第三章 杠杆 讲义---2023—2024学年浙教版科学九年级上册

初中科学 一分耕耘一份收获 3.4-1杠杆及杠杆实验 知识梳理 1、定义：如果一根硬棒在力的作用下能绕着固定点转动.这根硬棒就叫杠杆。杠杆是生产和生 活中普逼使用的一种简单机械。杠杆形状各异，可以是直的。也可以是弯的。但它一定是硬棒， 即不能变形的棒。 2、杠杆的五要素： 支点：杠杆可以绕其转动的点叫做支点。（图中的O点） 动力：能够使杠杆转动的力叫做动力。（图中的「） 阻力：阻碍杠杆转动的力叫做阻力。（图中的F2) 动力臂：从支点到动力作用线的距离叫做动力臂。（图中的1） 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂。（图中的2） F 图3-35跷跷板 图3-36用硬棒撬动石头 3、杠杆的分类及其应用 杠杆类型 力臂关系 平衡时力的关系 优缺点 应用 省力杠杆 h1>2 F1<E2 省力，费距离 撬棒、瓶盖起子等 费力杠杆 h<2 F1>F2 费力，省距离 镊子、火钳等 等臂杠杆 1=2 F1=F2 不省力，不省距离 天平、定滑轮等 4、人体中有不少骨也构成了杠杆：骨一一一根硬棒：肌肉收缩一一动力的来源：两根骨之间可 以活动的关节一一支点：移动肢体或物体一一阻力的来源。 (1)人的头颅一等臂杠杆：拾头时.可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的 肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等譬杠杆。 1 初中科学 一分耕耘一份收获 肱二头肌 动力 阻力 动力 格骨 头肌 支点 阻力 及点 尺骨 (2)人的手臂一费力杠杆：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)走路时的脚一省力杠杆：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。 5、探究杠杆平衡条件 (1)杠杆平衡：指杠杆在动力和阻力的作用下，保持静 止状态或匀速转动状态。 (2)实验探究：杠杆的平衡条件实验 器材：杠杆和它的支架，钩码、尺、线。 实验操作步骤： ①如图。将杠杆的支点支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水 平位置处干平衡状态。（目的：排除杠杆自重的影响，便干测出力臂的值。） ②在杠杆的两边分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动悬挂的位置，直到杠杆再次达到水 平位置处干平衡状态。 ③记录杠杆的左右钩码，及钩码到支点的距离，填入表内。 ④多次改变力和力臂的大小，重复上述实验。将有关数据填入表内。分析综合上述各组数据.得 出结论。（多次实验.避免偶然性，寻找普漏规律）。 (3)最终得出杠杆公式：F以=5弘或互- 例题分析 画力臂方法：杠杆示意图的画法：①确定支点：②确定动力和阻力画力的作用线：③画力暨（过 支点向力的作用线作垂线)：④标力臂（大括号.垂线段就是力臂）。 1、画出下图中各杠杆上力F、G对应的力臂。 2 初中科学 一分耕耘一份收获 F 0 0 7777777 F G 2、如下图所示，画出力臂对应的力。 0 3.小金在做“研究杠杆平衡 条件“的实验时.先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡.下列操作正确的是() A.图甲中左平衡螺母向左调：图乙中右侧平衡螺母向左调 B.图甲中左平衡螺母向右调：图乙中右侧平衡螺母向左调 C. 图甲中右平衡螺母向左调：图乙中右侧钩码向左移动 D.图甲中右平衡螺母向右调：图乙中右侧钩码向左移动 4.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验。 已知每个 钩码重0.5N。 A 60exF-4N 1重变 丙 (1)实验前.杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 (填“平衡”或“非平衡“")状 态。 (2)小叶同学完成一次操作后，实验现象如图乙所示。记录的数据为：动力F1=2N,动力臂/1 =1cm:阻力F2=1N.阻力臂2=2cm。他测出了这组数据后就得出了：“动力+动力臂=阻 力十阻力臂“的结论，他的结论明显是错误的，理由是 (3)改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据.其目的是 (填字母)。 A.取平均值，减小误差 B.避免偶然性，寻找普逼规律 (4)小叶与同学又锊实验改装成图丙，在A处正下方悬挂一石块.B处施加一个与竖直方向夹 角为60°的拉力F=4N,杠杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为 (填“省力”、“费力”或“等 臂“)杠杆。 课堂练习 1. 下列力臂的画法正确的是() 3 初中科学 一分耕耘一份收获 h B. 2.为使杠杆平衡在图示位置，需在A点施加一个力，在如图所示的四个方向中，下列不可能使 杠杆平衡的力是() F A.F1和F2 B.F1和F4 C.F2和F3 D.F3和F4 3.小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸 张中，则符合订书机工作时的杠杆示意图是()