简单机械——杠杆基础知识 王要

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1、简单机械-杠杆基础知识精讲年级：九年级科目：科学类型：同步制作人：王要【知识新授】：杠杆一、杠杆(1)杠杆①定义：一根硬棒，在力的作用下如果能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。②杠杆五要素：支点O：杠杆绕着转动的点；动力F1：使杠杆转动的力；阻力F2：阻碍杠杆转动的力；动力臂l1：支点到动力作用线的距离；阻力臂l2：支点到阻力作用线的距离。(2)杠杆的平衡条件①杠杆平衡：当有两个力或几个力作用在杠杆上，若杠杆保持静止或匀速转动，则杠杆平衡。②平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂即F1L1=F2L2(3)杠杆的分类种类力臂关系

2、力的关系特点应用举例省力杠杆费力杠杆等臂杠杆(4)实验探究：杠杆的平衡条件1、器材：杠杆和它的支架，钩码、尺、线。2、实验操作步骤。①如图，将杠杆的支点支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态。思考：为什么杠杆要处于水平位置平衡?②在杠杆的两边分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动悬挂的位置，直到杠杆再次达到水平位置处于平衡状态。③用直尺量出动力臂L1、阻力臂L2，填入表内。④改变力和力臂的大小，重复上述实验4次，将有关数据填入表内。分析综合上述各组数据，得出结论：F1L1=F2L2(5)注意：①杠杆可以

3、是直的，也可以是弯的。②动力和阻力使杠杆的转动方向刚好相反。决定杠杆转动的是力和力臂的乘积大小。③要使动力最小，必须使动力臂最长（如下两图所示）。④实际应用中要分清五要素，在列平衡式求解。【经典例题】【例1】使用杠杆为我们的生活带来方便，下列杠杆的使用能够省距离的是（　　）A.开瓶器B．镊子C.钳子D．自行车手闸参考答案：B【解析】：A、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；B、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离；C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；D、自行

4、车手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；故选B．【例2】如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（　　）羊角锤B．筷子C.启瓶器D．独轮车参考答案：B【解析】：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意．B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意．C、启瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意．D、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意．故选B．【例3】如图为用瓶起开启瓶盖的情景，关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是（

5、　　）A．B．C．D．参考答案：D【解析】：在使用瓶起时，支点在最前端，而AB的支点搞错，所以错误；动力F1方向向上，而阻力F2方向向下，所以C错误、D正确．故选D．三．作图题（共5小题）【例4】按照题目要求作图，如图，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力F1的示意图及阻力F2的力臂L2．参考答案：如下图【解析】：当手握哑铃向上曲肘时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的O位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力F1，方向斜向上；哑铃作用在手上产生的力是阻力，从支点向F2做垂线段，得到F2的力臂L2．如图所示：【例5】如图为吊车起吊货物

6、的工作示意图，请在图中画出动力、阻力和阻力臂．参考答案：如下图【解析】：由图知，吊车起吊货物时，O是支点，撑杆施加的是动力F1，方向与吊臂垂直；货物施加的是阻力F2，方向竖直向下；从支点到阻力作用线的垂线段是阻力臂L2．如图所示：．【例6】如图所示，杠杆处在平衡状态，请在图中画出动力F1和阻力臂L2．参考答案：如下图【解析】：从支点O作F2作用线的垂线段就是F2的力臂L2；过动力臂L1的末端作垂直于动力臂的作用力F1，与杠杆的交点为力的作用点，为使杠杆平衡，动力的方向应斜向下，如图所示：．【例7】如图用羊角锤拔钉子时把羊角锤看

7、作杠杆，O为支点，画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L．参考答案：如下图【解析】：由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可．如图所示：【例8】画出使杠杆AOBCD在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向．参考答案：如下图【解析】：由图知，O为支点，则以OD为动力臂最长，所以用力方向与OD垂直向下，最省力，如图所示：【例9】“节约用水，人人有责”．如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠

8、杆，请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂L2，并画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1．参考答案：作图如下【解析】：过O点作阻力F2的垂线，即为阻力F2对支点O的力臂L2；动力最小，即动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，过A点作OA的垂线就