内容正文:
专题12 杠杆
学习目标:
1. 了解杠杆的五要素,掌握杠杆画力臂的方法;
2. 掌握探究杠杆平衡条件实验;
3. 掌握杠杆的动态平衡问题;
4. 掌握杠杆的最小动力问题;
5. 掌握杠杆与生活相关的题型处理办法。
知识点1:杠杆五要素
1. 杠杆的五要素和平衡条件
(1)定义:一根硬棒,在力的作用下绕着______转动的硬棒叫做杠杆
(2)五要素
支点:如图所示,杠杆绕着_____,用字母____表示
动力:如图所示,使杠杆______的力,用字母____表示
阻力:如图所示,_____杠杆转动的力,用字母____来表示
动力臂:如图所示,从支点到_______的_____,用字母l1表示
阻力臂:如图所示,从支点到_______的_____,用字母l2表示
知识点2:探究杠杆平衡条件
1. 探究过程
实验前调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自身重力对实验的影响,实验中使杠杆在水平位置平衡,目的是方便从杠杆上直接读出力臂
2. 结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1 = F2L2
3. 说明
为了消除实验中错误的结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,可用弹簧测力计代替一侧钩码斜拉杠杆
【提示】画力臂:
(1)先在杠杆示意图上确定出支点.
(2)画出动力作用线和阻力作用线;
(3)最后从支点向力的作用线引垂线.
知识点3:杠杆的分类
力臂关系
力的关系
距离关系
实例
省力杠杆
L1 ___ l2
F1 ____F2
省力,____ 距离
羊角锤、起子、撬棒等
费力杠杆
L1 ____l2
F1______ F2
_____,省距离
钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子等
等臂杠杆
L1 ____l2
F1 ____F2
不省力,不费力
天平、定滑轮等
【提示】
省力杠杆必然费距离,省距离杠杆必费力,既省力又省距离的杠杆是不存在的.
考点1 杠杆的作图
1. 杠杆力臂的作图步骤(1点2线3垂直)
(1) 第一步:先确定指点,即杠杆能绕着转动的固定点,用字母“O”表示(如图甲);
(2) 第二步:确定动力和阻力的作用线。从动力、阻力作用点沿力的方向(或反方向)分别画虚线即为动力阻力作用线,如图乙所示。
(3) 第三步:画出动力臂和阻力臂。由支点向力的作用线作垂线,从支点到垂足的距离就是力臂,并标明动力臂与阻力臂的符号“l1”、“l2”,如图丙所示。
考点2 杠杆平衡条件判断
1. 杠杆的平衡条件:F1L1 = F2L2
2. 多力杠杆的平衡:沿顺时针转动的力与臂力乘积之和等于沿逆时针转动的力与力臂乘积之和(即顺力矩之和等于逆力矩之和)
1.(2023·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示,平板支撑是我市首届中小学生“核心体能大比武”项目之一。当人支撑在地面上静止时,说法正确的是( )
A.以脚为支点,人相当于省力杠杆
B.地面对前臂的支持力等于人的重力
C.静止支撑的过程中,支持力对人做了功
D.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
2.(2023·湖南长沙·中考真题)学雷锋活动月,小明到敬老院献爱心,同时也收获了一些物理知识,下列事例与物理知识对应正确的是( )
A.把面团压成面皮— —力可以改变物体的形状
B.给木凳装上软垫坐起来史舒服——受力面积越大压强越大
C.抖床单拍灰尘——灰尘没有惯性
D.用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆
3.(2023·辽宁抚顺、铁岭·中考真题)(多选)在生物学实验课上,学生制作“洋葱鳞片叶表皮”玻片标本。下列关于此过程中涉及的物理知识说法正确的是( )
A.用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水,利用了大气压
B.切洋葱的小刀,刀刃锋利是为了增大压力
C.切洋葱时感到“辣”眼睛是扩散现象造成的
D.用镊子夹取鳞片叶表皮时,镊子是省力杠杆
4.(2023·内蒙古赤峰·中考真题)图是赤峰人常用的压饸饹工具——饸饹床子。下面是小明帮助妈妈做饸饹时引发的思考,其中错误的是( )
A.在揉面的过程中,面团发生的形变主要是塑性形变
B.面团被压成饸饹,说明力可以改变物体的形状
C.若压杠杆的力方向不变,作用在A点比B点更省力
D.盖锅煮面是通过增大气压来降低沸点,让饸饹熟得更快
5.(2023·湖北随州·中考真题)劳动教育越来越重要,许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能。小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻),在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠杆平衡知识,判断下列说法中正确的是( )
A.肩膀应该靠近“轻的一头”
B.肩膀应该靠近“重的一头”
C.肩膀