第14课 杠杆及其应用

第一部分物质科学（一）第14课杠杆及其应用

考点解读1.理解杠杆的支点、动力、阻力、动力臂及阻力臂的含义

2.在比较复杂的情况下能作出作用力的力臂3.理解杠杆的平衡条件（包括理解研究杠杆的平衡条件的实验过程）

4.能应用杠杆的平衡条件解决简单的问题要点梳理考点1:理解杠杆的支点、动力、阻力、动力臂及阻力臂的含义

1．杠杆的定义：一根

能够在

的作用下围绕着一个

转动，这样的硬棒称为杠杆。2．杠杆的五要素：

O：杠杆绕着转动的固定点；

F1：促使杠杆转动的力。

F2：阻碍杠杆转动的力。动力臂L1：从支点到动力作用线的

。(5)阻力臂l2：从支点到阻力作用线的

。垂直距离垂直距离阻力动力支点固定点力硬棒【例1】：下列关于杠杆的几种说法中不正确的是()A．杠杆可以是直的，也可以是弯的B．杠杆的支点一定在杠杆上C．支点可以在杠杆上的任何位置D．动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆长度D解题指导解题指导〖变式1〗如图所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板。将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是()A.苹果的重力B.橘子的重力C.杆对橘子的支持力D.苹果对杆的压力D

解题指导要点梳理考点2:在比较复杂的情况下能作出作用力的力臂1．作力臂的步骤：(1)找出支点；(2)沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出；(3)从支点作动力、阻力作用线的垂线，则

到

的距离即为力臂L1或L2。2．有时要求知道力臂作动力或阻力，则与上述过程相反，但一定要作准确力的作用点和

。支点0力的方向力的作用线【例2】：如下图，开瓶盖的起子可以看作是个杠杆，在图中正确表示开瓶盖时该杠杆的支点O、动力F1和阻力F2，并做出相应力臂L1和L2

解题指导解题指导〖变式2〗如下右图，在杠杆AB上挂了一个重为G的物体。为使杠杆在图中的位置静止，请在杠杆上画出最小的动力F和它的方向。解题指导要点梳理考点3：理解杠杆的平衡条件（包括理解研究杠杆的平衡条件的实验过程）1.杠杆平衡条件：

×

＝

×

，即：F1·L1＝F2·L2比例式：

。当杠杆达到平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的

。2．杠杆的应用：⑴使用“

杠杆”，可以省力，但要

移动距离，如

、

等。⑵使用“

杠杆”，费力但可以

移动距离，如

、

等⑶使用“

杠杆”，不省力也不省距离，如

、

等。3．人体中的杠杆：①人体中的手臂提东西时可看作

杠杆；②仰头时可看作

杠杆；踮脚时可看作

杠杆。动力动力臂阻力阻力臂F1/F2=L2/L1几分之一省力多开瓶器铡刀费力少钓鱼竿筷子等臂天平自行车把手费力费力省力【例3】（2013·杭州）如图，手持l0kg物体保持平衡，此时肱二头肌收缩所承受的力一定()

A．大于98NB．小于98N

C．等于98ND．等于l0kg解题指导A解题指导〖变式3〗如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆________(填“一定”或“不一定”)是省力杠杆，若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是________。解题指导不一定竖直向上要点梳理考点4：能应用杠杆的平衡条件解决简单的问题关键是明确杠杆工作的过程，理清F1、F2、L1、L2四个物理量，只要知道其中的三个量即可根据

，算出第四个物理量，但单位要统一。F1L1=F2L2【例4】：如图，用测力计将长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F1；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2。则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)()A．(F1＋F2)/2B．F1＋F2C．F1/F2D．F1×F2解题指导B解题指导〖变式4〗如图所示，一块长1.5m的薄板，重不计，一端支起，另一端用细绳拉住，绳与水平夹角为30°，所能承受的最大拉力是20N。一只球从支点上方沿板向右以10cm/s的速度匀速运动，经5s绳子断了。求：球有多重。解题指导

30N

直击中考1．

(2014·温州)某品牌胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用前将棉头浸泡于水中吸水，再向后拉动“拉手”，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余的水分挤出。(1)该拖把中的“拉手”属于简单机械中的________。(2)使用这种拖把拖地时，若棉头水分含量太少，会导致棉头与地面的________增大，容易造成棉头损坏。2．

(2014·绍兴)安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2，OA∶AB＝1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105Pa，大气压强为1.01×105Pa，则在B处应挂________N的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向________(填“左”或“右”)移动。杠杆

96摩擦力

右

直击中考3．（2013·金丽）如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图。杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等，杆AB的重力不计，柱形物体较重。（1）若作用在A点的动力F方向始终竖直向下，则杆从水平位置缓慢转动100角的过程中，动力F大小的变化是

。（2）若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中，动力F大小的变化是

。增大先增大后减小当堂检测1．下图所示工具，使用中属于费力杠杆的是()C当堂检测2.在均匀铁条的中点O处用线将其悬挂起来，铁条水平平衡，如下图（a）所示。若将OB弯折，如图（b）所示，则铁条将（）A、A端下降，C端上升；

B、A端上升，C端下降;C、仍然平衡;

D、无法判断.A当堂检测3．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面，则()A．F甲>F乙，因为甲方法的动力臂短B．F甲<F乙，因为乙方法的阻力臂长C．F甲＝F乙，因为甲乙两种方法动力臂都是阻力臂的2倍D．无法判断C当堂检测

4.如图所示，人的前臂可视为杠杆，当曲肘将茶杯向上举起时，下列说法中正确的是()A．前臂是省力杠杆，阻力臂变大B．前臂是省力杠杆，阻力臂变小C．前臂是费力杠杆，阻力臂变大D．前臂是费力杠杆，阻力臂变小D当堂检测5.在探究杠杆平衡条件得实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了()A、减小摩擦B、使每组数据更准确C、多次测量取平均值减小误差D、获取多组实验数据归纳出科学规律6．如图所示，杠杆始终处于水平平