第五讲 杠杆-【暑假辅导班】2021年新九年级物理暑假精品课程（苏科版）

第五讲 杠杆 【学习目标】 1、知道什么是杠杆及杠杆五要素； 2、会画杠杆的力臂； 3、理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆。 【基础知识】 知识点一、杠杆 一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。 知识点诠释： 1、杠杆的五要素 　　支点：杠杆可以绕其转动的点O。 　　动力：使杠杆转动的力F1。 　　阻力：阻碍杠杆转动的力F2。 　　动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离L1。 　　阻力臂：从支点到O阻力F2作用线的距离L2。 2、杠杆的力臂 力臂的画法： （1）明确支点，用O表示 （2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线 （3）过支点O作该力的作用线的垂线 （4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2) 　　 知识点二、杠杆平衡条件 杠杆在动力和阻力的作用下保持静止或匀速转动，我们就说杠杆平衡了。 知识点诠释： 1、杠杆的平衡条件是 　　动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写为：F1L1= F2L2 　　注意：这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 2、杠杆分类： 　　（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。 　　这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。 　　（2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。 　　这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 　　（3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。 　　这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 　　列表如下： 杠杆种类 构造 特点 应用举例 优点 缺点 省力杠杆 L1＞L2 省力 费距离 钳子、起子 费力杠杆 L1＜L2 省距离 费力 钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆 L1=L2 改变力的方向 天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 【考点剖析】 考点一、杠杆的概念及力臂 例1、下列关于杠杆的说法中正确的是（　　） A．杠杆的力臂一定在杠杆上 B．支点到阻力作用线的距离就是阻力臂 C．支点到动力作用点的距离就是动力臂 D．力臂的长度不可能为零 【思路点拨】杠杆是能在力的作用下绕着固定点转动的硬棒；根据对杠杆的支点、力臂和作用力的了解可逐一做出判断。 【答案】B 【解析】A、杠杆的力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂不一定在杠杆上，故A错误；B、根据力臂的概念，支点到阻力作用线的距离就是阻力臂，故B正确；C、支点到动力作用线的距离就是动力臂，而不是到动力作用点的距离，故C错误；D、当力的作用线通过支点时，力臂的长度正好为零，故D错误，故选B。 【总结升华】熟知并正确理解杠杆的定义和五个要素，是我们学习杠杆最基本的要求。　　　　 举一反三： 【变式】关于力臂，下列说法不准确的是（ ） A 力臂一定在杠杆上 B 支点到动力的作用线的距离叫动力臂 C 支点到阻力的作用线的距离叫阻力臂 D力的作用线通过支点，这个力的力臂为零 【答案】A 例2、如图所示，轻质杠杆的支点在O点，在杠杆A点用力F1竖直向上拉。请画出拉力F1的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　【答案】如图所示 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【解析】杠杆A点用力F1竖直向上拉，那么F1就是动力，物体的重力G就是阻力F2。 【总结升华】画力臂的步骤：首先在杠杆的示意图上，确定支点O，再从支点O向力的作用线作垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂。力臂用虚线表示，支点到垂足用大括号勾出，并用字母L1表示是动力臂。注意力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离。 　　举一反三： 【变式】如图所示，杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1是力F1的力臂，在图中画出力F1。 　　　　　　　　　　　　　　　 　　【答案】 　　　　　　　　　　　　　　　 考点二、杠杆的平衡条件 例3、小明在