《2019九年级物理上册 11.1杠杆学案 （新版）苏科版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019九年级物理上册 11.1杠杆学案 （新版）苏科版.doc（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1杠杆杠杆【学习目标】1、知道什么是杠杆及杠杆五要素；2、会画杠杆的力臂；3、理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆。【要点梳理】 要点一、杠杆 一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点 O 转动，这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬 棒等；也可以是弯的，如羊角锤。要点诠释：1、杠杆的五要素支点：杠杆可以绕其转动的点 O。动力：使杠杆转动的力 F1。阻力：阻碍杠杆转动的力 F2。动力臂：从支点 O 到动力 F1作用线的距离 L1。阻力臂：从支点到 O 阻力 F2作用线的距离 L2。 2、杠杆的力臂 力臂的画法： （1）明确支点，用 O 表示 （2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线
2、 （3）过支点 O 作该力的作用线的垂线 （4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母 L1（或 L2)要点二、杠杆平衡条件 杠杆在动力和阻力的作用下保持静止或匀速转动，我们就说杠杆平衡了。2要点诠释： 1、杠杆的平衡条件是：动力动力臂=阻力阻力臂，用公式表示为 F1L1= F2L2注意：这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而 是由它们的乘积来决定的。 2、杠杆分类：（1）省力杠杆：L1L2，F1F2。这类杠杆的特点是动力臂 L1大于阻力臂 L2，平衡时动力 F1小于阻力 F2，即用较小的动力就可以克 服较大的阻力。但是实际工作
3、时动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的 撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。（2）费力杠杆：L1L2，F1F2。这类杠杆的特点是动力臂 L1小于阻力臂 L2，平衡时动力 F1大于阻力 F2，即要用较大的动力才能克 服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工 作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力 杠杆。（3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。这类杠杆的动力臂 L1等于阻力臂 L2，平衡时动力 F1等于阻力 F2，工作时既不省力也不费力，如天 平、定滑轮就是
4、等臂杠杆。列表如下： 特点杠杆种类构造优点缺点应用举例省力杠杆L1L2省力费距离钳子、起子费力杠杆L1L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板注意：没有既省力、又省距离的杠杆。【典型例题】 类型一、杠杆的概念及力臂1、下列关于杠杆的知识说法正确的是（ ） A力臂必须与杠杆垂直 B动力臂与阻力臂一定在支点的同一侧 C力臂是从支点到力的作用点的距离 D动力臂应与动力作用线垂直 【答案】D 【解析】力臂是指从支点到力的作用线的距离，力对杠杆的转动效果不仅与力的大小有关，还与支点 到作用线的垂直距离有关，支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。
5、【总结升华】本题考查的杠杆力臂的基础知识点。做力臂实际上就是数学课中 “作点到线的距离”。 数学里的“点”在物理中就是杠杆的“支点”，“线”就是“力的作用线”。所做的垂线段就是杠杆 的力臂。举一反三： 【变式】下列说法正确的是（ ）3A杠杆的支点一定在棒的某一端 B动力的受力物体是杠杆，阻力的施力物体是杠杆 C动力臂是支点到动力作用线的距离 D阻力臂是支点到阻力作用点的距离 【答案】C2、如图所示，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在图中能正确表示开瓶盖时，杠杆的支点、动 力和阻力的是（ ）A B C D 【答案】C 【解析】 （1）瓶盖紧紧的套在瓶口上，要使瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦
6、力，瓶盖给起子 的力是向下的，利用杠杆克服这个摩擦力。 （2）动力 F1使杠杆绕固定点转动，阻力 F2阻碍杠杆转动， 杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态。 【总结升华】掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。3、画出图中力 F 的力臂，并用字母 L 表示。 4【答案】【解析】作杠杆的力臂的方法是：（1）反向延长各力（或正向延长） 。（2）过支点作延长线的垂线。（3）标上直角符号和大括号，并标上表示该力臂的字母。 【总结升华】力臂的作图是初中物理基本题型，应该掌握好。举一反三：【变式】如图所示的杠杆中，动力的力臂用 L 表示，图中所画力臂正确的是（ ）【答案】D类
