内容正文:
物理
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命题点3 杠杆
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【2022年版课标要求】知道简单机械.探究并了解杠杆的平衡条件.
杠杆的认识及平衡条件(2018.14)
1.杠杆的定义:在物理学中,在力的作用下能绕着①________转动的硬棒
称为杠杆.
固定点
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2.杠杆的五要素
______________________________________ 支点:杠杆可以绕其转动的点,用字母②___表示.
第二空
动力:使杠杆转动的力,用字母 表示.
阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母 表示.
动力臂:从支点到③____________的距离,用字母 表示.
阻力臂:从支点到④____________的距离,用字母表 示.
动力作用线
阻力作用线
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(1)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的.
(2)动力和阻力都是杠杆受到的力,作用点都在杠杆上.
(3)动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向相反.
(4)力臂是支点到力的作用线的距离,而不是支点到力的作用点的距离.
. .
. .
. .
3.杠杆的平衡条件:⑤__________________________,
即⑥____________
动力×动力臂阻力×阻力臂
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1.杠杆是否再平衡的判断:
方法一:比较末态<m></m>和<m></m>大小:(1)相等,平衡;(2)不等,向乘
积大的一端偏转.
方法二:比较力和力臂的乘积变化量大小:减少量(增加量)少(多)的
一端下沉.
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.
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杠杆类型的判断(8年5考)
名称 示意图 特征 特点 应用举例
省力
杠杆 _____________________________________________ 动力臂
______阻力
臂 省力、
费距离 铡刀、羊角锤、钢丝
钳、花枝剪刀、起瓶器
第一空 等
大于
费力
杠杆 _______________________________________________ 动力臂
______阻力
臂 费力、
省距离 起重臂、人的前臂、理
发剪刀、镊子、食品夹
等 第一空、2023.17第一空、2020.18第一空、2019.18第一空
小于
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名称 示意图 特征 特点 应用举例
等臂
杠杆 ______________________________________________ 动力臂
______阻力
臂 不省力
也不费
力 天平、定滑轮等
等于
杠杆类型的判断
(1)判断杠杆的种类,只需确定动力臂与阻力臂的相对大小(需准确判
断力臂).
(2)对于一些不容易判断力臂大小的杠杆,可根据使用杠杆的目的
(是省距离还是省力)来判断.
1.[2024厦门期中]公筷公勺是文明新“食尚”.当你用筷子夹菜时,你就在使
用杠杆了.下列用具正常使用时也是杠杆,其中与筷子同属于费力杠杆的是
( )
A. 扳手 B. 开瓶器
C. 划赛艇的船桨 D. 钳子
√
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杠杆相关作图(2021.23)
1.力臂作图的步骤
一找支点:让杠杆沿动力或阻力的方向运动,观察杠杆绕哪个部位转动,
这个部位就是支点;
二画线:根据动力和阻力的方向作对应的作用线;(有时需要用虚线将力
的作用线延长)
三作垂线段:从支点<m></m>向力的作用线作垂线段,标出垂直符号;
(垂线段长度即为力臂)
四标示:力臂有虚线和实线两种画法:力臂用实线时,要在两端加箭头表
示;力臂用虚线时,要用大括号括起来表示.力臂旁边均需标上字母“<m></m>”.
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2.最小动力作图的步骤
一找作用点:动力作用点要选在杠杆上距离支点最远处;
二确定力臂:连接动力作用点和支点即为最长动力臂;
三确定力的作用线:过动力作用点作动力臂的垂线,并标出垂直符号;
四确定力的方向:根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反,确定动力的方向.
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1.[2023漳州一检]同学们在劳动课上修剪树枝,应选用以下的哪种剪刀最
合适( )
A. B. C. D.
√
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2.[2024烟台]骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本
的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的.下列关于人体中的杠杆说
法正确的是( )
第2题图
A. 图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B. 图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的
牵引力是阻力
C. 图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D. 图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足
部骨骼的牵引力是动力
√
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第3题图
3. (RJ八下P80图12.1-8)独轮车车斗和车内
的砖头受到的总重力为,车轴 为支点,独轮车重
力作用点及有关的尺寸如图所示,将车把抬起时,人作用
在车把向上的力_____ ,搬运相同的材料,若想要更
省力,人手应该向____(填“前”或“后”)移动一些.
