简单机械—杠杆

1、2021-12-22课件资料准备方法第十二章第十二章 简单机械简单机械第第1 1节节 杠杆杠杆 知识框架1. 在力的作用下可绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。杠杆_(可以、不可以)是任意形状的硬棒。杠杆可以绕其转动的固定点O叫做_，使得杠杆转动的力叫做_，阻碍杠杆转动的力叫做_。从支点O到_的_，叫做动力臂；从支点O到_的_，叫做阻力臂。 题组一：杠杆的概念基础答案：可以，支点，动力，阻力，动力作用线，距离，阻力作用线，距离。 题组一：杠杆的概念基础2. 关于杠杆，下列说法中正确的是（）A杠杆一定是一根直的硬棒B杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置C力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上D作用在杠

2、杆上的动力一定与杠杆的阻力相反 题组一：杠杆的概念基础答案：C解析：A、杠杆的形状不是固定的，例如滑轮、剪刀、筷子等都是杠杆，该选项说法不正确；B、支点指杠杆在转动过程中固定不变的点，不一定在杠杆的中间位置，该选项说法不正确；C、只有杠杆在水平位置平衡时，力臂才在杠杆上，该选项说法正确；D、当支点位于一侧时，动力和阻力的方向相反，当支点位于中间时，动力和阻力方向相同，该选项说法不正确 题组一：杠杆的概念基础3. 杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图可知它的支点是 _点（填“A”、B”或“C”），请在答题卷的图中画出动力臂L1并判断阻力臂的变化情况 题组二：

3、杠杆要素的判断答案：C解析：如图所示，在拉力的作用下吊桥绕着点C转动，所以它的支点在C点；动力作用在A点，方向沿绳子斜向上，过支点C做动力F作用线的垂线段，即为动力臂L1，如上图所示。 题组二：杠杆要素的判断5. 如图所示，使用中属于费力杠杆的工具是（）A B 撬棒 羊角锤C D 核桃夹 食品夹 题组三：省力、费力杠杆判断答案：D解析：A、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆 题组三：省力、费力杠杆判断例1. 在探究“杠杆的

4、平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向 调 重难点一：杠杆平衡条件的探究实验例1. （2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？ （填“能”或“不能”）理由是 （3）如图（甲）所示，杠杆在水平位置平衡如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆 （填“左”或“右”）端将下沉 重难点一：杠杆平衡条件的探究实验例1. （4）如图（乙）所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填：“变大”、

5、“变小”或“不变”），其原因是： 重难点一：杠杆平衡条件的探究实验答案: （1）左；（2）不能；实验次数太少，得出的结论具有偶然性；（3）左；（4）变大；其力臂变小解析：（1）杠杆右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动；（2）用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验数据总结实验结论 重难点一：杠杆平衡条件的探究实验解析：（3）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，杠杆的左端：3G3L=9GL，杠杆的右端：2G4L=8GL，所以

6、杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉（4）乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大其力臂变小 重难点一：杠杆平衡条件的探究实验1杠杆平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂2探究杠杆平衡条件的实验：调节杠杆在水平位置平衡；在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在竖直方向拉（或者在右侧不同位置挂适当数量的钩码），使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数；改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。例2. 如图所示，均匀木棒AB长1m，重120N，水平放置在O、O两个支点上，已

7、知AO、OB长度均为0.25m，若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，则至少需要用力（）A20NB40NC60ND80N 重难点二：杠杆的平衡条件与支点判断答案: B解析：把B端竖直向上抬起时，支点是O点，由题意可知：阻力F2=G=120N，阻力臂L2= - OA=0.25m，动力臂L1=ABOA=0.75m；根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得： 重难点二：杠杆的平衡条件与支点判断ABAB2 222221 11 1FLFLF40NF40NL L 杠杆平衡条件的计算运用，难点往往还是在于找到正确的支点和画好阻力臂，动力臂。对于有两个疑似支点的题目，需要根据已知条件，想象杠杆转动的状态判断支点。本

8、道题的阻力是木棒自身重力。例3. 如图所示，用一个可以绕O点转动的硬杆提升重物，重物挂在硬杆的中点。若在提升重物的过程中动力F始终沿水平方向，则在如图所示的过程中，动力F（硬杆重力忽略不计）（）A由小变大B由大变小C先变大后变小D保持不变 重难点三：杠杆的动态平衡判断答案: A解析：杠杆匀速转动到水平位置的过程中动力、阻力作用点不变，物体的重力不变，所以阻力大小不变；阻力臂在变大，动力臂在变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力逐渐变大故选A 重难点三：杠杆的动态平衡判断对于杠杆的动态平衡问题最关键的步骤还是在于，找出阻力臂和动力臂。这道题中，如果我们在硬杆有一定的倾斜角下，作出阻力臂和动力臂。当硬