7、型二、杠杆的平衡条件4、在铁路道口常设有如图所示的道闸，这种道闸平时上扬，当火车要通过道口时道闸转动到水平 位置，示意过往的其他车辆停车等候，这种道闸称为常开型道闸。与之相反，另一种道闸平时水平放 置，当有车辆要通过时，道闸上扬，允许车辆通过，这种道闸称为常闭型道闸。对于这两种道闸重心5的位置，下列说法正确的是（ ）A常闭型道闸，重心应在 O 点右侧 B常开型道闸，重心应在 O 点右侧 C常闭型道闸，重心应在 O 点左侧 D常开型道闸，重心应在 O 点左侧 【答案】AD 【解析】当重心在 O 点左侧时，由于重力的作用，杠杆左端下降，右端上扬，是常开型的；当重心在 O 点右侧时，由于重力的作用，
8、杠杆右端下降，左端上扬，是常闭型的。 【总结升华】此题通过生活中的实例考查了杠杆的平衡条件在生活中的应用。5、下列仪器或工具在使用时，属于省力杠杆的是（ ） A用扳手拧螺丝 B用天平称量药品 C用钓鱼竿钓鱼 D用镊子夹物品 【思路点拨】结合各个选项杠杆的使用情况，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系， 再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【答案】A 【解析】A、用扳手拧螺丝的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、用天平称量药品时，天平 属等臂杠杆；C、用用钓鱼竿钓鱼的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D、用镊子夹物品的过 程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故选 A。 【总结升
9、华】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂， 省力但费距离；费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂， 既不省距离也不省力。举一反三： 【变式】下列几种杠杆类工具，在使用时属于费力杠杆的是（ ） A测物体质量的天平 B夹取食物的筷子 C开啤酒瓶盖的扳手 D剪铁皮的剪刀 【答案】B6、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=OB，杠杆自身重力不计，则（ ） AGA=GB BGAGB CGAGB D无法判断 【答案】B 【解析】同学们易错解：选 A。题中给出的条件
10、“OA=OB”看似平淡，实则“陷阱”，倘若认为二力的 力臂相等，则会得出 GA=GB的错误选项，由下图可知，OALB，根据杠杆的平衡条件可得 B 物体重力大。6【总结升华】对于杠杆平衡条件是解决杠杆平衡问题的重要依据，解题时找到动力、动力臂、阻力、 阻力臂是关键。举一反三：【变式】如图所示，一根质量均匀的直尺放在水平的桌面上，全长的伸出桌面，在伸出端挂一重 5N 的物体 G 时，直尺仍然恰好保持平衡，则此直 尺重为（ ） A2.5N B5N C7.5N D10N 【答案与解析】将整个直尺的质量等效到位于重心处的一个质点，则此时力臂正好相等。故选 B。7、如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂
11、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（ ）A左端下降 B右端下降 C仍然平衡 D无法判断 【答案】A 【解析】设一个钩码的重为 G，一个格为 L，则原来杠杆：3G2L=2G3L，处于平衡状态， 现在在两侧各去掉一个钩码后，左边=2G2L，右边=G3L，左边的力和力臂的乘积大，杠杆不再平衡， 并且左端下降，故选 A。 【总结升华】本题考查了杠杆平衡条件的应用，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，只比 较力或力臂大小不能得出正确结果。举一反三： 【变式】如图所示的轻质杠杆，AO 小于 BO，在 A、B 两端悬挂重物 G1和 G2后杠杆平衡。若将 G1和 G2 同时向
12、支点 O 移动相同的距离，则（ ） A杠杆仍保持平衡 B杠杆的 A 端向下倾斜 C杠杆的 B 端向下倾斜 D无法判断【答案与解析】本题容易错选 A，题目中“同时向支点 O 移动相同的距离”并不意味着移动后杠杆的力7臂关系跟原来一样，不妨极限化处理，假设它们移动的距离为 OA，则 G1力臂为零，而 G2力臂不为零， 所以杠杆 B 端下沉。故应选 C。8、如图所示，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是（ ）AF1 BF2 CF3 DF4 【答案】C 【解析】若在 A 端施力 F，当 F 的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力， 即：最小的作用力为 F3。【总结升华】找到动力作用点 A 到支点 O 的最长动力臂（动力的方向垂直于 OA 连线）是解决问题的关 键。举一反三： 【变式】如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在 A 点分别作用的四个力中，最小的是（ ）AF1 BF2 CF3 DF4 【答案】C