内容正文:
专题07 杠杆(教师版)
一、目标要求
目标要求
重、难点
杠杆
重点
探究杠杆的平衡条件
重点
杠杆作图
难点
二、知识点解析
1.杠杆:一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动,这根硬棒就叫 。
2.杠杆的五要素:
(1)支点:杠杆绕着转动的点叫支点,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。
(4)动力臂:支点到动力作用线的距离,用字母L1表示。
(5)阻力臂:支点到阻力作用线的距离,用字母L2表示。
3.杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
4.杠杆作图
(1)做出某力的力臂:步骤:首先找出支点,其次做出对应力的作用线(用虚线),最后支点到该作用线的距离即为力臂(注意画出垂直符号);
(2)在已知点做出最小力:步骤:首先找支点,其次将支点到已知点的距离作为最长力臂,再根据“保持平衡”确定最小力的方向,最后根据力与力臂垂直做出最小力。
(3)在未知点做出最小力:步骤:首先找支点,其次找到离支点最远的点,连接支点到最远点,该连线作为最长力臂,再根据“保持平衡”确定最小力的方向,最后根据力与力臂垂直做出最小力。
5.杠杆的分类
省力杠杆:是省力的杠杆,即动力臂 阻力臂。例如,羊角锤、木工钳、独轮车、汽水扳子、铡刀等等。
费力杠杆:是费力的杠杆,即动力臂 阻力臂。如镊子、钓鱼杆、理发用的剪刀。
等臂杠杆:不省力也不费力的杠杆,即平衡杠杆.即动力臂 阻力臂。其机械利益等于1。如天平、定滑轮等。
三、考查方向
1.探究杠杆的平衡条件
典例一:(2020·四川省初三其他)如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持________并静止,达到平衡状态.这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量________.
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:________.他这样得出的结论是否合理?________;为什么?________
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:________.
2.杠杆的分类
典例二:(2020·北京初三二模)如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )
A.撬棒
B.羊角锤
C.钳子
D.食品夹
3.杠杆作图
典例三:(2020·安徽省初三二模)如图所示,用一根硬棒搬运一个石块,棒的上端A是动力的作用点,若要用最小的力搬动这个石块,请在图中确定杠杆的支点_____(填写字母,其中DC=BC),并画出此时最小动力F的示意图。
(______)
4.同一直线上的二力合成
四、模拟训练
一、基础练习
1.(2020·北京初三二模)如图所示的工具在正常使用时,属于省力杠杆的是
A.撬棒 B.筷子
C.食品夹 D.天平
2.(2019·吉林省初二期末)如图所示的工具中,使用时属于省力杠杆的是
A.羊角锤 B.镊子
C.钓鱼竿 D.筷子
3.(2019·山西省初二期末)如图所示的器具,属于省力杠杆的是( )
A.镊子 B.独轮车 C.托盘天平 D.筷
4.(2020·江苏省初三二模)探究“杠杆平衡条件”实验中,杠杆在力F作用下水平平衡,如图所示,现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力与其力臂的乘积变化情况是( )
A.一直变小 B.一直不变
C.一直变大 D.先变小后变大
5.(2020·河北省初三二模)下列杠杆中,属于费力杠杆的是( )
A.天平
B.开瓶器
C.筷子
D.钳子
6.(2020·辽宁省初三一模)如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是( )
A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
7.(2020·长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校初三一模)如图所示的工具在使用时,属于费力杠杆的是
A.筷子 B.