内容正文:
第1节 杠杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
物理 八年级下册 人教版
原创新课堂
1.杠杆:在力的作用下绕着__________转动的硬棒叫做杠杆。
2.杠杆的五要素:支点O、动力F1、____________、_________、 阻力臂l2。
3.杠杆平衡的条件:_________________________________,用字母表示__________________。
固定点
阻力F2
动力臂l1
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
【例1】关于杠杆,下列说法中正确的是( )
A.杠杆一定都是直棒
B.支点、力臂一定都在杠杆上
C.动力作用点和阻力作用点一定在支点两侧
D.力臂是支点到力的作用线的距离
D
【变式训练1】下列有关杠杆的说法中正确的是( )
A.杠杆一定要有支点,且支点一定在杠杆上
B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C.作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反
D.作用在杠杆上的动力和阻力一定在支点的两侧
A
【方法点拨】(1)杠杆可以是直的,也可以是弯的。(2)杠杆的支点一定在杠杆上,动力和阻力可以作用在支点两侧,也可作用在支点同侧。(3)动力和阻力都是指作用在杠杆上的力,而不是杠杆对别的物体施加的力。(4)动力和阻力是相对的。动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的,但动力和阻力的方向不一定相反。
解:
解:
【方法点拨】(1)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。
(2)力臂的画法:①确定支点——杠杆上固定不动的点就是支点;②确定动力和阻力的作用线——从动力、阻力的作用点沿力的方向(或反方向)分别画线即可得到;③画出动力臂和阻力臂——从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足间的距离为力臂;④标字母——在垂线段旁边注明力臂的名称。
【例3】(广东中考)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节。
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5 N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为_____________时,拉力最小,大小为______N。
右
竖直向下
2
(3)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂l1∶l2=_________,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的_______(选填“左”或“右”)端将下沉。
2∶1
右
【变式训练3】(2023·佛山模拟)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是_____________________________________________________。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码。当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点方向移动一小格,则杠杆____________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动。
右
便于测量力臂,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
6
顺时针
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将_______(选填“不变”“变大”或“变小”)。
(4)保持A点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图象,如图丁所示。请根据图象推算,当l1为0.6 m时,F1为_______N。
变大
0.5
【方法点拨】(1)杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力作用下保持静止或匀速转动状态。
(2)实验前调节平衡螺母,使杠杆平衡,杠杆重心落在支点上,避免杠杆自重对实验的影响。
(3)实验过程中调节杠杆水平平衡,是为了方便测力臂。
(4)保持杠杆水平平衡,弹簧测力计由竖直变为斜拉时,示数变大,因为拉力力臂变小。
(5)多次改变力的大小和力臂进行实验,使实验结论具有普遍性。
【例2】如图所示,工人用一根硬棒通过支点O撬起石头,画出石头所受重力G的示意图以及力F的力臂l。
【变式训练2】(2023·揭阳期末)如图所示,杠杆支点为O,请画出阻力F2的力臂l2,并作出动力臂为l1的动力F1的示意图。
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