12.1 杠杆 讲义-2025-2026学年八年级物理人教版下学期

本讲义聚焦杠杆核心知识点，从杠杆定义及五要素（支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂）切入，通过力臂画法口诀和实验探究杠杆平衡条件（F₁L₁=F₂L₂），延伸至最小力分析（最长力臂）及杠杆分类，构建完整知识支架。 该资料以科学探究为特色，通过实验设计（调节杠杆水平平衡、多组数据验证）培养科学思维，结合生活实例（瓶盖起、镊子等）深化物理观念。课中实验引导提升教学效果，课后练习帮助学生巩固，实现学练结合。

八年级下物理寒假班 第十二章 简单机械 第1节 杠杆 【学习目标】 1.掌握杠杆的概念及杠杆五要素。 2.掌握杠杆的平衡条件及其表达式。 3.能从常见工具和简单机械中识别出杠杆并能进行分类。 【精准突破】 古希腊科学家阿基米德曾说过：给我一个支点，我就能撬动地球。 一、杠杆 这4个机械在构造和使用过程有什么共同点？ ①都是硬棒。 ②工作过程中都在转动，转动过程中有一点是不动的。 ③都受到两个作用效果相反的力。 1、杠杆的定义 杠杆：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。 2、杠杆的五要素： 支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示。 动力：使杠杆转动的力，用F1表示。(方向跟杆杠转动方向一致) 动力臂：从支点到动力作用线的距离，用L1表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。(方向跟杆杠转动方向相反) 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。 3、力臂的画法 过支点做力的作用线的垂线段，该垂线段为力臂，用虚线加大括号表示（或者用两端带箭头的实线，不加大括号），标垂足 “画力臂”口诀:一找点，二画线，三是作出垂线段。 注意： a.动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧； b.当力作用在支点时力臂为零。 c.力臂不一定在杠杆上。 d.杠杆可能要考虑自身重力影响。 [例1]画出以下动力和阻力的力臂 二、杠杆的平衡条件 1、杠杆的平衡 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆处于平衡状态。 2、探究杠杆的平衡条件 设计实验 ①实验器材：杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计。 ②测量的物理量：力、力臂。 哪个杠杆处于平衡状态？选择哪个杠杆开始实验？ 在实验前,为什么要调节杠杆在水平位置平衡? 目的：消除杠杆自身重力对实验的影响 调节方法：调节平衡螺母（左高左调、右高右调） 实验过程 如图所示，在杠杆左边挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在杠杆右边某一位置竖直拉住杠杆。A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？ 实验时，使杠杆在水平位置平衡，目的：便于测量力臂。（可以在杠杆上直接读出力臂的大小） 实验与记录 实验前，安装杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，使之在水平位置平衡。 实验时，如图A所示，在杠杆左边挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在杠杆右边某一位置竖直拉住杠杆。设弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力F₁是动力，动力臂为l₁;钩码对杠杆的拉力F₂是阻力，阻力臂为l₂。 当杠杆在水平位置平衡时，测量F₁、l₁、F₂、l₂的大小，并将数据记录在下表中。 在下列情况下使杠杆在水平位置平衡，将相关数据记录在上表中： (1)保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量。 (2)保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置。 (3)保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置。 实验结论 杠杆平衡条件：(杠杆原理)---最早由阿基米德总结出 杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂 计算公式:F1l1＝F2l2 根据式可知：杠杆平衡时，力与力臂成反比 注意： ①应用公式 F1L1=F2L2 计算时，单位要统一。 ②杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；乘积相等就平衡；否则沿着乘积大的那端转动。 三、最小力 如图所示，请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1 重物固定在杠杆上，所以阻力与阻力臂不变 根据杠杆平衡条件：F动×L动 = F阻×L阻 F动要最小，只能使L动最大 找最小力思路：最小力转化为最长力臂，即在杠杆上找到距离支点最远的点，两点之间的连线极为最长力臂 最小力作图步骤： ①先找到一个离支点O最远的点 ②连接该点与支点，即为最小力的力臂（用力臂符号） ③作出垂直于力臂的力的作用线 ④根据转动效果判断最小力的方向 [例2]如左图，桌脚B不动，画出微微抬起桌子的最小力；如右图，在A点画出撬开图钉的最小力 四、杠杆的分类 杠杆的分类与应用 [例3]在如下图所示的杠杆中，使用时能省力的是(A) A. 瓶盖起 B. 镊子 C. 钓鱼杆 D. 船桨 [例4]如图所示，杠杆水平放置且自重忽略不计，O是支点，左侧挂一重物，动力F1大小为3 N，整个装置处于静止状态，则物体的重力为 6 N. 【随堂练习】 1．