2023-2024学年八年级下册物理人教版专题15 杠杆讲义

专题15 杠杆 ◆ 知 识 清 单 ◆ 1．杠杆及其五要素 2．杠杆作图 3．杠杆的分类 4．杠杆的平衡条件及其应用 5．探究杠杆的平衡条件 6．杠杆动态平衡的分析 知识全归纳 1．杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 2．力臂：指从支点到力的作用线的距离（过支点向力的作用线画垂线就是力臂，垂足要落在力的作用线上）。 动力臂：从支点到动力作用线的距离； 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。 3．杠杆分类： 省力杠杆——动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力、费距离； 费力杠杆——动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力、省距离； 等臂杠杆——动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，不省力、不费力。 4．杠杆平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂：F1L1=F2L2。 学霸爱拓展 1．利用杠杆平衡条件解题的一般步骤： （1）确定杠杆的支点位置； （2）分清杠杆受的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图； （3）确定每个力的力臂； （4）根据杠杆的平衡条件列式，并分析求解。 2．动态平衡判断动力大小变化步骤： （1）先分析动态平衡中，阻力、动力臂、阻力臂中哪些量不变； （2）再分析动态平衡中的变量如何变化； （3）根据杠杆平衡条件判断动力的变化。 题型易突破 题型1　杠杆及其五要素　 （2023秋•锡山区校级月考）有关杠杆的说法正确的是（　　） 典例 A．杠杆一定有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的 B．杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和 C．有的杠杆既可省力，又可省距离 D．从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂 【答案】A 【分析】能绕固定点转动的硬棒叫杠杆；杠杆可以是直的，也可以是弯的；从支点到力的作用线的距离叫力臂；根据动力臂和阻力臂的关系，杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 【解答】解：A、杠杆一定有支点，而且支点一定在杠杆上；杠杆可以是直棒，也可以是弯曲的，但杠杆一定是硬棒，故A正确； B、力臂是指支点到力的作用线的垂线段，力臂不一定要杠杆上，因此动力臂与阻力臂之和不一定等于杠杆的长度，故B错误； C、杠杆分省力杠杆，费力杠杆，等臂杠杆，既省力又省距离的杠杆是没有的，故C错误； D、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，故D错误。 【点评】本题主要考查了对杠杆的定义、杠杆的分类及杠杆相关要素的认识，属基础题。 【跟踪练1】（2023•盐城开学）下列关于杠杆的说法中正确的是（　　） A．杠杆一定是直棒 B．有些杠杆没有点 C．杠杆越长使用时越省力 D．使用杠杆不一定都能省力 【答案】D 【分析】根据杠杆的五要素的概念进行分析，即杠杆绕固定点转动的点为支点，使杠杆转动的力为动力，阻碍杠杆转动的力为阻力，支点到力的作用线的垂线段为力臂。 【解答】解：A、杠杆的形状可以是任何形状，所以A选项错误；B、杠杆是指可以绕某一固定点转动的硬棒，其固定点为支点，所以杠杆都有支点，故B选项错误；C、动力臂越长越省力，所以杠杆长动力臂不一定长，所以C选项错误；D、杠杆不一定省力，比如定滑轮，既不省力也不费力，目的是为了方便，所以D选项正确。 【点评】考查学生对杠杆五要素的掌握情况。 【跟踪练2】（2023春•利川市期末）如图所示，撬动重物时，要在撬棒下垫个石头，其作用的是（　　） A．支点 B．动力作用点 C．阻力作用点 D．增压点 【答案】A 【分析】杠杆绕着转动的固定点叫杠杆的支点。 【解答】解：撬动重物时，要在撬棒下垫个石头，该石头与杠杆接触的地方是杠杆的支点，故A符合题意，BCD不符合题意。 【点评】知道杠杆的五要素，在具体的实例中能够正确识别。 【跟踪练3】（2023•淄博）肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型，简称前臂杠杆。如图所示，手提重物时，对前臂杠杆的分析错误的是（　　） A．前臂杠杆是省力杠杆 B．肘关节处可以视为支点 C．肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力 D．前臂保持水平时，阻力臂最长 【答案】A 【分析】首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，比较力臂大小得出杠杆类型；根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，并结合力臂的概念进行分析. 【解答】解：ABC、用手向上举物体时，肘关节处可以视为支点，肱二头肌对前臂杠杆的牵引力使得杠杆转动，是动力，根据图中知，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一个费力杠杆，故A错误，BC正确；D．前臂保持水平时，从支点到阻力的距离最大，阻力臂最长，故D正确。　　 题型2　杠杆作图　 （2023•南充）如图甲是小菁自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1的示意图及其