12.1.2 杠杆的分类与应用-【学海风暴】2025-2026学年八年级下册物理同步备课（人教版,通用）

第2课时 杠 课前预习导航 一、杠杆的分类 1.等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆， 平衡时，动力等于阻力，它既不省力也不费力。 2.省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆， 平衡时，动力小于阻力，它能省力但费距离。 3.费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆， 平衡时，动力大于阻力，它费力但省距离。 名师点睛 判断杠杆种类的方法 (1)通过动力臂和阻力臂的大小关系判 断。对于较复杂的杠杆，可先在图上找到动 力臂和阻力臂，然后比较力臂的大小关系。 (2)从应用目的上进行判断。省力杠杆 一般在阻力很大的情况下使用，以达到省力 的目的，而费力杠杆在阻力不大的情况下使 用，目的是省距离。 二、杠杆的应用 1.等臂杠杆的应用：如托盘天平、晾衣架。 2.省力杠杆的应用：如钢丝钳、开瓶器。 3.费力杠杆的应用：如理发剪、船桨、钓 鱼竿。 已经典例题剖析 【例1】(2025长沙)下列属于费力杠杆的 是 A.钢丝钳 B.独轮车 C.船桨 D.托盘天平 的分类与应用 【解题点拨】动力臂大于阻力臂的杠杆是 省力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠 杆，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。结 合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程 中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它属 于哪种类型的杠杆。 【例2】(2025安徽改编)图甲所示为自行 车的手闸，将其OAB部分简化为图乙所示的 杠杆，忽略杠杆自身的重力，当杠杆平衡时，施 加在B点的动力F1=15N,测得l1=12cm,l2 =4cm,该杠杆属于 (选填“省力”或 “费力”)杠杆，阻力F2= N 【解题点拨】根据动力臂11和阻力臂12的 大小关系可判断出杠杆属于哪种类型；根据杠 杆平衡条件F1l1=F2l2可求出阻力F2。 <参考答案0【例1】C 【例2】省力45 已课内基础闯关 考点①生活中的杠杆 1.(2025南昌期中)很多地方清 明节前后有吃青团的习俗。 右图所示的是制作青团皮时 用到的模具，它是一个 杠杆， 制作青团时可以捏出不同的花边，说明力可 以改变物体的 2.模型建构人体中有很 肱二头肌 多结构可简化为杠杆。 肘关节 如右图所示，手拿起物 桡骨 体时，桡骨在肱二头肌 的收缩牵引下绕肘关节转动，这是一种 下册第十二章 119 杠杆，此过程中肱二头肌收缩的距 离 (选填“大于”“小于”或“等 于”)手移动的距离。 3.(2025乐平期末)如图甲所示，用勺子在瓶盖 的边缘处撬一下，瓶盖就更容易被打开了， 此时勺子相当于一个 杠杆；如 图乙所示，用细绳将勺子悬挂起来，使其静 止在水平位置，则勺子悬挂点 (选填“左”或“右”)侧的质量较大一些 考点②动态杠杆 4.(2025上饶广信区期末)右 图是春晚舞蹈《青绿腰》的 剧照，若将此时舞者身体 视为杠杆，O点为支点，A 点为重心，右腿对身体的支持力F为动力， 人所受重力为阻力，该杠杆动力臂 (选填“大于”“小于”或“等于”)阻力臂： 假设动力F方向不变，随着舞者缓缓站起， 她会觉得更 (选填“省力”或 “费力”)。 5.用右图所示的杠杆提升重 物，如果作用在A端的力 F始终垂直于杠杆，在将 G 重物慢慢提升到一定高度 的过程中（超过水平位置），力F的大小将 A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变小，后变大 D.先变大，后变小 课外拓展提高 一、填空题 1.(2025抚州期末)图甲所示的是我国古代一 种捣谷用的春。图乙为脚在左端用力向下 踩在某一位置时的示意图，O点为支点，F? 120 八年级物理RJ版 为阻力（即碓头重力大小），不计横木的重力 和摩擦，此时春属于 杠杆，为 了省力些，可将脚踩点适当 (选填“远离”或“靠近”)O点。 