12.1 杠杆讲义 2023-2024学年人教版八年级下册物理

第十二章 简单机械 12.1 杠杆 题型归纳 新知梳理 1．杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 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．杠杆的五要素 支点 杠杆（撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。 动力 使杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F1标出。 阻力 阻碍杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F2标出。注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。 动力臂 从支点到动力作用线的距离。用字母L1标出。 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离。用字母L2标出。 3．杠杆的分类及应用 杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用 省力杠杆 L1>L2 F1<F2 （动力<阻力） 省力 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等 费力杠杆 L1<L2 F1>F2 （动力>阻力） 费力 省距离 起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等 等臂杠杆 L1=L2 F1=F2（动力=阻力） 既不省力也不费力 天平、定滑轮等 4．杠杆平衡条件 动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。 5．探究杠杆的平衡条件 实验装置 实验步骤 （1）将杠杆的中点支撑在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 （2）在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡，这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码所受的重力。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2，记录在表格中。 （3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。
 实验结论 杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，即动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 举一反三 【题型1】 杠杆的分类 方法点拨 解题的关键是要看动力臂与阻力臂之间的大小关系。要与生活实际相联系，例如，由于人的前臂相当于杠杆，动力臂和阻力臂已经固定，且阻力臂大于动力臂，是一个费力杠杆。根据杠杆平衡条件可知：在动力臂和阻力臂确定的情况下，手托起的物体越重，肌肉提供的动力越大，感觉越累。 （2023•日照）“劳则思，思则善心生”，劳动的过程就是一种学习。某学校劳动教育课堂上，以下劳动场景中，利用了费力杠杆的是（　　）典例 A．利用撬棒撬大石块 B．用手拿石块 C．用钢丝钳剪铁丝 D．用羊角锤拔钉子 【答案】B 【分析】结合图片和生活经验，判断各个工具在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解：A、用撬棍撬大石头过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；B、用手拿石块过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故B符合题意；C、用钢丝钳剪铁丝过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；D、用羊角锤拔钉子过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：（1）省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；（2）费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；（3）等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。 【变式1-1】（2023•泰州）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（　　） A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤 C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手 【答案】A 【分析】（1）动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆。 （2）动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆。 【解答】解：我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。 A、夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意； BCD、拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。 【点评】本题考查的是杠杆的分类；在具体的实例中能区分省力杠杆和费力杠杆。 【变式1-2】（2023•四川）下列工具中，人们正常使用时，属于费力杠杆的是（　　） A．钢丝钳 B．筷子 C．修枝剪刀 D．开瓶器 【答案】B 【分析】结合生活经验和图片，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解：钢丝钳、修枝剪刀、开瓶器在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。故选：B。 【变式1-3】（2023春•郑州月考）下列简单机械中属于省距离杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．订书机 C．核桃夹 D．天平 【答案】A 【分析】根据生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解：A、钓鱼