内容正文:
3.3 不简单的杠杆(知识点+同步训练)
1.杠杆和斜面一样都是一种简单机械。
2.杠杆是由用力点、阻力点以及支点三部分组成。
3.支点到用力点的距离>支点到阻力点的距离时,杠杆省力;支点距离阻力点越远,而离用力点越近的时候,杠杆越不省力。
4.不同的杠杆有不同的作用,像撬棍那样增大了力的作用效果,有的像打网那样扩展了力的作用范围,有的像锄头那样改变了力的作用方向……
5.生产生活中的杠杆:
省力杠杆有打捞网、羊角锤、瓶盖起瓶器、老虎钳……
费力杠杆有镊子、筷子……
一、选择题
1.一年级小朋友和大人玩跷跷板,小朋友想翘起大人的条件是( )。
A.小孩近支点,大人远支点 B.小孩和大人离支点的距离一致 C.小孩远支点,大人近支点
2.剪刀是一种组合工具,下列有关剪刀的叙述,正确的是( )。
A.剪刀锥形的刀尖是杠杆
B.剪刀的刀刃和中间的转轴绕着把手转动
C.组合多项技术是工具发展的一个重要方向
3.在使用羊角锤拔钉子的过程中(如图),①是杠杆的( )。
A.阻力点 B.用力点 C.支点
4.一根木棍可以有很多种用法,下列用法运用了杠杆原理的是( )。
A.撬动大石头 B.擀面条 C.将木棍平放在石头上
5.在杠杆上用力的位置叫( )。
A.用力点 B.阻力点 C.支点
6.图中村民挑水用的扁担,可以看作是( )
A.杠杆 B.斜面 C.轮轴
7.“给我一个支点,一根足够长的硬棒,我就能撬动整个地球。”若要实现阿基米德的这个设想,支点必须( )。
A.靠近地球 B.靠近阿基米德 C.位于硬棒的正中间
8.下列工具中,属于省力杠杆的是( )。
A.镊子 B.天平 C.羊角锤
9.“秤砣虽小,能压千斤”利用的工作原理是( )。
A.杠杆 B.斜面 C.轮轴
10.同学们在花园里进行一次主题为“探讨杠杆原理”的科学探究活动。下图中大石头被撬得最远的是( )。
A.B. C.
二、填空题
11.杠杆和斜面一样,都是一种 。
12.“秤砣虽小,能压千斤”这句话说明杆秤是 杠杆。
13.理发剪的握把长度 刃长(选填“等于”、“长于”或“短于”),是为了更精细的操作,但费力,这是杠杆原理的应用。
14.在杠杆上起支撑作用的固定点叫做 ;使杠杆转动的用力点叫做 ;阻碍杠杆转动的施力点叫做
15.杠杆始终围绕着某个点转动的位置,叫做 ,在杠杆上使杠杆转动的力的位置叫做 ,阻碍杠杆转动的力的位置叫阻力点。
三、判断题
16.钓鱼竿是费力杠杆。( )
17.打捞网的作用是扩展了力的作用范围。( )
18.生活中有许多省力杠杆,如剪刀、镊子等。( )
19.木棍在任何场所使用都可以被看作是一个杠杆。( )
20.筷子虽然是费力杠杆,但扩展了力的作用范围,方便了人们生活。( )
四、简答题
21.说明杠杆的分类及其应用实例。
22.举例说明生活中哪些工具应用了杠杆原理,并写出它们的支点、施力点和阻力点。
23.什么是杠杆?杠杆有什么特点?