0 2.搬运砖头的独轮车，车体和砖头所受的总重 力G=1400N,独轮车有关尺寸如图所示。 该独轮车是一个 杠杆，动力F N。(不计摩擦) 0.3m0.7m 第2题图 第3题图 3.(2025黑龙江)如图所示，将重力为G的均 匀木棒竖直悬挂于O点，在其下端施加一个 始终垂直于木棒的动力F,让木棒缓慢地转 动到图中虚线所示的位置，则阻力臂 ,动力F 。(均选填“变 大”“变小”或“不变”) 二、选择题 4.下列工具在正常使用时属于费力杠杆的是 ( A.核桃夹 B.压蒜器 C.钳子 D.碗夹 5.如下图所示，ABC和DEF是指甲刀的两个 杠杆。下列说法正确的是 ( B C D E A.ABC是省力杠杆，DEF是费力杠杆 B.ABC是费力杠杆，DEF是省力杠杆 C.ABC和DEF都是省力杠杆 D.ABC和DEF都是费力杠杆 三、实验与探究题 6.(2025上饶广信区期末)如下列图片所示，在 “探究杠杆的平衡条件”的实验中，每个钩码 的重力为0.5N。 30 (1)若实验前杠杆静止在图甲位置，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；实验过程中调节 杠杆水平平衡的目的是 (填字母)。 A.便于测量力臂 B.便于悬挂钩码 C.操作习惯 (2)如图乙所示，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；当杠杆水平平衡后，将A、B 两点的钩码同时向远离支点O的方向移动1 格，则杠杆 (填字母)。 A.左端下沉 B.右端下沉 C.保持水平平衡 (3)如图丙所示，杠杆每个小格长度均为5cm, 在C点竖直悬挂4个钩码，在D点用力F拉 杠杆，此时的杠杆是 (选填“省力” “费力”或“等臂”)杠杆。 (4)如图丁所示，杠杆在水平位置始终保持 平衡，在弹簧测力计由位置1转至位置2的 过程中，拉力大小会 (填字母)。 A.不变 B.先变小后变大 C.先变大后变小 (5)某同学根据图乙实验的数据得出如下结 论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力 ×支点到阻力作用点的距离。这个结论与 杠杆平衡条件不符合，原因是实验过程中 (填字母)。 A.没有改变力的大小 B.没有改变力的方向 C.没有改变力的作用点 D.实验次数较少，结论具有偶然性 已核心素养提升 科学态度与责任图甲为虎门大桥的示意图， 为什么桥塔要造这么高？小强对此进行了 研究。他将大桥的结构进行简化，抽象成图 乙的模型，又画了桥塔高低不同的两幅图， 如图丙、丁所示。 桥塔斜拉索 Fo TOVE 丙 丁 (1)可以看出桥塔用到了 的相 关知识，其中O是 代表桥重和过往车辆等对桥产生的作 用力。 (2)小强通过比较发现：适当增加桥塔的高 度，可 斜拉索拉力的力臂，从 而 斜拉索的拉力。（均选填 “增大”或“减小”) (3)假如让你来设计新的斜拉索式大桥，请 你提出一种可以减轻拉索承受的拉力的方 法： (写出 一种，合理即可)。 下册第十二章于存在摩擦，小球从A点运动到E点的过程中机械能 逐渐变小，机械能为动能与势能的总和，小球在B点 和D点具有的重力势能相等，则小球在D点具有的 动能一定小于在B点具有的动能，故小球通过B点时 的速度大于其通过D点时的速度，故B正确，D错误。 小球从A点运动到C点的过程中质量不变，高度降 低，速度变快，因此重力势能减小，动能增加，故C 正确。 8.(1)小球陷入细沙的深度(2)A、B(3)质量 (4)质量运动路径【拓展应用】AB 第十二章简单机械 第1节杠杆 第1课时杠杆及其平衡条件 课内基础闯关 1.A C 2.OC OB 3.D4.235.C 6.D【解析】支架是杠杆的支点，人对横杆右端施加的 向下的力是动力，当巨木太重无法抬起时，就需要更 大的动力，所以应增加横杆右端的人数，故A不符合 题意。将支架向右移动，相当于减小动力臂，增大阻 力臂，根据杠杆平衡条件可知，需要使用比原来更大 的动力才能把巨木抬起，故B不符合题意。横杆右端 的人向支架靠近，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，根 据杠杆平衡条件可知，需要更大的动力才能把巨木抬 起来，故C不符合题意。