内容正文:
第六章 力和机械
6.5 杠 杆
第1课时 探究杠杆的平衡条件
请同学们翻到《主书》P16
1. 杠杆(如图所示)
定义:物理学中,把在力的作用下能绕 转动的硬棒
(直棒或曲棒),叫做杠杆.
支点:杠杆绕着转动的点(图中点O),叫做支点.
某一固定点
力臂:从支点到 的 距离L1和L2叫做力
臂.动力的力臂叫做动力臂,阻力的力臂叫做阻力臂.
杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下处于 或
状态,叫做杠杆平衡.
力的作用线
垂直
静止
匀速转动
2. 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
.
F1L1=
F2L2
杠杆
例1 关于杠杆,下列说法不正确的是( C )
C
A. 杠杆可以是直的也可以是弯的
B. 杠杆的支点一定在杠杆上
C. 动力臂是支点与动力作用点的连线
D. 阻力臂是支点与阻力作用线的垂直距离
知识点拨►(1)支点一定在杠杆上,可以在杠杆上的任何位置.(2)力
臂是指点到线(“支点”到“力的作用线”)的垂直距离,而不是点到点(“支
点”到“力的作用点”)的距离.
►拓展训练
1. 在如图所示的杠杆中,点O是 ,若F1是动力,则F2
是 ,动力臂是 ,阻力臂是 .
支点
阻力
OB
OA
杠杆作图
例2 如图所示是关于F1力臂的作图,正确的是( C )
C
例3 (2024·宁夏)如图是使用螺丝刀撬图钉的示意图,请在图中画出
动力F1的力臂l1.
知识点拨►画力臂的方法:①找点(确定支点);②画线(画力的作用
线);③作垂线段(从支点向力的作用线作垂线段,一般为虚线);④标力
臂(标垂足—直角符号,标力臂—支点到垂足的距离).简记:一找点,二
画线,三作垂线段,四标符号.
►拓展训练
2. 如图是开瓶盖的起子,可以看成一个杠杆,能正确表示出杠杆的
支点O、动力F1和阻力F2的图是( C )
C
探究杠杆的平衡条件
例4 小华同学为“探究杠杆的平衡条件”,设计了如图所示的实验.
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,为使杠杆在水平位置平
衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,或者将杠
杆左端的螺母向 (选填“左”或“右”)调节.调节杠杆在水平位置平衡
可以更方便地测出 .
右
右
力臂
(2)如图乙所示,改变两边所挂钩码个数及钩码与支点的距离,并使
杠杆始终在水平位置平衡,多次实验,得到如下表所示的实验数据.
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 1.0 0.30 2.0 0.15
2 1.5 0.10 1.0 0.15
3 2.5 0.20 2.0 0.25
由数据可得出杠杆的平衡条件是 (用表格中物理量符号
表示).
F1l1=F2l2
(3)多次实验的目的是 .(填字母)
A. 取平均值减小误差 B. 归纳出物理规律
C. 使每组数据更准确
B
(4)如图丙所示,杠杆一直在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数
为 N. 在将弹簧测力计逐渐旋转至图中虚线所示位置的过程中,
始终保持杠杆水平平衡,弹簧测力计的示数将 (选填“变小”“变
大”或“不变”).
1.5
变大
知识点拨►(1)把杠杆的中点作为支点,其目的是避免杠杆的自重对
实验造成影响.(2)无论杠杆在哪个位置静止,杠杆都处于平衡状态.(3)
实验前,首先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时在水平位
置保持平衡,目的是便于测量力臂.(注意:杠杆平衡的调节遵循“左低右
调、右低左调”)
►拓展训练
3. 如图所示,一刻度均匀的轻质杠杆在A处挂重12 N的物体,若要
使杠杆在水平位置平衡,则在杠杆B处应施加的拉力方向和大小为
( D )
A. 竖直向上 24 N
B. 竖直向上 6 N
C. 竖直向下 24 N
D. 竖直向下 6 N
D
1. 如图所示的杠杆,动力F的力臂是( D )
A. OC
B. AB
C. CA
D. OA
D
2. 如图,杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两侧各去掉一个质量相同
的钩码,杠杆会( B )
A. 左端下降
B. 右端下降
C. 仍然平衡
D. 无法判断
B
3. 下列有关“探究杠杆的平衡条件”的表述中,错误的是( D )
A. 杠杆静止或匀速转动,我们就说此时杠杆处于平衡状态
B. 安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,使之在水平位置平衡
C. 如图当测力计改为斜向下拉,要使杠杆保持水平平衡,则测力计示数会变大
D. 测量过程中,若测力计指针不在刻度线上,为方便读数可适当调节平衡螺母
D
4. 如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1为力
F1的力臂.请在图中画出力F1和力F2的力臂L2.