五、实验题
24.下图为家用翻盖垃圾桶示意图,我们在扔垃圾的时候,用脚一踩,垃圾桶盖就会打开。仔细看图,认真思考并回答下列问题
(1)垃圾桶盖打开的过程两次用到杠杆原理。
用三个字母表示一根杠杆,写出 、 两根杠杆。
(2)这两根杠杆都有动力点、支点、阻力点。其中 、 是支点, 、 是动力点。
(3)这两根杠杆都是省力杠杆吗?说说你的理由。
试卷第4页,共4页
试卷第3页,共4页
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《3.3 不简单的杠杆》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
A
A
A
A
C
A
C
1.C
【详解】跷跷板是一种杠杆,其平衡原理是动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。在跷跷板情境中,小朋友和大人的体重分别可看作动力和阻力,他们离支点的距离分别为动力臂和阻力臂。小孩远支点(动力臂大),大人近支点(阻力臂小),在小孩体重较小、大人体重较大的情况下,通过增大动力臂、减小阻力臂,有可能使动力与动力臂的乘积等于或大于阻力与阻力臂的乘积,从而满足杠杆平衡条件或使跷跷板向小孩一侧倾斜,小朋友就有可能翘起大人。故选C。
2.C
【详解】A.剪刀锥形的刀尖是杠杆,叙述错误,剪刀锥形的刀尖属于斜面。
B.剪刀的刀刃和中间的转轴绕着把手转动,叙述错误,剪刀开合应用的杠杆原理,剪刀的刀刃和把手绕着中间的转轴转动。
C.组合多项技术是工具发展的一个重要方向,叙述正确。
3.B
【详解】杠杆是一种简单机械,是一个在力的作用下能绕着固定点转动的杆。杠杆包括支点、用力点、阻力点、动力臂和阻力臂。在使用杠杆时,为了省力,就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆;如果想要省距离,就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。读图可以判断,在使用羊角锤拔钉子的过程中,图中②为支点,①为用力点,③为阻力点。故B正确。
4.A
【详解】杠杆原理是指在力的作用下,能绕着固定点(支点)转动的硬棒。
A.用木棍撬动大石头时,木棍绕着一个固定点(支点)转动,通过施加较小的力就能撬动较重的石头,运用了杠杆原理。
B.用木棍擀面条,主要是利用木棍的形状对面团进行碾压、拉伸,没有绕固定点转动的杠杆结构,没有运用杠杆原理。
C.将木棍平放在石头上,木棍没有绕固定点转动来实现力的作用,没有运用杠杆原理。
故选A。
5.A
【详解】杠杆是一种简单的机械,像撬棍这样的简单机械叫做杠杆,杠杆上有支点、动力点和阻力点。利用杠杆工作时,在杠杆上用力的位置叫动力点,克服阻力的位置叫阻力点,使杠杆能围绕着转动的位置叫支点。故选A。
6.A
【详解】简单机械在生活中处处存在,比如图中村民挑水用的扁担,可以看作是杠杆这种简单机械,支点在村民的肩膀上,用力点和阻力点是两只水桶。故选A。
7.A
【详解】杠杆原理中,支点的位置影响省力效果。当支点靠近阻力作用点时,动力臂大于阻力臂,更省力。题目中地球是阻力作用点,支点需靠近地球以缩短阻力臂,延长动力臂,从而用较小力撬动地球。故选A。
8.C
【详解】省力杠杆的判断依据是动力臂长于阻力臂。镊子的支点在一端,阻力点在中间,动力臂短于阻力臂,属于费力杠杆;天平的支点在中间,动力臂与阻力臂长度相等,属于等臂杠杆;羊角锤使用时支点在锤头接触物体的位置,动力臂长于阻力臂,属于省力杠杆。故选C。
9.A
【详解】杆秤的支点是提纽的位置,秤砣施加的力作用在长力臂(秤杆)上,而被称物体的重量作用在短力臂上。根据杠杆平衡公式(动力×动力臂 = 阻力×阻力臂),即使秤砣重量小,只要它在秤杆上的力臂足够长,就能平衡更重的物体(如千斤)。因此,这一现象的核心原理是杠杆的省力作用。故选A。
10.C
【详解】观察三幅杠杆的图片,发现图中重物相同,改变的只是支撑点的位置。当支撑点离动力点距离越长,动力越大,能够撬动的距离越远。小石块代表动力点,三幅图片中,C图中支撑点距离动力点最远,大石头被撬得最远。
11.简单机械
【详解】机械是能使我们省力或方便的装置。螺丝刀、钉锤、剪刀这些机械构造很简单,又叫简单机械。常用的简单机械种类有杠杆、滑轮、轮轴、齿轮、斜面等。因此杠杆和斜面一样,都是一种简单机械。
12.省力
【详解】杠杆的种类有省力杠杆、费力杠杆、既不省力也不费力杠杆三类。当动力臂大于阻力臂时杠杆省力、当动力臂小于阻力臂时杠杆费力、当动力臂等于阻力臂时杠杆既不省力也不费力。杠杆的种类有省力杠杆、费力杠杆、既不省力也不费力杠杆三类。“秤砣虽小,能压千斤”,那是杆秤利用了杠杆原理的结果。使用杆秤时,提绳处是支点,秤砣对秤杆的拉力是动力,被测物体对秤杆的拉力是阻力,其动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
13.短于