如图是指甲刀的结构图，下列说法正确的是（　　） A．杠杆ABC是以B为支点，使用时是省力杠杆 B．杠杆OBD是以B为支点，使用时是费力杠杆 C．杠杆OBD是以O为支点，使用时是省力杠杆 D．杠杆OED是以E为支点，使用时是费力杠杆 2．如图所示，在水平力F的作用下，使硬棒沿逆时针方向匀速转动，在棒与竖直方向的夹角由θ增大到θ′的过程中（　　） A．拉力F变小，F的力臂变小 B．拉力F变大，F的力臂变小 C．重力G不变，G的力臂变小 D．重力G变大，G的力臂变小 3．如图所示，均匀杠杆上的每一个小格长度都相等，每一个钩码的质量都为m．杠杆处于平衡状态．下面说法正确的是 A．左、右各摘去一个钩码，杠杆仍然平衡 B．左、右钩码都向支点移动一小格，杠杆仍然平衡 C．左侧钩码向右移动四小格，右侧钩码向左移动两小格，杠杆仍然平衡 D．只摘掉左侧所有钩码，在a点用力拉杠杆，当拉力F ≥2mg时，杠杆有可能平衡 4．如图所示的工具，在使用中不能省力的是（  ） A．瓶起子 B．核桃夹 C．食品夹 D．撬棒 5．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（　　） A．C点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力 B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力 C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力 D．B点是支点，物体A放在车厢前部要费力 6如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点C处用绳子悬挂重为100N的物体（不 计绳重）在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F= N．若保持拉力方向始终竖直向上，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；若保持拉力方向始终垂直于杠杆向上，将A 端缓慢向上提升一小段距离，在此过程中，拉力F将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）． 7．杆秤是人们生活中常用的测量工具，图为用杆秤测量物体质量时的示意图，已知秤砣质量为0.2kg，提纽到秤钩的距离为5cm，当秤砣在A处时距提纽20cm，杆秤恰好平衡，不计秤杆及秤钩质量，则物体质量为 kg。 【实战演练】 1.如图所示，大熊和小熊坐跷跷板。如果它们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是（　　） A．大熊和小熊的重力相等 B．大熊和小熊到支点的距离相等 C．他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等 D．以上说法都正确 2.人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用下列简单机械时说法正确的是（　　） A．筷子可以省距离 B．所有剪刀都一定省力 C．船桨可以省力 D．撬棒越短一定越省力 3.如图所示的均匀木条AOB，AO＝OB，在O点系一绳并挂起，先使AO保持水平，然后放手，则在刚放手的瞬间，木条将会（ ） A.A端向上运动 B.A端向下运动 C.保持平衡不动 D.不能确定 4.重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢匀速转到图中虚线所示位置。在转动的过程中（ ） A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小 C.动力和动力臂的乘积逐渐变大 D.阻力阻力臂的乘积逐渐减小 5.如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 6.如图（1）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体，如图（2）所示，那么，以下说法中正确的是（ ） A.杠杆仍然平衡 B.杠杆是否平衡与加挂物体的重力多少有关 C.杠杆一定不能平衡 D.两侧加挂物体的重力相等时杠杆才能平衡 7.某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！"“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠轩在提起重物的过程中，分析合理的是（　　） A. 前臂杠杆的支点O在肘关节处 B. 肱二头肌给桡骨的力F1是阻力 C. 重物给前臂的力F2是动力 D. 前臂是一根省力杠杆 8.如图所示的用具，在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　） A B C D 9.如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA=AB，在A点悬挂物体，在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡，拉力为F。下列说法正确的是（　　） A.F的大小为物重的2倍 B.物重增加5N，F的大小也增加5N C.物体悬挂点右移，拉力F会增大 D.将F改沿图中虚线方向，拉力F会减小 10.如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力F1的力臂L1． 11.在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F； 12.图甲是小奇用食品夹夹肉饼时的情景，食品夹看作可以绕O点转动的两个杠杆，其中OAB是上方杠杆，图乙是OAB的简化图，F2为作用在点B的阻力。请在图乙中画出： （1）在A点施加的最小动力F1及动力臂L1； （2）阻力臂L2。 1 学科网（北京）股份有限公司 $