5.1 杠杆 讲义-2023-2024学年京改版物理八年级全一册

5.1 杠杆 知识梳理 1、杠杆定义:在力作用下绕着固定点转动硬棒叫杠杆。 说明:①杠杆可直可曲,形状任意。 ②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。 2、杠杆五要素——组成杠杆示意图。 ①支点:杠杆绕着转动点。用字母O 表示。 ②动力:使杠杆转动力。用字母 F1 表示。 ③阻力:阻碍杠杆转动力。用字母 F2 表示。 说明:动力、阻力都是杠杆受力,所以作用点在杠杆上。 动力、阻力方向不一定相反,但它们使杠杆转动方向相反 ④动力臂:从支点到动力作用线距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线距离。用字母l2表示。 画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点O; ⑵ 画力作用线(虚线); ⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力作用线作垂线); ⑷ 标力臂(大括号)。 3、研究杠杆平衡条件: 杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。 实验前:应调节杠杆两端螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做目是:可以方便从杠杆上量出力臂。 1结论:杠杆平衡条件(或杠杆原理)是: 动力 动力臂=阻力 阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1 ⑵ 解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力及方向和力臂大小;然后根据具体情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加动力如何变化,沿什么方向施力最小等。) ⑶ 解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力 阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到 ①在杠杆上找一点,使这点到支点距离最远; ②动力方向应该是过该点且和该连线垂直方向。 4、应用: 名称 结 构 特 征 特 点 应用举例 省力 杠杆 动力臂 大于 阻力臂 省力、 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂 小于 阻力臂 费力、 省距离 缝纫机踏板、起重臂 人前臂、理发剪刀、钓鱼杆 等臂 杠杆 动力臂 等于 阻力臂 不省力 不费力 天平,定滑轮 说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。 基础训练 一、单选题 1.如图所示,下列工具的使用中,属于费力杠杆的是( ) A. B. C. D. 2.下列说法中错误的是 A.杠杆一定有支点 B.使用辘轳可以省力 C.杠杆可以是弯的,也可以是直的 D.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和 3.如图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是( ) A. B. C. D. 4.如图所示,活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆,它在动力F1和阻力F2的作用下,处于平衡状态,则( ) A.F1•OC=F2•OA B.F1•OD=F2•OB C.F1•OE=F2•OA D.F1•OE=F2•OB 5.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡.若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是 A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定 6.质量为60kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为 A.20kg B.30kg C.60kg D.120kg 7.观察图示的指甲刀的结构图,其中分析正确的是 A.一个杠杆,且是省力杠杆 B.两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆 C.三个杠杆,一个省力杠杆,两个费力杠杆 D.三个杠杆,一个费力杠杆,两个省力杠杆 8.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启,根据室内垃圾桶的结构示意图,可确定桶中有两个杠杆在起作用,两杠杆支点为O1、O2.则对应的杠杆分别为 A.省力杠杆;省力杠杆 B.省力杠杆;费力杠杆 C.费力杠杆;费力杠杆 D.费力杠杆;省力杠杆 9.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,当A端挂重物G1,B端挂重物G2时,杠杆平衡,此时OA恰好处于水平位置,AO=BO,杠杆重力不计,则 A.G1<G2 B.G1>G2 C.G1=G2 D.都有可能 10.在海南举办的大力士比赛中,有一个项目是把车轮推上台阶.下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力 A. B. C. D. 11.重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置.在转动的过程中:( ) A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小 C.动力F逐渐变大 D.动力F逐渐减小 二、填空题 12.如图所示,赛艇的桨可看成一个_杠杆. 13.开瓶时使用的开瓶器(图a),可以简化成不计重力的省力杠杆(图b),O为支点,若动力F1和阻力F2,都与杠杆垂直,且