【详解】当动力臂短于阻力臂时,是费力杠杆。费力杠杆需要施加更大的力,但能放大手的微小移动,转化为刃部的较大位移,从而实现更精细的操作(如精确控制剪发的角度和长度)。相反,如果握把长于刃长,会省力但操作不够精细,不适合理发场景。因此,理发剪的设计是费力杠杆的应用,其握把长度短于刃长。
14. 支点 动力点 阻力点
【详解】杠杆上起支撑作用的固定点叫做支点,支点是杠杆转动的中心点;使杠杆转动的用力点叫做动力点,动力点是人施加用力的位置;阻碍杠杆转动的施力点叫做阻力点,阻力点是物体阻碍杠杆转动的位置。
15. 支点 用力点
【详解】像这种用来撬动重物的装置叫作杠杆,它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。杠杆上有三个重要的位置:支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫支点;在杠杆上用力的位置叫用力点;杠杆克服阻力的位置叫阻力点。
16.√
【详解】当阻力点到支点的距离小于用力点到支点的距离时,杠杆省力;当阻力点到支点的距离大于用力点到支点的距离时,杠杆费力;当阻力点到支点的距离等于用力点到支点的距离时,杠杆不省力也不费力。钓鱼竿是费力杠杆,省距离但不省力。故题干正确。
17.√
【详解】打捞网可以将力作用在一个较大的范围上,从而一次性打捞更多物体,因此打捞网的作用是扩展了力的作用范围。故该说法正确。
18.×
【详解】杠杆包括一个支点和一根能绕支点转动的棍子。它是一种简单机械,利用杠杆可以省力。当杠杆的力点到支点的距离大于重点到支点的距离时,杠杆省力。比如:扳手、剪刀、开瓶器、羊角锤、订书机、撬棍等。镊子属于费力杠杆。
19.×
【详解】杠杆是一种简单机械,必须包含三个关键点:支点(支撑点)、施力点(用力处)和阻力点(受力处)。木棍只有在被用来撬动物体(如撬石头)时,才符合杠杆的原理。在其他场所使用,比如当木棍用来支撑帐篷时,它只是支撑物,没有施力和阻力的作用,不是杠杆。
20.√
【详解】杠杆是一种简单机械,它在我们的生活中发挥着重要的作用,不同杠杆的作用也不同,比如筷子也运用了杠杆原理,使用它虽然费力,但是可以延长我们的手臂,扩展力的作用范围。
21.杠杆分类及应用
分类:①省力杠杆(动力臂>阻力臂),如钳子;②费力杠杆(动力臂<阻力臂),如镊子;③等臂杠杆(动力臂=阻力臂),如天平。
应用:根据实际需要选择不同类型的杠杆,达到省力、省距离或精确控制的目的。
【详解】杠杆依据动力臂和阻力臂的大小关系,可分为省力、费力、等臂三类。省力杠杆动力臂大于阻力臂,像钳子,用较小动力就能克服较大阻力,能省力但费距离,适合需要大力操作的场景;费力杠杆动力臂小于阻力臂,以镊子为例,虽费力却能省距离,便于在小空间精准操作;等臂杠杆动力臂等于阻力臂,如天平,可保证两边力的平衡,用于精确测量。生活与生产中,人们根据实际需求选择不同杠杆,要省力就用钳子这类,要精准控制、省距离选镊子,需精确测量则用天平,通过合理利用杠杆的不同特性,满足省力、省距离或精确控制等多样需求,让杠杆在各类场景中发挥作用,助力完成工作。
22.剪刀—支点:螺丝处;施力点:手柄;阻力点:刀口。
【详解】从生活工具里找出应用杠杆原理的,明确杠杆的支点(杠杆绕着转动的点)、施力点(动力作用的点)、阻力点(阻力作用的点)。以剪刀为例,剪刀是典型的杠杆应用工具。当使用剪刀时,螺丝处是支点,是剪刀两部分绕着转动的点;手柄是施力点,人手施加的力作用在此;刀口是阻力点,被剪切物体对刀口的反作用力作用处。
23.杠杆是一种简单机械。跷跷板就是一种杠杆。杠杆上有三个点,起支撑作用的固定点叫支点,自己对杠杆用力的点叫动力点,承受重物的点叫阻力点。杠杆都可以在力的作用下绕着支点转动。
【详解】像这种用来撬动重物的装置叫作杠杆,它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。杠杆上有三个重要的位置:支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫支点;在杠杆上用力的位置叫动力点;杠杆克服阻力的位置叫阻力点。杠杆有三种类型,分别是省力杠杆、费力杠杆和不省力不费力杠杆。
24.(1) ABC DEF
(2) B F A E
(3)踏板杠杆ABC是省力杠杆,它的动力臂大于阻力臂;盖子杠杆DEF是费力杠杆,它的阻力臂大于动力臂。
【分析】杠杆是一种简单机械,人们在生活中常用到它。
【小题1】踏板杠杆:B(支点,踏板与桶身连接点)、A(动力点,脚踩的位置)、C(阻力点,踏板与连杆连接点)。杠杆:ABC。
盖子杠杆:F(支点,盖子与桶身铰链)、E(动力点,连杆与盖子连接点)、D(阻力点,盖子的重心)。杠杆:DEF。
【小题2】踏板杠杆B是支点,A是动力点,这是脚踩的位置,由人提供动力;
盖子杠杆F是支点,E是动力点,踏板杠杆通过E点施加一个动力。
【小题3】踏板杠杆是省力杠杆,AB的距离大于BC的距离,动力臂大于阻力臂是省力杠杆;
盖子杠杆是费力杠杆,DF的距离大于EF的距离,阻力臂大于动力臂是费力杠杆。
答案第2页,共5页
答案第1页,共5页
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