第六章 力和机械
6.5 杠 杆
第2课时 杠杆的分类及应用
请同学们翻到《主书》P19
三种杠杆的特点
名称 结构特征 特点 应用举例
省力
杠杆 动力臂 阻力臂 省力费距离 撬棒、铡刀、羊角锤、钳子、手推车、花枝剪刀等
费力
杠杆 动力臂 阻力臂 省距离费力 筷子、镊子、铁锹、缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发和裁衣的剪刀、钓鱼竿等
等臂
杠杆 动力臂 阻力臂 既不省力也不省距离 天平
>
<
=
杠杆的分类
例1 (2024·连云港)如图所示是生活中几种常见的杠杆,其中属于费
力杠杆的是( D )
D
►拓展训练
1. (2024·广东改编)如图为某款剪刀的示意图.握住手柄修剪树枝
时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是( A )
A. 省力 B. 费力
C. 既不省力也不省距离 D. 省距离
A
杠杆的应用
例2 (2023·宜昌)如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图,他们
通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起.当巨木太重无法抬起
时,下列改进方法可行的是( D )
D
A. 减少横杆右端的人数
B. 将支架向右移动
C. 横杆右端的人向支架靠近
D. 减小横杆上悬绳与支架间的距离
例3 如图,拉杆箱的总质量为12 kg,重力作用于A点,点O为支
点.请回答下列问题:(g取10 N/kg)
(1)拉杆箱的总重力是多少?
解:拉杆箱的总重力G=mg=12 kg×10 N/kg=120 N
(2)将拉杆箱提起时,作用在拉杆上的力F有多大?
解:由图可得l1=20 cm+60 cm=80 cm,l2=20 cm
根据杠杆平衡可得Fl1=Gl2,即
F=×G=×120 N=30 N.
答:(1)拉杆箱的总重力是120 N;
(2)将拉杆箱提起时,作用在拉杆上的力F为30 N.
►拓展训练
2. (2023·自贡)杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国人的智
慧.如图所示,O为杆秤提纽,OA=8 cm,秤砣质量m=0.2 kg,不挂重
物和秤砣时,手提提纽,杆秤可水平平衡.用它称鱼,当秤砣置于B点
时,杆秤再次水平平衡,此时测得OB=32 cm,则鱼的质量为( B )
A. 1.0 kg
B. 0.8 kg
C. 0.6 kg
D. 0.4 kg
B
1. 图中的工具在正常使用的过程中,属于省力杠杆的是( C )
C
2. “节约用水,人人有责”,我们应养成随手关闭水龙头的好习
惯.水龙头手柄可视为如图所示的杠杆,O为支点,F为阻力,分别沿a、
b、c、d方向关闭水龙头,其中最省力的是( B )
A. a B. b C. c D. d
B
3. (2023·无锡)如图所示是《天工开物》中记载的我国传统提水工具
“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40 N的
石块,B端挂有重为20 N的空桶,OA长为1.2 m,OB长为0.6 m.使用
时,人向下拉绳放下空桶,装满重为100 N的水后向上拉绳缓慢将桶提
起,硬棒质量忽略不计.下列说法中正确的是( D )
A. 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B. 向下拉绳放下空桶时拉力为20 N
C. 向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D. 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40 N
D
4. 各式各样的剪刀都是一对对的杠杆,如图所示, 剪刀是
费力杠杆.剪开铁皮时,用 最合适,将铁皮 (选填“靠近”
或“远离”)支点放置是通过 的方法,使剪起来更省力.剪
纸或布时,用 剪刀最合适.
乙
甲
靠近
减小阻力臂
乙
$$