案】D。
【解析】观察使用筷子的过程如下图所示,O 点为支点,物体作用在筷子 B 点向上的力为阻力 F2,手指作用在筷子 A 点向下的力为动力即 F1。
【变式训练】
如图为用瓶起开启瓶盖的情景,关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是(
)
A. B. C. D.
【答案】D。
A. 使用撬棒,救援队员把滚落在公路上的石块撬起,如图所示,若救援队员在撬棒 D 点沿 DM 方向用力撬起石块 1,撬棒的支点是
点;若救援队员在撬棒 D 点沿 DN 方向用力撬起石块 1,此时阻力的作用点是
点,并在第一种方法作出杠杆的五要素。
【答案】A;B;
。
【例 2】如图所示,F1 是作用在抽水机手柄 A 点处的动力,O 为支点。请画出动力 F1 的力臂 L1 及 B 点所受阻力 F2 示意图。
【答案】 。
【变式训练】
A. 请画出图中的动力臂 L1。
【答案】 。
B. 如图所示,在答题卷上画出动力 F1 和动力臂 L1。
【答案】
。
C. 如图所示是抽水机摇柄的示意图,O 为支点。请在答题卷图中作出力 F1、F2 的力臂。
【答案】 。
D. 杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图可知它的支点 是
点(填“A”、“B”或“C”),请在答题卷的图中画出动力臂 L1。
【答案】C; 。
【例 3】下列工具中,使用时属于费力杠杆的是(
)
· B.
C. D.
【答案】C。
【变式训练】
(1) 下列属于省力杠杆的是(
)
A.船桨
B.铁锹
C.钓鱼竿
D.铡刀
【答案】D。
(2) 人体很多结构也可以看作杠杆,即少力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。踮脚时主要靠腓肠肌收缩,骨骼和腓肠肌状况如图所示。踮着的脚可以看作是
杠杆。
【答案】省力。
(3) 如图所示,OAB 为轻质杠杆,可绕支点 O 自由转动,在 B 端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆(
)
A.一定是省力杠杆
B.一定是费力杠杆
C.一定是等臂杠杆
D.以上情况都有可能
【答案】D。
题型二:杠杆平衡实验
【例 4】如图所示的杠杆是平衡的。若如图乙所示,在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,杠杆
(
)
A.仍能平衡
B.不能平衡,A 端上升
C.不能平衡,B 端上升
D.无法判断
【答案】B。
【变式训练】
(1) 如图所示,沿 a、b 两个不同方向用力拉弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡。观察比较两次弹簧测力计的示数大小(
)
A.沿 a 方向拉时示数大
B.沿 b 方向拉时示数大
C.两次示数一样大
D.无法比较
【答案】A。
(2) 小梦用如图的装置探究“杠杆平衡条件”是,在 A 处挂了 4 个重为 1N 的钩码,在 B 处用竖直向上的图拉弹簧测力计,使杠杆在水平位置保持平衡,则不正确的是(
)
A.如图所示,杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数为 2N B.此时的杠杆可以看成是省力杠杆
C.A 处去掉两个钩码后,仍使杠杆水平平衡,弹簧测力计示数将变小
D.若使测力计沿图中虚线方向