内容正文:
考点一 杠杆
定义 在力的作用下绕__________转动的硬棒叫杠杆
五
要
素 支点 杠杆绕着转动的点,一般用字母______表示
动力 驱使杠杆________的力,一般用字母______表示
阻力 ________杠杆转动的力,一般用字母______表示
动力臂 从支点到动力作用线的________,一般用字母L1表示
阻力臂 从支点到阻力作用线的________,一般用字母L2表示
力臂长度由________、______________、_______共同决定,因此可以用力臂的大小表示以上三个因素对杠杆平衡的影响,从而达到简化探究杠杆平衡条件的作用;
1.杠杆的五要素
固定点
O
转动
F1
阻碍
F2
距离
距离
支点
力的作用点位置
力的方向
2.力臂的画法
①找支点O;
②画力的作用线(画出力的方向所在的直线);
③画力臂。从支点O向力的作用线作垂线(注意:有时垂足落在力的反向延长线上,则需要将力的作用线用虚线反向延长。),垂线段的长度就是力臂;
④标符号。标出垂直符号、表示力臂长度的大括号及符号。
易错点:①支点在杠杆中间时,二力同向;当支点在杠杆一端时,二力反向;
②力的作用点在杠杆上,但力臂不一定在杠杆上;
3.探究:杠杆的平衡条件
可知:动力臂L1是阻力臂L2的几倍,动力F1就是阻力F2的几分之一。
平衡状态 杠杆处于______状态或_________状态时,动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消,杠杆将处于平衡状态。
探究问题 动力、动力臂、阻力、阻力臂满足什么关系,杠杆才会平衡
实验器材 杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺
探究步骤 ①调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在______位置平衡;
②在杠杆两边挂上钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡,记录F1、L1、F2、L2;
③改变数据,再做几次实验。
结论
静止
匀速转动
F1·L1=F2·L2
水平
4
易错点:
(1)调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡后,在实验的过程中不得再调节杠杆两端的平衡螺母;
(2)让杠杆的支点在杠杆的中央,这是为了_____________________________;
(3)让杠杆在水平位置平衡,目的是___________________________________;
(4)为了得到普遍规律,实验应至少做三次,如果实验中只测一组数据,具有偶然性,不能得出普遍结论;
(5)动力最小问题。要使动力最小,必须使动力臂最大。
①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;
②连接支点与该点;
③过该点作支点与该点连线的垂线,垂线方向为动力最小的方向;
消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
便于从杠杆上直接读出力臂的长度
力臂关系 力的关系 特点 实例
省力
杠杆 动力臂_____阻力臂 动力_____阻力 省力、费
距离 撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
杠杆 动力臂_____阻力臂 动力_____阻力 费力、省
距离 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿
等臂
杠杆 动力臂_____阻力臂 动力_____阻力 不省力、
不费力 天平、定滑轮
易错点:①既省力又省距离的杠杆是不存在的;②通过比较动力臂与阻力臂的大小,可以判断出杠杆的种类。
4.杠杆的分类
大于
小于
小于
大于
等于
等于
例题1:如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
B.自行车的脚踏板
A.剪头发的剪刀
C.剪铁丝的手钳
D.自行车的刹车闸
A
例题2:如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图.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.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
C
A. B. C. D.
例题3:渔民大明借助湖中礁石,要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥,如图所示,效果最好的是( )
D
l
O
F
O
l
F
O
l
F
例题4:如图所示的四幅图中,力F的力臂画法错误的是( )
A. B. C. D.
D
例题5:工人师傅用独轮车搬运砖块,车和砖块所受的重力G=1200N,有关尺寸如图所示,工人师傅推车时,人手向上的力F的大小是( )
A.300N B.400N
C.600N D.1200N
B
例题6:如图所示,在轻质杠杆上吊一重物G,在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F,使杠杆缓慢地从OA转至OB,则在转动过程中( )
A.F不变,杠杆是省力杠杆
B.F变大,杠杆是省力杠杆
C.F不变,杠杆是费力杠杆
D.F变大,杠杆是费力杠杆
B
例题7:如图所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡.已知每