人教版八年级下册第十二章 简单机械12.1 杠杆学案

第1节      杠杆

一、杠杆

1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着__________转动，这根硬棒就叫做杠杆。在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。杠杆有直的也有弯的。

2．杠杆的五要素

（1）支点：杠杆（撬棒）绕着__________的点，用字母O标出。

（2）动力：使杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F1标出。

（3）阻力：__________杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F2标出。注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。

（4）动力臂：从支点到_______________的距离。用字母L1标出。

（5）阻力臂：从支点到_______________的距离。用字母L2标出。

二、杠杆平衡条件

1．动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。

2．杠杆的平衡条件实验

（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在__________位置平衡。如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L1和L2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。

（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。

3．杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。

三、杠杆的分类及应用

一、力臂的画法

（1）找出支点并用O表示。提示：支点一定在杠杆上，可以在杠杆的某的端点，也可以在杠杆中间的某处。在杠杆转动时这个点是相对固定的。

（2）通过力的作用点画出力的作用线。

（3）从支点O向力的作用线作垂线。

（4）标力臂：用大括号或背向双箭头。

（5）省力杠杆中最小的力应是作用在杠杆端点的垂直于杠杆的力。

【例题1】如下图是液压汽车起重机的示意图。请你分别画出作用在吊臂上的动力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2。

二、利用杠杆的平衡条件来分析有关问题，一般按照以下步骤：

（1）确定杠杆的支点的位置；（2）分清杠杆受到动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地作出力的示意图；（3）确定每个力的力臂；（4）根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。

【例题2】如图所示的杠杆调平衡后，将体积相同的甲、乙两物体分别挂在杠杆两侧的a、b处，杠杆仍平衡。则下列说法正确的是（    ）

A．甲、乙物体的密度之比为5:4

B．将甲、乙两物体同时向支点移动一个格子，杠杆仍然平衡

C．将甲、乙两物体同时远离支点移动一个格子，杠杆右端将下沉

D．将甲、乙两物体同时浸没在水中，杠杆左端将下沉

1．如图所示，O点表示杠杆的支点，其中错误的是（    ）

2．关于杠杆，下列说法中正确的是（    ）

A．动力臂一定等于支点到动力作用点的距离

B．动力臂不仅与动力作用点的位置有关，而且跟动力的方向有关

C．杠杆一定是直的

D．使用杠杆时可以省力同时又省距离

3．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列说法中正确的是（    ）

A．将支点两侧钩码都向右移动一格，杠杆仍平衡

B．在支点两边的钩码下各增加一个钩码，杠杆仍平衡

C．将支点左边加上二个钩码，右边加上一个钩码，杠杆仍平衡

D．将支点左边的钩码向左移动两格，将支点右侧的钩码向右移动一格，杠杆仍平衡

4．如图所示的工具在正常使用时，属于省力杠杆的是（    ）

A．撬棒                                    B．筷子

C．食品夹                                  D．天平

5．各种剪刀都是一对杠杆，要剪开较硬的物体，图中最合适的是（    ）

A．    B．    C．    D．

6．如图所示杠杆中，动力F的力臂是（    ）

A．OA                B．OC                  C．AC                  D．OB

7．中国人是使用筷子的专家，如图所示将AB这支筷子作为杠杆分析．O点为支点，食指指头对筷子上的M点的压力FM（垂直于筷子）是动力，食物对筷子上的N点的挤压力FN（垂直于筷子）是阻力，动力FM的力臂是（    ）

A．OA                B．OB                  C．OM                D．ON

8．如图所示，是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置和操作图，乙图中在B点悬挂3个相同的钩码，关于此实验下列说法正确的是（    ）

A．若实验前杠杆如图甲所示，则需要将杠杆的平衡螺母向左调节，才能使杠杆水平平衡

B．在乙图中只在A点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆水平平衡，则此时杠杆可能是费力杠杆