减小横杆上悬绳与支架间的 距离，相当于减小阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，在 阻力和动力臂不变的条件下，只需较小的动力就能把 巨木抬起来，这是可行的，故D符合题意。 ©课外拓展提高 1.BD2.1.5300 3.50减小【解析】杠杆在水平位置保持平衡，由杠杆 平衡条件可得FXAB=GXBC,则拉力的大小F= GXBC 1 AB=2X100N=50N;若将A端缓慢向上提升 一小段距离，则阻力G不变，阻力臂会变小，因为拉力 方向始终垂直于杠杆，所以拉力的力臂不变，根据杠 杆平衡条件可知，拉力F会减小。 4.A5.C 6.D【解析】把水泥板看作一个杠杆，抬起一端，则另一 端为支点，由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物 体，其重心在水泥板的中心，因此无论用哪种方法抬 起水泥板，动力臂都是阻力臂的2倍，所需要的动力 都是水泥板重力的？，即F=F2。 7.【设计与进行实验】(1)左(2)寻找普遍规律【分析 与论证】1)一和二方向(2)二刻度尺力的作 用线 ②核心素养提升 BD【解析】人头的质量不变，根据G=mg可知重力 大小不变，低头60°时的头部的重力等于低头30°时头 422 八年级物理RJ版 部的重力，故A错误。力臂是支点到力的作用线的距 离，根据图乙知，重力的力臂是水平方向从O到G的 距离，从低头30°到低头45°的过程中，头部的重力G 的力臂变长，故B正确。从低头45°到低头60°的过程 中，头部的重力G的力臂在水平方向，而颈椎肌肉拉 力F的力臂为从O到F的垂直距离，较短，因而头部 的重力G的力臂大于颈椎肌肉拉力F的力臂，故C错 误。为了减小颈椎肌肉拉力F,根据杠杆的平衡条 件，动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，可以减小重 力的力臂，故站立或坐着观看手机时，应抬高手臂，使 视线与手机齐平，使得颈椎肌肉拉力减小，故D正确。 第2课时杠杆的分类与应用 今课内基础闯关 1.省力形状 2.费力小于 3.省力右 4.小于省力【解析】若将此时舞者身体视为杠杆，O 点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动 力，人所受重力为阻力，该杠杆的动力臂小于阻力臂： 假设动力F方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓 缓站起，阻力臂长度慢慢变小，因此她会觉得更省力。 5.D【解析】重物的重力不变（即阻力大小不变），图中 O为支点，已知力F始终垂直于杠杆，则动力臂不变； 由图示和阻力臂的概念可知，在慢慢提升重物的过程 中（杠杆未超过水平位置），阻力臂逐渐变大（到达水 平位置时阻力臂最大为OB),杠杆超过水平位置后阻 力臂又逐渐变小。即整个过程中阻力臂2先变大后 变小，而阻力F2、动力臂1大小均不变，根据杠杆平 衡条件F,1=F,2可知，动力F的大小将先变大后 变小，D正确。 ©课外拓展提高 1.费力远离 2.省力420【解析】由图可知，独轮车的动力臂11= 0.3m十0.7m=1m,阻力臂l2=0.3m,动力臂大于阻 力臂，所以独轮车是一个省力杠杆：根据杠杆平衡条件 G孔2=FL1可得，动力F= G:=1400N×0.3m_ 1 m 420N。 3.变大变大【解析】将木棒缓慢地由最初位置拉到 图中虚线所示位置的过程中，拉力F始终垂直于木 棒，则动力臂不变，阻力为木棒的重力，其大小也不 变；当木棒在竖直位置时，重力的力臂为零，转过一定 角度后，重力的力臂（阻力臂）逐渐变大，因阻力（即重 力)不变，阻力臂变大，动力臂不变，由杠杆的平衡条 件F1L1=F2l2可知，动力F变大。 4.D5.A 6.(1)左A(2)6B(3)等臂(4)B(5)B 核心素养提升 (1)杠杆支点F,(2)增大减小(3)使用新型 材料，减小桥重 【解析】(1)由图乙、丙、丁可知，桥塔利用了杠杆的相 关知识，图丁中F。为拉索的拉力，F,相当于桥重和 过往车辆等对桥产生的作用力，O点是杠杆的支点。 (2)如下列图片所示，桥塔高度增加后，阻力F:及其 力臂不变，。'>。，即动力臂增大，由杠杆的平衡条件 可知，斜拉索的拉力F。减小。(3)斜拉索承受的拉力 与桥重和过往车辆等对桥产生的作用力有关，所以要 减轻拉索承受的拉力，就要从减轻桥的重力和车辆的 最大载重来考虑，如使用新型材料，减小桥重等。 