12.1 杠杆新课讲义 2024-2025学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 12.1 杠杆 【学以致用】 1.从A点沿绳子向下画带箭头线段表示F_1 ；从支点O向F_1作用线作垂线段。图：略 2.B 解析：杠杆不一定是直棒；杠杆长度与动力臂和阻力臂之和无必然联系；力臂不一定在杠杆上；力臂是支点到力的作用线距离，不是作用点到支点距离。 3.B 解析：水泥板重心在几何中心，两种方法中，动力臂都是阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件F_{动}L_{动}=F_{阻}L_{阻}，动力都为阻力的一半，所以F_{甲}=F_{乙} 。 4.C解析：重物重力和其力臂不变，根据杠杆平衡条件，力F和它力臂的乘积始终等于重物重力与其力臂乘积，保持不变，D表述本身正确，但本题选变化情况。在力F逆时针缓慢改变方向过程中，力F的力臂先变小后变大，根据杠杆平衡条件，力F先变大后变小，A、B错误，C正确。 5.B 解析：钢丝钳动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；钓鱼竿使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；托盘天平是等臂杠杆；定滑轮实质是等臂杠杆。 6.B 解析：当动力为F_{1}时，撬棒绕A点转动，支点是A点；当动力为F_{2}时，撬棒绕C点转动，支点是C点。根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，以C点为支点时动力臂更长，更省力 。 7.D 解析：食品夹、碗夹、筷子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；开瓶器使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 【基础知识·过关检测】 1.C 解析：定盘星是秤杆上的刻度点不是支点；秤砣到提纽距离大于物体到提纽距离，是省力杠杆；物体加重，阻力×阻力臂变大，要平衡需增大动力臂，秤砣右移；磨损秤砣质量小，要平衡需右移，测量值比真实值大。 2. D 解析：同一物体重力不变即阻力不变，两种挑法动力臂不同，是探究动力臂和动力的关系。 3.A 解析：起瓶器是省力杠杆；看水中鱼浅是光的折射；晶体熔化吸热温度不变；铜片和锌片插入西红柿可制作电池。 4.C 解析：羊角锤是省力杠杆但费距离；病房消毒灯用紫外线；系安全带防惯性危害；热气球升空是浮力原理。 5.C 解析：杠杆可能费力、等臂不一定省力；钢丝钳是省力杠杆；定滑轮是等臂杠杆能改变力方向；使用机械不省功，滑轮组可省力。 6.A 解析：轮胎刻花纹增大接触面粗糙程度增大摩擦；车闸是省力杠杆费距离；车座成弧面增大接触面积减小压强；轴承装滚珠变滑动为滚动减小摩擦。 7.(1) ① 变大；② 支点到力的作用线；③ 小明 (2) ① 动力臂L_1/cm ；② F1L1 = F2L2 ；③ 右 ；④ 杠杆两端力与力臂乘积不等，杠杆失去平衡 (3) 这端重力与力臂乘积变小，杠杆失去平衡 8.答案 (1) 150N (2) 250N (3) 5000Pa 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十二章 简单机械 10.1 杠杆 ★学习目标 1.学会认识杠杆； 2.能从常见的工具中与简单机械中识别出杠杆； 3.理解杠杆的平衡条件及其杠杆的应用； 4.会画杠杆的示意图（动力与动力臂、阻力与阻力臂）； 5.能利用杠杆平衡条件进行简单计算。 1.都是我们生活中常用的工具，我们称之为机械（机械的种类很多，如杠杆、滑轮、斜面等，统称为简单机械）； 2.都有一个固定不动的点（称之为转轴），机械的其他部分绕转轴运动； 3.都存在两个力，力的作用点不同，力的方向不同； 4.上述的简单机械属于杠杆。 一、杠杆 什么是杠杆：在力的作用下，能绕某一固定点转动的坚实物体 (如图)。 杠杆五要素 1.支点：绕着转动的固定点（O）； 2.动力：使杠杆转动的力（F1）； 3.阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）； 4.动力臂：从支点到动力作用线的距离L1; 5.阻力臂：从支点到阻力作用线的距离L2; 二、杠杆平衡条件 杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡；如图a所示。 如果改变动力或阻力大小、方向以及作用点，杠杆会失去平衡，说明杠杆的平衡与力的大小、方向和作用点有关。如图b所示。 杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式：F1L1=F2L2 【经典案例】 若物体重60N，OA=40cm，OB=30cm，图中杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉力F是多大？ 80N 三、生活中杠杆 1.省力杠杆 图中，动力臂大于阻力臂，由杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，动力小于阻力。用较小的动力就可以克服较大的阻力。省力但费距离。 例如：铡刀、瓶起子，手推车、钢丝钳、羊角锤、撬棒等 2.费力杠杆 图中，动力臂小于阻力臂，由杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，动力大于阻力。用较小的动力就可以克服较大的阻力。费力但省距离 例如：钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、扫帚、船桨等 3.等臂杠杆 图中，动力臂等于阻力臂，由杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，动力等于阻力。用较小的动力就可以克服较大的阻力。不省力不费距离。 例如： 例如：天平、跷跷板、定滑轮 【学以致用】 1.（2024·山东德州·中考真题）如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图，请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂。 2.下列关于杠杆的说法正确的是（　　） A．杠杆一定是一根直棒 B．杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和 C．