C．在乙图中若只在D点挂3个相同的钩码，也可以让杠杆水平平衡

D．在乙图中为了保持杠杆在水平位置平衡，在D点施加力的方向由①位置到②位置的过程中，所需施加的拉力大小不变

9．如图是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可

   把___________点看作支点，此时夹子可近似看作___________杠杆

   （选填“省力”、“费力”或“等臂”）。

10．拉杆式旅行箱给人们出行带来便捷，如图所示，使用时相当于一个___________（选填“省力”或“费力”）杠杆；若箱和物品共重100 N，动力臂是阻力臂的4倍，则抬起拉杆的力F为___________N。

11．如图所示，三角支架ABC固定在客厅墙上，已知AB长40 cm，AC长30 cm，一花瓶正好放置在AB中点处。A处螺钉能承受的最大水平拉力为40 N，为防止因A处螺钉松脱而支架绕C点倾翻，所放置花瓶的重力最大为___________N（支架重力不计）。若花瓶的重力较大，放置时应尽量___________（选填“靠近”或“远离”）墙壁可确保安全。

12如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30°．
（1）请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂．
（2）拉力F的大小是多少？
 

12．如图所示，AOB为机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已知AO=2OB．固定O点，使OB处于水平位置，此时B端挂一重为40 N的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A端施加F=___________N的力，在图上画出此时力的方向。

13．在图中画出在A点施加最小力F的示意图和动力臂L。

14．图中杠杆受力F，图中能表示力F力臂的是（    ）

   A．OA段                B．OB段             

   C．OC段                D．AB段

    A．20 N       B．4 N        C．1.25 N      D．条件不足，无法判断

16．如图，O是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持垂直的力，使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则（    ）

    A．杠杆始终是省力的                B．杠杆始终是费力的

C．杠杆始终是等力的                D．以上说法都不对

17．在“探究杠杆平衡条件”时，使用的杠杆如图所示：

（1）实验前，应先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；

（2）如果在杠杆的A处（左第四格）挂3个相同的钩码，则在B处（右第二格）要挂____________

 个同样的钩码，杠杆才能仍然保持在水平位置平衡；

（3）如果将A、B处的钩码都远离支点一个格，杠杆会向____________端下沉。（选填“左”或“右”）

18．在探究“杠杆平衡条件的实验”中：

（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于____________或匀速转动状态．实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是________________________。

（2）实验中，用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为____________。

   A．一个人无法独立操作                  B．力臂与杠杆不重合

   C．力和力臂数目过多，不易得出结论      D．杠杆受力不平衡

（3）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是_______N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时弹簧测力计的示数将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

19． 如图是我们使用的筷子，它已经成为中华民族的一种传统文化。下列关于筷子的说法不正确的是

    A．正常使用的筷子属于省力杠杆     B．正常使用的筷子属于费力杠杆

C．筷子能夹起食物，说明筷子和食物之间有摩擦力

D．筷子能夹起食物，说明力能改变物体的运动状态

20． 如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（    ）

A．剪头发的剪刀       B．自行车的脚踏板

C．剪铁丝的手钳      D．自行车的刹车闸

21． 到野外郊游时，小明和爸爸喜欢钓鱼。鱼上钩后，小明感觉鱼在水中时很轻，拉出水面后“变重”，在把鱼逐渐拉出水面的过程中，鱼受到的（    ）

A．浮力增大，鱼竿是省力杠杆     B．重力增大，鱼竿是省力杠杆

C．浮力减小，鱼竿是费力杠杆     D．重力减小，鱼竿是费力杠杆

22． 如图所示的工具中，属于费力杠杆的是(    )

A．  天平                B．  瓶盖起子

C．  食品夹                  D．钳子

23． 吊车应用了许多物理知识，如轮胎上有很多花纹，是为了_______________________

__________；吊起货物过程中，支撑臂和起重臂共同构成一个______（填“省力”或“费力”）杠杆；吊车在行驶过程中驾驶员要系好安全带，主要是为了防止______带来的危害。

24． 赛艇比赛中，赛艇的浆是_____杠杆，杠杆的平衡条件是_________________。

25． 如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。

（1）实验前，杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡；

（2）杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1 N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时弹簧测力计的示数F=_____N；

（3）当弹簧测力计处于图中的斜拉位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，应将钩码向______移动适当的距离。