“冲刺重高”讲义（二十）：杠杆---2023-2024学年浙教版科学九年级上册

2023-2024学年上学期浙教版科学九年级“冲刺重高”讲义（二十） 杠杆 整理人：□零度 考点 归纳 一、杠杆的概念 1.在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫做杠枉。 2.杠杆的五要素：(1)使杠杆绕着转动的固定点叫支点：(2)作用在杠杆上使杠杆转动 的方叫动力：(3)作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力叫阻力：(4)从支点到动力作用线 的垂直距离叫动力臂；(5)从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。 二、杠杆作图画力臂 1.动力和阻力可以在支点的两侧，也可以在支点的回侧。 2.力臂不一定在杠杆上。 3.当力的作用点在支点时，力臂为零。 三、杠杆的平衡条件 1.研究杠杆的平衡条件： (1)杠杆平衡是指杠杆处于静止的状态或者匀速转动的状态： (2)实验前，应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是方便 从杠杆上两处力臂： (3)结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是F1·L1=2·L2 2.在研究杠杆的平衡条件时，需要调节杠杆在水平位置平衡，其目的是便于直接从杠杆上读 出力臂的大小。探究杠杆的平衡条件的实验，一般需测多组不同的数据，其目的是排除实 验的偶然性，增加实验结论的可信度。 四、杠杆的分类 1.杠杆分类 1 名称 力臂关系 力的关系 特点 应用举例 省力杠杆 L>L E1<F2 省力但费距离 撬棒、侧刀、起子等 费力杠杆 L1<L2 E≥F2 费力但省距离 钓鱼竿、镊子等 等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 既不省力也不费力 天平、定滑轮 2.人体中有很多的杠杆，例如： (1)抬头时，可以在颈部找到杠杆，这个杠杆几乎是个等臂杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶， 支点后的肌肉收缩提供动力，头顿的重量是阻力。 (2)手臂拿物体时，肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻 力显然我们的前臂是一种费力杠杆。虽然费力，但是可以省距离（少移动距离），提高工作 效率： (3)走路时的脚，脚掌前部是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动 力。这种杠杆可以克服较大的体重。 课堂笔记 典型列题 例1、人的前臂相当于一根杠杆，对于这根杠杆在提起重物的过程中，下列分析合理的是 肱二 肘关节 2 A.前臂杠杆的支点O在肘关节处B.肱二头肌给桡骨的力F1是阻力 C.重物给前臂的力F2是动力 D.前臂是一根省力杠杆 例2、如图所示，在均匀的直杆两端分别放上A、B两支大小相同、长度不等的蜡烛，这时 直杆水平平衡。若蜡烛燃烧速度相同过一段时间后（蜡烛未燃完），杠杆将() B A.仍保持平衡 B.向左转动 C.向右转动 D.无法判断 例3、随着智能手机的普及，低头看手机的“低头族”越来越多，那么，颈椎承受的压力跟 低头的角度有什么关系？科研人员进行了研究：制作头部模型，如图甲，头部可绕支点 O(颈椎)转动，转动角度通过固定在上面的量角器测量，将一个小球挂在模型内，其重 为5牛模拟头部的重力，头部后面绑一根绳子模拟肌肉，绳子上系一测力计，支点（颈 椎)承受的压力约为头部重力与绳子拉力之和，实验数据如下表： 低头 绳子 颈椎承受的压力/牛 角度/度 拉力件 0 0 15 5 10 30 9 14 45 13.5 18.5 60 17.5 22.5 (1)分析表中数据，可得出的结论是 (2)该头部模型相当于绕O点转动的杠杆，如图乙，当低头角度增大时，头部重心向左 移动，拉力F的力臂变小，请分析拉力F变大的原因 (3)下列措施中，有利于保护颈椎的是 A.不要长时间低头看手机 B.适当抬高手机屏幕，减小低头角度 C.低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力。 例4、如图所示，在住宅中通常用固定在墙上的三角支架ABC放置空调外机。如果A处固 定的螺钉脱落，则支架会倾翻造成空调外机坠落事件。已知AB长4Ocm,AC长30cm, 室外机的重力为45ON,重力作用线正好经过AB中点。 (1)在图中画出三角支架A处所受的水平作用力F的示意图及其力臂。 (2)计算三角支架A处所受的水平作用力F的大小（支架重力不计）。 室 外 机 课堂演练 1如图所示，一直杆可绕0点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆 垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆() FA 0 F A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆 C.先是省力的，后是费力的 D.先是费力的，后是省力的 2.如图所示，OB=BA,在A点施加一个力，使轻质杠杆OA在水平位置静止，以下说法正 确的是() 0 ⊙ A.杠杆OA一定是一个省力杠杆B.杠杆OA一定是一个费力杠杆 C.在A点施加的最小力为G2D.在A点施加的力不能大于G 3.如图为小柯在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”。如图（杠杆自身质量和摩擦忽略不计， 固定装置未画出)O为支点，OA=OD=3OB