9、杆越来越倾斜，动力臂（蓝色）越来越短，阻力臂（红色）越来越长。例4. 如图，要把重力为G的实心圆柱体，推上高为H的台阶，分别用F1、F2和F3的方向用力，则（ ）A沿着F1的方向最省力B沿着F2的方向最省力C沿着F3的方向最省力D三种情况所用力的大小相等 重难点四：最小力判断答案: B解析：当将圆柱体滚上台阶时，圆柱体与台阶接触点即为支点，若力臂为圆的直径，则力臂最长，此时的力最小，所以要想最省力，应沿F2的方向 重难点四：最小力判断最小力的核心解法是，找出最大动力臂。一般来说，只是找“垂直”。特殊的，有两个可以作为支点时。如图，我们要选取_点作为支点，那么力_最小。例5. 如图所示，将物块甲

10、和乙分别挂在轻质杠杆的两端，O是杠杆的支点，杠杆在水平位置平衡时发现OA：OB=1：2；再将物块甲浸没到水中，如图所示，杠杆平衡时发现OA：OC=1：1则下列说法正确的是（ ）A甲乙的质量之比是1：2B甲乙的质量之比是3：1C甲的密度是1.5水D甲的密度是2水 重难点五：杠杆与受力分析综合答案: D解析：（1）如图1杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得，G甲OA=G乙OB，又因为：OA：OB=1：2，所以G甲：G乙=2：1，所以m甲：m乙=2：1 重难点五：杠杆与受力分析综合解析：（2）如图2甲浸没在水中，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得，（G甲F浮）OA=G乙OC，（G甲水gV甲）OA= G甲OC，又因

11、为：OA：OC=1：1，甲=2水故选D 重难点五：杠杆与受力分析综合1 12 2有一个关于浮力的结论。如果一个物体的重力为G，密度为a倍的水，那么把浸没在水中，所受浮力为如果有一个拉力拉着这个物体。浸没在水中后，拉力的减小量就是浮力大小。这道题中，通过杠杆平衡分析，A点所受作用力从G甲减小为0.5G甲即浮力大小为G甲-0.5G甲=0.5G甲得a=21 1G Ga a1. 如图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E上，且细绳AE长等于圆弧CED的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中，吊绳对A端的作用力大小将（）A

12、保持不变B逐渐变大C由大变小，再由小变大D由小变大，再由大变小2. 如图甲长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离S的关系如图乙所示，则杆重 N3. 如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于（）A600NB400NC200ND150N3(2015常州)如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆 ( )

13、A一定是省力杠杆 B一定是费力杠杆C一定是等臂杠杆 D以上情况都有可能第3题图【答案】D4(2014广元)图1为一个平衡的杠杆，左端挂有充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球，右端为钩码。将气针头插入篮球中，气球膨胀，此时杠杆如图2。下列分析不正确的是 ( )第4题图A图1中，杠杆左右两边所受拉力的力臂相等B图2中，气球的体积越大，它受到的浮力也越大C图2中，杠杆的左端上翘是因为气球受到的浮力变大D实验过程中，杠杆左端所挂物体的总重始终不变【答案】A第5题图5(2013盐城)如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其他条件不变的情况下，下列操作能使弹簧测力计示数变大的是 ( )A减少钩码的个数B将钩码

14、悬挂点的位置向右移C保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移D保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜【答案】D6(2015济南)为了探究杠杆的平衡条件，物理老师带来了一个自制杠杆AB。从其上找一点C用支架支起来，如图所示，当小强依次在杠杆上的A1、A2、A等各点施加一个向下的力时。发现越来越容易提起水桶。根据这一实验现象大家提出的以下四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是 ( )A水桶重和位置不变。杠杆平衡时，为什么施力点离支点越远就越省力？B水桶重和位置不变。杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？C阻力和阻力臂不变。杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？D杠杆平衡

15、时，动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系？第6题图【答案】C【解析】杠杆的平衡条件是F1L1F2L2，力臂是支点到力的作用线的距离，小强依次在杠杆上的A1、A2、A等各点施加一个向下的力时，动力力臂越来越大，提起水桶越容易，动力越来越小，所以此实验最有探究价值且易于探究的科学问题是研究阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系。4. 如图所示，杠杆AOB处在水平位置平衡，OA：OB=1：2，浸入水中的铁球质量m=7.9kg，加在B端的力F=24.5N，铁=7.9103kg/m3，g=10N/kg则空心体积是（ ）A1103m3B2103m3C3103m3D4103m35. 如图所示，把杠杆架在铁架台上，支点O到杠杆两端点A和B的距离之比为AO：OB=1：2，A端挂一质量为mA=1kg的空桶，B端挂质量为mB=1.6kg、体积为V=0.2dm3的物块，物块沉入水底并通过细线挂在杆的B端，盛水柱状容器的底面积为1dm2现将铁架台的支点O升高一段距离，使B端物块露出水面一部分，再在小桶内装入一定质量的砂子，杠杆仍可水平平衡，水对容器底部的压强减小了100