第38期 杠杆（答案见下期）-【数理报】2023-2024学年八年级下册物理学案（教科版）

书 一、杠杆 看一看：如图１所示是我们日常生活中常见的一些 工具，你能描述它们是如何使用的吗？它们有什么共同 特点呢？ 填一填：只要在力的作用下能够绕支撑点转动的坚 实物体都可以看作 ．我们需要熟悉几个名词： 支点：杠杆可以绕其转动的点Ｏ； 动力：使杠杆转动的力Ｆ１； 阻力：阻碍杠杆转动的力Ｆ２； 动力臂：从 到 的距离Ｌ１； 阻力臂：从 到 的距离Ｌ２． 杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态，叫做杠杆 ． 找一找：如图２所示是用 螺丝刀撬图钉，找出其支点、 动力、阻力、动力臂和阻力臂． 点一点：力臂的画法： （１）确定支点； （２）画力的作用线； （３）从支点向力的作用线引垂线，即力臂； （４）标出力臂Ｌ． 【即学即练】 １．如图３为用自行车手闸刹 车的情景，图中关于该手闸使用 时杠杆的示意图正确的是 （　　） 二、杠杆的平衡条件 想一想：如图４所示，利用手边的 直尺、铅笔、橡皮等文具，做一个杠杆水 平平衡实验．我们可以用大物体平衡小 物体，那么，在杠杆平衡时，动力、动力 臂、阻力及阻力臂之间存在着怎样的 关系？ 做一做：【提出问题】杠杆平衡时，动力、动力臂、阻 力、阻力臂之间存在着怎样的关系？ 【提出猜想】猜想一：Ｆ１＋Ｌ１ ＝Ｆ２＋Ｌ２ 猜想二：Ｆ１－Ｌ１ ＝Ｆ２－Ｌ２ 猜想三： Ｆ１ Ｌ１ ＝ Ｆ２ Ｌ２ 猜想四：Ｆ１×Ｌ１ ＝Ｆ２×Ｌ２ 【实验器材】铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计． 【实验过程】（１）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不 挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态．调节杠杆水 平平衡的方法：右高右移，左高左移． （２）如图５甲所示，在杠杆的左端挂两个钩码，杠杆 失去平衡，怎么才能使杠杆再次平衡呢？ 步骤一：如图５乙所示，在杠杆右端挂上钩码（可以 与左端钩码相同，也可以与左端钩码不同），调节钩码到 支点的距离，直至杠杆恢复平衡，记下两端钩码对杠杆 的拉力和相应力臂的大小．改变动力或动力臂的大小， 相应调节阻力或阻力臂，再做几次实验． 步骤二：如图５丙所示，用弹簧测力计竖直向上拉 杠杆左端，调节杠杆平衡，读出弹簧测力计的示数与对 应的阻力臂的值并记录．改变弹簧测力计拉力的方向， 再做几次实验． 实验次数 动力Ｆ１／Ｎ动力臂Ｌ１／ｃｍ阻力Ｆ２／Ｎ阻力臂Ｌ２／ｃｍ 乙图 １ ２ ３ 丙图 １ ２ ３ 【归纳与总结】实验结果表明猜想 是正确 的．这就是杠杆的平衡条件，该平衡条件是 发现的． 【即学即练】 ２．（２０２４·盐城模拟）如图６是小华做“探究杠杆平 衡条件”实验时的情形，下列操作能使杠杆在水平位置 平衡的是 （　　） Ａ．增加钩码的个数 Ｂ．向左调节平衡螺母 Ｃ．向右移动钩码的位置 Ｄ．减小弹簧测力计的拉力 ３．（２０２４·连云港校级月考）如图７所示，每个钩码 的质量为５０ｇ，在均匀杠杆的Ａ处挂２个钩码，Ｂ处挂１ 个钩码，杠杆恰好水平平衡．在 Ａ、Ｂ两处再各加１个钩 码，那么 （　　） Ａ．杠杆仍水平平衡 Ｂ．杠杆的左边向下倾斜 Ｃ．杠杆的右边向下倾斜 Ｄ．将Ａ处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 三、杠杆的分类 想一想：我们身边有很多杠杆，如小朋友玩的跷跷 板、划船用的船桨、裁缝用的剪刀……仔细观察这些杠 杆，看看它们各自的动力臂和阻力臂有什么关系． 做一做：准备好一个书包、一根１．５米长的杠杆，体 验撬书包的方式和感觉． 将杠杆按其动力臂与阻力臂的相对长度分类，并对 不同类型的杠杆的特点及功能做总结． 杠杆分类 力臂关系 平衡时力 的比较 特点 应用举例 省力杠杆 Ｌ１ ＞Ｌ２ Ｆ１ ＜Ｆ２ 省力费距离 撬棍 费力杠杆 Ｌ１ ＜Ｌ２ Ｆ１ ＞Ｆ２ 费力省距离 镊子 等臂杠杆 Ｌ１ ＝Ｌ２ Ｆ１ ＝Ｆ２ 不省力不费距离 天平 选一选：图８列出的工具在使用中属于省力杠杆的 是 ，属于费力杠杆的是 ，属于等臂杠 杆的是 ． 【即学即练】 ４．（２０２３·临沂）２０２３年２月１０日，航天员费俊龙、 张陆在机械臂的辅助下完成了中国空间站全面建成后 航天员的首次出舱活动，机械臂类似人的手臂，具有抓 住、拉回、锁死等功能．下图所示工具，正常使用时与机 械臂属于同一类杠杆的是 （　　） 书 　　人体旗帜是一种流行于欧美的运动，英文名为 ＨｕｍａｎＦｌａｇ．人体旗帜指的是用手抓着垂直于地面的 杆，使身体与地面保持平行的高难度动作，由于这个动 作需要的器械简单，动作炫酷，又能有效地锻炼身体，因 此在欧美的社交网站上受到热捧．人体旗帜在早先是一 个杂技动作，后来被街头的健身爱好者、跑酷爱好者、专 业杂技运动员演绎得淋漓尽致，更有高手可以做人体旗 帜版的横向引体． 人体旗帜这个动作看起来很难，但是据说只要身体 素质较好的人经过一段时间的训练都能够做到．很多人 以为这个动作靠腰腹力量，但其实这个动作最需要的是 上肢和后背力量，主要发