内容正文:
专题5 探究杠杆平衡的条件(教师版)
一、目标要求
目标要求
重、难点
知道杠杆五要素
会画杠杆的示意图
理解杠杆的平衡条件并能灵活运用解题
探究杠杆的平衡条件
重点
关于杠杆的作图
难点
二、知识点解析
1.杠杆:能绕一固定点转动的硬棒叫杠杆。
2.支点(O):杠杆绕着转动的点。
3.力臂(l):从支点到_________的距离(从支点向力的作用线画________)。
4.杠杆上有二个力,分别是_______(F1)和______(F2)。
二个力臂,分别是________(l1)和_____(l2)。
5.杠杆平衡:在动力和阻力作用下杠杆_________________叫杠杆的平衡。
6.杠杆的平衡条件:F1·l1=F2·l2 (公式中:F的单位是N,l的单位是m)。
杠杆的动力臂是阻力臂的几倍,杠杆的动力F1就是阻力F2的________。
7.探究杠杆平衡条件时:________________。
钩码的重作为作为动力(F1)或者阻力(F2)。
8.三种杠杆
(1)省力杠杆:_______________________,动力小于阻力。(如:撬杠,起子,铡刀,手动抽水机)
特点:省力但是_____________________。
(2)费力杠杆:动力臂长度小于______________,动力大于阻力。(如:钓鱼竿,筷子,手前臂)。
特点:费力但是可以_____________。
(3)等臂杠杆:动力臂长度等于____________,动力等于阻力。(如:天平)
特点为:不省力也不费力,也不省______________。
三、考查方向
1.杠杆的作图
典例一:(2021·无锡市天一实验学校九年级期中)以O为转动轴的杠杆OA处于静止状态,作出在A点施加的最小力F1和所挂重物对杠杆拉力的力臂l2。
2.杠杆平衡条件的应用
典例二:(2020·扬州市梅岭中学九年级期中)小明同学想利用杠杆的平衡条件来测量一根质地均匀长木尺的质量。
(1)小明将长木尺平放在支座上,发现长木尺静止在图甲位置,此时长木尺 ______(处于/不处于)平衡状态。要使它在水平位置平衡,可以将长木尺适当向______(左/右)移动。长木尺在水平位置平衡后,把支座所对的长木尺上的位置记为“O”点,则“O”点就是该长木尺的______;
(2)如图乙,将质量为M的物体挂在长木尺左边某一位置,移动长木尺,直到长木尺能够在支座上重新保持水平平衡,记录图中的两段距离L1和L2。根据杠杆的平衡条件,可以计算出长木尺的质量m=______(用题中所给物理量表示);
(3)若该长木尺的质地不均匀,则用该方法测量出的结果将______(仍然准确/不准确)。
四、模拟训练
一、基础练习
1.(2020·云南文山壮族苗族自治州·八年级期末)如图所示的四种器材正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.开瓶器
B.天平
C.船桨
D.筷子
2.(2021·江苏无锡市·九年级期末)有网友说“用餐叉能快速剥出玉米粒”,这是真的吗?小波同学通过亲身实践证实了这一说法的确是真的。如图所示,他将餐叉平插入玉米粒根部,用手下压叉柄,玉米粒便在餐叉的撬动下脱落,这一过程中,餐叉相当于一个( )
A.费力杠杆 B.省力杠杆 C.等臂杠杆 D.省距离杠杆
3.(2020·沈阳市第九十七中学八年级期末)如图所示,在杠杆OA上的B点悬挂一重物G,A端用细绳吊在小圆环E下,且细绳长AE等于圆弧半径,此时杠杆恰成水平状态,A点与圆环CED的圆心重合,当E环从C点逐渐顺时针滑到D点的过程中,吊绳对A端的拉力F大小与角θ的关系图像是( )
A.B.C.D.
4.(2021·江苏苏州市·九年级期末)如图所示是一款不锈钢夹碗器,手指扣紧后可以抓取滚烫的碗,它在使用时属于( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法确定
5.(2021·全国八年级课时练习)如图是一个杠杆式简易起吊机,立柱顶端的定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动。能正确表示拉力力臂的是( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
6.(2020·山东济南市·八年级期末)如图甲所示一个平衡的杠杆,左端挂有充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球,右端为钩码,将气针头插入篮球中,气球膨胀,此时杠杆如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.图甲中,杠杆左右两边所受拉力的力臂相等
B.图乙中,气球的体积越大,它所受的浮力越小
C.图乙中,杠杆的左端上翘是因为气球所受浮力增大
D.实验过程中,杠杆左端所挂的物体的总重变大
7.(2020·内蒙古通辽市·八年级期末)如图中正在使用的机械,属于费力杠杆的有( )
A.钓鱼竿
B.羊角锤
C.筷子
D.核桃夹
8.(2020·江西赣州市