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第九节
第九节 杠杆
1.认识杠杆及杠杆的五个要素,能正确画出力臂;
2.知道杠杆的平衡条件及其杠杆的分类特点及应用。
一、认识杠杆
1.概念:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2.杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
支点O:杠杆绕着转动的固定点;
动力F2:使杠杆转动的力;
阻力F1:阻碍杠杆转动的力;
动力臂l2:从支点到动力的作用线的距离;
阻力臂l1:从支点到阻力的作用线的距离。
3.杠杠的作图
⑴力臂的画法:①找支点;②做出力的作用线;③过支点向力的作用线引垂线;④标出字母和括号;
⑵最小力的画法:①找支点;②做出最长力臂;③过力臂的另一端点做垂线;④标出字母和力的方向。
二、杠杆平衡原理
1.实验操作步骤⑴首先调节杠杆的平衡,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡。⑵在杠杆的左右两端分别挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置再次平衡。⑶根据钩码的质量,分别算出左右两端钩码受到的力F左、F右,若将左边的力叫动力,则杠杆的动力F1=F左,阻力F2=F右。量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2,填入表格。⑷改变钩码个数或改变钩码在杠杆上的位置继续实验,再做两次并分别将数据记下。⑸分析实验数据,可以发现,杠杆平衡时:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
即:F1l1=F2l2;或:。
2.杠杆的分类
杠杆种类
力臂关系
平衡时动力、阻力关系
特点
应用
省力杠杆
动力臂>阻力臂
动力<阻力
省力,但费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳、
手推车、花枝剪刀
费力杠杆
动力臂<阻力臂
动力>阻力
费力,但省距离
缝纫机踏板、起重臂、铁锹、筷子、
镊子、理发剪刀、
钓鱼杆
等臂杠杆
动力臂=阻力臂
动力=阻力
既不省力,也不费力;既不省距离也不费距离
天平、定滑轮
重点突破1:杠杆作图
下列杠杆中,O是支点,在图上画出F1、F2的力臂,并且用L1、L2表示它们。
2.如下图所示,是生活当中常见的杠杆,画出最省的方式以及对应的力臂。
重点突破2:杠杆平衡原理
3.如图,在调节平衡后的杠杆两侧分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码,则( )
左端下降 B. 右端下降
仍然平衡 D. 无法判断
4.如图,轻质杠杆AB可以绕O点转动,在A点用细线悬挂一重物,在B点施加一个竖直向下的动力,使核杠杆在水平位置保持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置平衡,则( )
动力臂增大,动力增大 B. 动力臂增大,动力减小
动力臂减小,动力减小 D. 动力臂减小,动力增大
5.如图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=BO,杠杆自身重力不计。则( )
GA=GB B. GA<GB C. GA>GB D. 无法判断
6.一条扁担长1.5m,前端挂200N重的货物,后端挂300N重的货物,肩膀应离扁担的前端______m才能使其刚好平衡。
7.如图所示,用一个小小的弹簧秤,竟然称出了大象的重,他用了一根10m长的槽钢,当槽钢呈水平平衡时,弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54m和0.06m,若弹簧秤指示着20kg的重量,则大象和铁笼共重约________t。
8.如图所示,高0.8m、重1100N,均匀的圆柱形木柱M,截面半径为0.3m,将它竖直放在水平地面上时,木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对________力;若要使木柱的a点离开地面,至少需要________ N的力。
重点突破3:杠杆分类的应用
9.如图所示的器具,属于省力杠杆的是( )
A.镊子 B.独轮车 C.托盘天平 D.筷子
10.图中正在使用的机械,属于费力杠杆的有( )
①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
11.如图所示,用起子开启瓶盖时,起子可看作是( )
A. 以 A为支点的费力杠杆 B. 以 A为支点的省力杠杆
C. 以B为支点的费力杠杆 D. 以B为支点的省力杠杆
重点突破4:杠杆的平衡实验
12.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
⑴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 调节(选填“左”或“右”,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 。
⑵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O方向移动一小格,则杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。
⑶如图丙所示
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