第2节跨学科实践：制作简易杆秤 实践专项训练 1.省力右2.40右 3.0.4偏大【解析】根据杠杆平衡条件可知m物gl1= mEg,则m="=01X02m=0.4kg:若 0.05m 秤砣有缺损，即m能变小，在m物、l1不变时，l2会变 大，杆秤所测物体的质量会偏大。 4.B【解析】杆秤是一个杠杆，当秤砣对秤杆的拉力的 力臂比被称量物体对秤杆的拉力的力臂长时，秤砣的 质量小于被称量物体的质量，杆秤依然能正常使用， 故A错误。提纽从B换成A,增大了右边的力臂，减 小了左边的力臂，可以称量更重的物体，故B正确。 根据杠杆平衡条件，秤杆是否倾斜不仅跟物体重力有 关，还跟力臂的长度有关，故秤钩所在一端不一定向 下倾斜，故C错误。秤砣向靠近秤钩方向移动，右边 的力臂减小，为了保持秤杆水平平衡，只能称量质量 更小的物体，故D错误。 5.C 6.B【解析】当使用O1称量时，根据杠杆平衡条件 F1l1=Fzl2可得，m物g×10cm=5kgXg×110cm, 解得m物=55kg,故A错误。换称质量较小的物体 时，1左边的力与力臂的乘积变小，秤砣质量m不 变，由杠杆平衡条件F1l,=F2l2可得，秤砣应向A点 左边移动，故B正确。改用O2称量物体时，与用O1 称量物体相比，被称物体重力的力臂变小，秤砣重力 的力臂变大，且秤砣质量m不变，由杠杆的平衡条件 可得Mg×1物=mgXl秤驼，所以杆秤的称量范围变 大，故C错误。当秤砣在A点，使用O,称量物体时， 与用O2称量物体相比，被称物体重力的力臂较大，秤 砣重力的力臂较小，且秤砣质量m不变，由杠杆的平 衡条件可得MgXl物=mg×1解能，所以此时杆秤称量 的物体质量较小，故D错误。 7.解：1)秤砣的质量m=Ge= 10N =1 kg g 10 N/kg (2)由杠杆平衡条件可得G物lo=G陀lom 即G物×2cm=10N×20cm,解得G物=100N (3)由杠杆平衡条件得G最大lo=G能loB 即200N×2cm=10N×loB,解得lom=40cm 8.(1)支点省力(2)1000400(3)m1l1=m2l2 160(4)将提纽左移（或增大秤砣的质量，合理即可） 第3节滑轮 专练一定滑轮和动滑轮 )课内基础闯关 1.改变力的方向22.A3.动50 4.F,=F20.2【解析】由图可知该滑轮为动滑轮，动 滑轮上同一根绳子上的拉力相等，所以F,=F,;动滑 轮可以省一半力，费两倍距离，若钩码匀速上升 0.1m,则绳子自由端移动的距离s=2h=2×0.1m= 0.2m。 )课外拓展提高 1.乙>2.动滑轮省力3.C 4.A【解析】动滑轮在理想情况下（不计滑轮重力和摩 擦)可以省一半的力，即拉力F=2G。本题中，物体 重力G=2N.所以理想情况下拉力F=G=)× 2N=1N,但在实际中，滑轮与绳子本身有重力，滑轮 与轴之间有摩擦，因此实际拉力会大于1N,所以作用 在绳子自由端的拉力不可能小于或等于1N,A正确。 核心素养提升 B【解析】小李和小胖虽然能举起的杠铃重力不一 样，但向下拉绳子的拉力与他们的举力无关，他们对 绳子的最大拉力分别等于他们自身的重力；判断一个 人能不能把对方拉起来，要看这个人能提供的最大拉 力是否大于对方的重力：因为小李的重力小于小胖的 重力，所以小胖会把小李拉起来，B正确。 专练二滑轮组和其他简单机械 D课内基础闯关 1.大于小于2.B 3.轮斜面省力4.斜面乙 ®课外拓展提高 1.20102.省力B①3.C 4.C【解析】小明的重力G小明=m小明g=40kg×10N/kg =400N;由图可知，滑轮组绳子的有效段数n=3,则爸 爸对绳子施加的拉力F=Ce=专×(400N+20) =140N,A错误。绳子自由端下拉1m时，小明上升 的高度A=三=1m≈0.33m,B错误。爸爸的质量为 60kg,对绳子产生的最大拉力F最大=mg=60kgX 10N/kg=600N,则可拉起的最大总重力G最大= nF最大=3×600N=1800N,可拉起的最大物体重力 G物=G最大-G猎=1800N-20N=1780N,C正确。 小明与爸爸的位置互换，拉起的总重力发生了变化， 所以拉绳子的力也会发生变化，D错误。 少核心素养提升 D【解析】甲、乙的密度分别等于A、B的密度，甲的 密度pu==是品=2cm,乙的资度p:- mz 1g=0.5g/cm,体积相等的甲、乙两种实心物体 2 cm 下册参考答案 23y