第十二章 第1节 杠杆-【教材解读】2023春八年级下册初二物理（人教版)

２１３　 第十二章　简单机械 第１节　杠杆 知识点一　杠杆 １．杠杆的概念 一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬 棒就是杠杆. ２．杠杆的五要素 (１)概念 (２)理解 ①支点 支点一定在杠杆上,可以在杠杆的一端,也可以在杠 杆的其他位置.同一杠杆,使用方法不同,支点的位 置也可能不同.在杠杆 转 动 时,支 点 的 位 置 是 固 定的. ②动力和阻力 动力和阻力的作用点都在杠杆上,一般把人对杠杆施 加的作用力称为动力. ③力臂 力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作 用点的距离;力臂有时在杠杆上,有时不在杠杆上,力 *"') 生活中的杠杆 杠杆可以是直的,也可以 是弯的,可以是方的,也可以 是圆的,但一定是“硬”的. -@? 力臂 力臂 是 支 点 到 力 的 作用 线 的 距 离.力 的 作 用线是力所在的直线. 物理　八年级　下册 ２１４　 的方向不同,力臂也不同;若力的作用线通过支点,则 力臂为０. 【例１】下列关于杠杆的说法正确的是 (　　) A．杠杆只可以是直的 B．动力臂就是支点到动力作用点的距离 C．杠杆的支点一定在杠杆上 D．杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和 思路分析 杠杆可以是直的,也可以是弯的;动力臂是支 点到动力作用线的距离;支点是杠杆绕着转动的固定 点,支点一定在杠杆上;力臂是从支点到力的作用线 的距离,力臂不一定在杠杆上,动力臂和阻力臂之和 不一定等于杠杆的长度. 答案 C 杠杆作图的步骤 杠杆作图题 【例２】(云南)在图中画出动力F 的力臂l. 思路分析 ①定点,支点为O; ②画线,过力F 的作用点沿着力的方向作出动力的 作用线; ③作垂线段,从支点O 向动力的作用线作垂线; ④标注,点O 到动力作用线的距离就是动力F 的力 臂l. 'F 画力臂的注意事项 (１)力的作用点一定在杠 杆上,但 力 臂 不 一 定 在 杠 杆 上.对于直杠杆而言,当力的 作用线垂直于杠杆时,力臂与 杠杆重合. (２)当表示力的线段比较 短时,可将力的作用线延长, 延长部分要用虚线表示. (３)力臂通常有三种表示 方法,如下图所示. *"') 很多生活、生产用品都是 由“一对”杠杆组成的. 筷子 钳子 第十二章　简单机械 ２１５　 答案 如图所示. 知识点二　杠杆的平衡条件 １．杠杆平衡 在力的作用下,当杠杆处于静止状态或绕支点匀速转 动时,杠杆处于平衡状态. ２．实验:探究杠杆的平衡条件 【实验器材】 带刻度的杠杆和支架、钩码、细线. 【设计实验】 为了避免杠杆自身重力对实验的影响和便于测量力 臂,实验时使杠杆处于水平平衡状态(如图所示),在 杠杆的不同位置悬挂不同数量的钩码,当杠杆水平平     
 d 衡时读出对应的力臂,分析实验数据得出结论. 　　　　　 【进行实验与收集证据】  
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rd (１)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时,在水 平位置平衡. (２)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位 置,使杠杆重新在水平位置平衡.这时杠杆两侧受到 的作用力等于各自钩码所受的重力. 
 
   
  d 'F 杠杆处于平衡状态时,杠 杆静止或绕支点匀速转动,而 杠杆静止平衡又有杠杆水平 平衡和倾斜平衡两种情况,只 是杠杆处于倾斜平衡时,不方 便测量力臂. 水平平衡 倾斜平衡 物理　八年级　下册 ２１６　 (３)设右侧钩码对杠杆施的力为动力F１,左侧钩码对 杠杆施的力为阻力F２;测出杠杆平衡时的动力臂l１ 和阻力臂l２;把F１、l１、F２、l２ 的数值填入表格中. (４)改变动力F１ 和动力臂l１ 的大小,相应调节阻力   
 dF２ 和阻力臂l２,再做几次实验. 【实验数据记录】 实验 次数 动力F１/N 动力臂l１/cm 阻力F２/N 阻力臂l２/cm １ ０．５ ２０ １．０ １０ ２ １．５ １０ １．０ １５ ３ ２．０ １０ １．０ ２０ 【实验数据分析】 每次杠杆平衡时,两侧的力并不相等,力臂也不相等, 但动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积相等. 【实验结论】 杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂,用 公式表示为F１l１＝F２l２.变式: F２ F１＝ l１ l２ . 解题模型———杠杆平衡条件 １．模型特点:根据杠杆平衡条件F１l１＝F２l２ 可知,若 已知四个量中的三个,则可以计算出第四个量;若 知道了两个力的比值和一个力臂,则可以计算出另 一个力臂 (l１＝ F２ F１×l２ 或l２＝ F１ F２×l１ ) ;若已知两个 力臂的 比 值 和 一 个 力,则 可 以 计 算