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后
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第4题图
4.[古代文化][2024龙岩二检改编]我国古代科技
著作《天工开物》记载了脚踏碓(碓: ,是一
种给稻谷去壳的工具,用脚连续踏木杠的一端,
另一端的碓头就会连续起落).如图所示,脚踏碓
属于______杠杆;脚向下踏木杠时,越靠近 点,
越______(填“省力”或“费力”).
费力
费力
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第5题图
5.[2024广州改编]如图甲,质量不计的晾晒架
钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以
为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上
、、、四点在同一水平线上,、、
是挂衣处,同一件衣服挂在时, 点受到的
小
4
支持力最____,若衣服重为,则此支持力最小值为___ .
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6.[2024厦门模拟]如图是一款瓶起子,可看成以 为支点的杠杆.请在图中
画出作用在点的最小动力及动力臂 .
第6题图
F1
l1
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探究杠杆的平衡条件
(《课标》要求探究类学生必做实验)
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1.实验装置图(如图1)
2.实验器材:杠杆(带刻度)、支架、若干相
同钩码(重力已知)、弹簧测力计.
实验器材的改进及其优点
.使用带刻度的杠杆,优点: 方便读取力臂的数值.
.使用弹簧测力计替代杠杆一端的钩码,优点:能直接测出拉力的大小,
实验操作更方便,并且可以任意改变力的大小和方向.为了便于测量力臂,
需沿竖直方向拉动弹簧测力计.
图2
图1
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3.设计与进行实验
(1)实验前,选择杠杆中点作为支点的目的:______________________________.
(2)实验前,调节杠杆在水平位置平衡的目的:____________________.
消除杠杆自重对实验的影响
实验中便于测量力臂
(3)实验前,通过平衡螺母调节杠杆水平平衡的原则是“左高向左调,右高向右调”.
若某次实验前,杠杆静止时如图2所示,则杠杆处于______(填“平衡”或“非平衡”)状
态,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向____(填“左”或“右”)
调节.杠杆水平平衡后,在实验过程中______(填“能”或“不能”)通过
调节平衡螺母使杠杆平衡.
平衡
左
不能
图2
(4)多次改变杠杆两端所挂钩码的数量和位置,使杠杆在水平位置平衡,记录下对应的、和、 ,然后分析数据,总结规律.
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(5)实验数据如下表所示,得出杠杆平衡条件应为, 的错
误结论,原因是__________________________________________________
___________.
实验序号
1 2 3 2 3
2 3 3 3 3
3 4 3 4 3
没有改变力的大小和作用点的位置,多做几组实验,得出普遍规律
4.实验结论:杠杆平衡的条件:动力×动力臂阻力×阻力臂
即 .
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图3
(1)杠杆水平平衡时,在杠杆两端加减钩码个数或移动钩
码位置后,可根据“”和“ ”的大小关系来判断杠杆的
状态,若相等,则杠杆__________;若不相等,哪边乘积
大,杠杆向哪边倾斜.如图3所示,杠杆上的刻度均匀,调
水平平衡
4
5
节杠杆水平平衡后,在 点挂 2个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在
点挂___个相同的钩码;为使杠杆向右倾斜,应在 点至少挂___个相同
的钩码.
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图4
(2)在实验中用弹簧测力计代替一侧的钩码,和两侧都用
钩码相比较,优点是_________________________________
___________________________________________________
_____.在杠杆左边离支点2格的位置挂4个钩码,在杠杆左边
离支点4格的 点用弹簧测力计从竖直方向沿顺时针旋转一
定角度至如图4所示位置.在旋转过程中,要使杠杆始终在水
弹簧测力计拉杠杆时,位置和方向可以随意改变,可以更清楚地展示力臂的变化对杠杆平衡的影响
变大
平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(填“变大”或“变小”).
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图5
(3)[新情境][2023厦门期末]为帮助学生理
解力臂,老师自制了图5甲所示的“杠杆力臂演示
仪”,杠杆可绕 点(螺母)转动,不计摩
擦和杠杆自身重力.当杠杆处于图5乙所示水平位
②
置平衡时,松开螺母保持水平不动,使 向下折,再拧紧螺母形成一
根对应点.保持物块 的位置不变,要使杠杆在图5乙所示位置
保持平衡,则应将物块 移动到____(填“①”“②”或“③”)处.
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$$