9.1 杠杆-【教育机构专用】2021年春季八年级物理辅导讲义（北师大版）

【教育机构专用】2020-2021学年八年级物理春季讲义（北师大版） 课时9.1 杠杆（学生版） 一、目标要求 目标要求 重、难点 1.了解：杠杆的基本概念 2.会：画杠杆示意图；分析杠杆类型 重点 3.理解：杠杆平衡条件 重点 4.掌握：杠杆平衡条件实验探究 重点 5.认识：生活中常用杠杆 二、知识点解析 1.杠杆：在力的作用下能绕着 转动的硬棒，这根硬棒就叫 。 （1）“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下 的物体。 （2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。 2.杠杆的五要素：（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对 ；（2）动力：使杠杆 的力叫动力，用“F1”表示；（3）阻力： 杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示；（4）动力臂：从支点到动力作用线的 ，用“”表示；（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的 ，用“”表示。 注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做 ，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫 。 力臂是点到线的距离，而不是支点到力的 的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为 ，对杠杆的转动不起作用。 3.杠杆示意图的画法： （1）根据题意先确定支点O； （2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长； （3）从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂； 第一步：先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。 第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图（2）所示。 第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线，并标明相应的“l1”“l2”， “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图（3）所示。 （1） （2） （3） 4.杠杆的平衡条件 （1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下 时，我们就说杠杆平衡了。 （2）杠杆的平衡条件实验 图（4） 图（5） 1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图（5）所示，当杠杆在水平位置平衡时，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了，而图（4）杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图（5）方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。 2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。 （3）杠杆的平衡条件： ×动力臂=阻力× ，或F1l1=F2l2。 5.杠杆的应用 （1）省力杠杆：动力臂l1 阻力臂l2，则平衡时F1 F2，这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。 （2）费力杠杆：动力臂l1 阻力臂l2，则平衡时F1 F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。 （3）等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂l2，则平衡时F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。 既省力又省距离的杠杆时不存在的。 三、重点、难点与易错点 ★重点一：杠杆及其应用 1.定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明:①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。 2.杠杆五要素——组成杠杆示意图。 ①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。 ③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。 (说明: 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反) ④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 3.画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签。 ⑴ 找支点O； ⑵ 延长力的作用线(虚线)； ⑶ 画力臂(实线双箭头，过支点垂直于力的作用线作垂线)； ⑷