力臂一定在杠杆上 D．力臂就是力的作用点到支点的距离 3.如图所示，一块厚度、密度都均匀的长方体水泥板放在水平地面上，用一个竖直向上的力将其一端抬离地面。则（　　） A． ，因为甲方法的动力臂长 B． ，因为乙方法的动力臂长 C． ，因为乙方法的动力臂长 D． ，因为两种方法中动力臂都是阻力臂的2倍 4.如图，轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，下列说法正确的是（　　） A．力F的大小变大 B．力F的大小先变大后变小 C．力F的力臂先变小后变大 D．力F和它力臂的乘积始终保持不变 5.下列工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．钢丝钳 B．钓鱼竿 C．托盘天平 D．定滑轮 6.小宇同学利用石块2和撬棒将石块1撬动，他想到了F1和F2两种施加动力的方式，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．当动力为F1时，撬棒的支点是C点 B．当动力为F2时，撬棒的支点是A点 C．要想更省力，应该以C点为支点撬起石块1 D．要想更省力，动力应该沿着F1的方向 7.如图厨房用具中，属于省力杠杆的是（　　） A．食品夹 B．碗夹 C．筷子 D．开瓶器 【基础知识•过关检测】 1.（2024•内蒙古通辽•中考真题）小明家有一把杆秤，如图所示，秤钩上不挂物体时提住秤纽，将秤砣移动至定盘星处时，秤杆恰能水平平衡，当秤钩挂上物体移动秤砣使秤杆再次水平平衡时，即可通过秤砣所对应刻度读出物体质量。下列说法正确的是（　　） A．定盘星是秤杆的支点 B．杆秤是一种等臂杠杆 C．所挂物体加重时，秤砣向右移，秤杆才能再次水平平衡 D．使用已磨损的秤砣测量时，测量值比真实值偏小 2.（2019•山东济南•中考真题）如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法探究竟。他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下（　　） A．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系 B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系 C．动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系 D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系 3.（2022•黑龙江大庆•中考真题）下列说法错误的是（　　） A．起瓶器（俗称“瓶起子”）是费力杠杆 B．岸边人看水中鱼的位置比实际要浅一些，是由光的反射造成的 C．晶体熔化过程中吸收热量，温度升高 D．将铜片和锌片分开插入同一西红柿中，就可以制成一个简易的西红柿电池[此选项排除] 4.（2021•山东淄博•中考真题）下列应用中涉及的物理知识描述正确的是（  ） A．起钉子用的羊角锤，既省力又省距离 B．病房用的消毒灯，利用红外线灭菌消毒 C．驾驶员系安全带，可减轻惯性带来的伤害 D．热气球升空，利用了流体压强与流速的关系 5.（2021•贵州毕节•中考真题）下列说法正确的是（　　） A．使用杠杆一定可以省力 B．钢丝钳是费力杠杆 C．定滑轮是等臂杠杆，可以改变力的方向 D．滑轮组既可以省力也可以省功 5.（2024•山东青岛•中考真题）如图所示，小明用手提起哑铃，这一动作从生物学的视角，可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着时关节转动；从物理学的视角，可以认为是一个杠杆在工作．下列说法正确的是（　　） A．此杠杆的支点为A点 B．此杠杆的阻力是哑铃受到的重力 C．此杠杆是一个费力杠杆 D．肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离 6.（2017•山东滨州•中考真题）小丽同学积极响应“共享单车，绿色出行”的倡议，她在骑行中观察到自行车的许多部件运用了所学的物理知识，下列有关说法正确的是（ ） A．轮胎刻有凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦 B．车闸属于费力杠杆，是为了省距离 C．车座制成弧面，是为了增大与人体的接触面积，增大压强 D．轴承中装有滚珠是为了增大摩擦 7.（2024•山东淄博•中考真题）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。 (1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。 小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离； 小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD>OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离________（选填“变小”“不变”或“变大”）； ②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这两种情况下________的距离不变； ③由此初步判断________的观点是正确的； (2)明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。 实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 15 1.5 20 ①表格中a处应填写的内容是________； ②分析表中数据，得出杠杆平衡的条件是________； ③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆________端下沉； (3)交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是________。 8.（2024•青海西宁•中考真题）如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时： (1)配重的重力； (2)拉力； (3)小宁同学对地面的压强。 学科网（北京）股份有限公司 $$