11.1 杠杆--2022-2023学年九年级物理上册知识点和分类专题练习同步教案（苏科版）

第十一章 简单机械和功 课时11.1 杠杆 1. 知道什么是杠杆及杠杆五要素，会画杠杆的力臂； 2. 理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆； （2022最新）题型汇总：杠杆及其五要素、杠杆的平衡条件、杠杆的分类、力臂的画法、杠杆的动态平衡分析、杠杆中最小力的问题、杠杆的应用、探究杠杆的平衡条件实验。 旅行箱的力臂 · 杠杆 定义：在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒； 注：杠杆不一定是直的，也可以是弯的，也可以是各种形状的，如羊角锤、镊子等，但它一定是硬棒，即不能变形的棒； 杠杆五要素： 支点：杠杆绕着转动的点； 力臂：从支点到力的作用线的距离； 动力：使杠杆转动的力； 动力臂：从支点到动力作用线的距离； 阻力：阻碍杠杆转动的力； 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离； · 杠杆力臂的画法作最小动力 ①找点，先确定支点O；②画线，画力作用线（有的时候还需要用虚线将力的作用线延长）；③作垂线段，从支点O向力的作用线引垂线；④则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用虚线表示，并用大括号标明（或用实线箭头标明；在旁边标字母表示，江苏中考不推荐此方法）。 *杠杆平衡时最小动力的画法：先寻找最大动力臂。①当动力作用点确定后，连接支点到动力作用点的距离即为最大动力臂。②当动力作用点没有规定时，应看杠杆上哪一点离支点最远，如图所示。先找到离支点最远的点A，则OA为最大动力臂，最小力F垂直OA。 · 杠杆平衡 定义：在力的作用下，杠杆处于静止不动或匀速转动。 我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验，是杠杆在水平位置平衡。在实验生产和生活中，这样的平衡是不多的，很多情况下，杠杆都是倾斜静止的； 即：杠杆平衡不一定要在水平位置静止，不论在什么位置静止，都是叫杠杆平衡。 · 探究杠杆的平衡条件 实验步骤：先把杠杆调水平静止平衡，采用控制变量法进行探究，即动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2四个量，每次保持两个量不变，观察并记录四个量的变化。 ① 保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量； ② 保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置； ③ 保持弹簧测力计的位置和钩码数量不变，改变钩码的位置。 结论：当杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，用字母表示可写成F1∙l1 = F2∙l2。即杠杆平衡条件，又称杠杆原理。 实验常考点：① 调平衡：哪端翘起，平衡螺母就往哪边调；② 杠杆为什么要水平位置上平衡：一是为了便于测量力臂的大小；二是为了使杠杆重心落在支点上从而消除杠杆的重力对平衡的影响；③ 一组实验数据太少，具有偶然性，要多次实验，寻找普遍规律； · 杠杆静止平衡时的动力和阻力方向关系 动力和阻力的方向不一定相反。①如支点在二力之间，那动力和阻力大致方向基本同向；②如支点在一侧，则二力大致方向相反。 · 杠杆的应用、分类 考点一．杠杆及其五要素 1．下列关于杠杆五个名词的说法中，正确的是 ( ) A．力臂一定在杠杆上 B．作用在杠杆上的动力、阻力方向一定相反 C．力臂是支点到力的作用点的距离 D．力的作用线通过支点其力臂为0。 【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离，有的力臂在杠杆上，有的不在杠杆上；作用在杠杆上的两个力可以在支点的同侧，也可以在异侧。 【解答】解： ．力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂不一定在杠杆上，如图所示： ，故错误； ．当支点位于一侧时，动力和阻力的方向相反，当支点位于中间时，动力和阻力方向相同，故错误； ．力臂是从支点到力的作用线的距离，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离，故错误； ．当力的作用线通过支点时，力臂为零，故正确。 故选：。 【点评】本题是一道综合性较强的题目，在解题时要结合杠杆的五要素认真分析每一个选项，属于基础知识的考查。 2．如图所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板，她将苹果、桔子分别挂在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是 ( ) A．苹果的重力 B．桔子的重力 C．苹果对杆的拉力 D．杆对桔子的拉力 【分析】根据杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析。 【解答】解：苹果和桔子对杠杆的拉力分别为动力和阻力，由图知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件知，动力大于阻力，因此使杠杆逆时针转动的力是杠杆左端苹果对杆的拉力。 故选：。 【点评】本题考查杠杆的平衡条件，相对比较简单，属于基础题。 3．如图，开瓶盖的起子是杠杆。开瓶盖时杠杆的支点、动力和阻力，表示正确的是 ( ) A． B． C． D． 【分析】（1）瓶盖紧紧的套在瓶口上，要使瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的力是向下的，利用杠杆克服这个摩擦力。 （2）动力使杠杆绕固定点转动，阻力阻碍杠杆转动，杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态