初中物理基礎(chǔ)知識(shí)1第十一章第1節(jié)《杠桿》

第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械第1節(jié)

杠桿考點(diǎn)杠桿(6年6考，杠桿類(lèi)型的判斷考查2次，杠桿作圖考查3次，杠桿模型計(jì)算考查1次)考點(diǎn)梳理1.定義：一根硬棒，在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿．2.杠桿的五要素(1)支點(diǎn)(O)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)．(2)動(dòng)力(F1)：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力．(3)阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力．(4)動(dòng)力臂(l1)：從支點(diǎn)到____________的距離．(5)阻力臂(l2)：從支點(diǎn)到____________的距離．3.杠桿的平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，即：____________．動(dòng)力作用線阻力作用線F1l1＝F2l24.杠桿的分類(lèi)類(lèi)型省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿力臂關(guān)系動(dòng)力臂l1____阻力臂l2動(dòng)力臂l1____阻力臂l2動(dòng)力臂l1____阻力臂l2力的關(guān)系動(dòng)力F1______阻力F2動(dòng)力F1______阻力F2動(dòng)力F1____阻力F2特點(diǎn)省力____距離費(fèi)力____距離不省力也不費(fèi)力，不省距離也不費(fèi)距離應(yīng)用舉例鍘刀、動(dòng)滑輪、羊角錘等釣魚(yú)竿、筷子、食品夾、船槳等天平、定滑輪、蹺蹺板等><＝<>＝費(fèi)省教材圖片解讀命題點(diǎn)：力的相互作用、杠桿類(lèi)型的判斷1.(模型構(gòu)建)如圖所示是巖泊渡龍舟賽的情景，運(yùn)動(dòng)員向后劃水，龍舟向前運(yùn)動(dòng)，這說(shuō)明了力的作用是______．龍舟的船槳在使用時(shí)可看成一個(gè)杠桿，它屬于________(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿，使用時(shí)手移動(dòng)的距離________(選填“大于”“小于”或“等于”)槳在水中移動(dòng)的距離．(2019張家界15改編)(RJ八下P79圖12.1－4)相互的費(fèi)力小于(RJ八下P80圖12.1－5、6)命題點(diǎn)：杠桿類(lèi)型的判斷2.如圖所示的器具中，屬于省力杠桿的是__________；屬于費(fèi)力杠桿的是__________．(均選填字母)ACDEB命題點(diǎn)：杠桿類(lèi)型的判斷、杠桿平衡條件的應(yīng)用3.(模型構(gòu)建)如圖所示，車(chē)和磚頭的總重力G＝1000N，推車(chē)時(shí)，獨(dú)輪車(chē)屬于________(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿圖中輪軸到獨(dú)輪車(chē)重力作用線的距離是0.3m，輪軸到手豎直向上的力F的作用線的距離是1m．要能推動(dòng)獨(dú)輪車(chē)，手豎直向上的力至少應(yīng)為_(kāi)____N.在不改變總重力的情況下，為了更省力，手應(yīng)該向________(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)車(chē)斗的一端移動(dòng).(RJ八下P80圖12.1－8)省力300遠(yuǎn)離真題精講練杠桿類(lèi)型的判斷(6年2考)命題點(diǎn)11.(2017山西17題3分)下列工具屬于省力杠桿的是(

)A2.(2015山西16題3分)在生產(chǎn)生活中，如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械使用中，一定費(fèi)力的是(

)D拓展訓(xùn)練3.在我國(guó)古代，簡(jiǎn)單機(jī)械就有了許多巧妙的應(yīng)用，護(hù)城河上安裝的吊橋(如圖所示)裝置就是一個(gè)杠桿的例子．如圖所示(選項(xiàng))的工具在使用過(guò)程中和吊橋裝置屬于同類(lèi)杠桿的是(

)D杠桿作圖(6年3考)命題點(diǎn)2方法指導(dǎo)1.畫(huà)最小動(dòng)力方法技巧(1)動(dòng)力作用點(diǎn)要選在杠桿上距支點(diǎn)最遠(yuǎn)處；(2)連接動(dòng)力作用點(diǎn)和支點(diǎn)(用實(shí)線)；(3)過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)，作該點(diǎn)與支點(diǎn)連線的垂線；(4)根據(jù)動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，確定動(dòng)力的方向；(5)若動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)兩側(cè)，它們的方向都朝上或都朝下；若動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)同側(cè)，則它們的方向是一上一下．2.注意事項(xiàng)：(1)在作力臂時(shí)，要畫(huà)出垂足符號(hào)；(2)力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，不能把支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線誤認(rèn)為是力臂；(3)力臂要用實(shí)線兩端加雙箭頭表示4.(2016山西32題2分)如圖所示，分析人拉著拉桿旅行箱靜止在水平地面上的情景，O是輪子的轉(zhuǎn)軸．以O(shè)為支點(diǎn)，請(qǐng)你畫(huà)出拉力F的力臂第4題圖l第5題圖5.(2014山西34題2分)為使輕質(zhì)杠桿AB在如圖所示位置靜止，請(qǐng)你在杠桿上畫(huà)出所施加最小動(dòng)力F1的示意圖，并作出阻力F2的力臂┌F1l2第6題圖拓展訓(xùn)練6.(2018宜昌)如圖甲所示，鋼絲鉗可以看成是兩個(gè)杠桿的組合，圖乙是其中一個(gè)杠桿．用鋼絲鉗剪鐵絲時(shí)，將鐵絲放在A處還是B處更省力呢？請(qǐng)?jiān)趫D乙中你認(rèn)為更省力的位置處畫(huà)出阻力F2的示意圖和動(dòng)力F1的力臂F2l第7題圖7.(2018成都A卷)如圖甲是教師里的學(xué)生座椅，乙圖是它的側(cè)畫(huà)圖，要在C點(diǎn)用最小的力F使座椅繞A開(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出：①F的力臂；②F的示意圖．Fl第8題圖8.(2019鐵嶺)圖甲是一種雞蛋開(kāi)殼器，AOB相當(dāng)于一個(gè)杠桿．圖乙為其簡(jiǎn)化的示意圖，圖中O點(diǎn)為支點(diǎn)，F(xiàn)2為給雞蛋開(kāi)殼時(shí)杠桿所受阻力．請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出：(1)給雞蛋開(kāi)殼時(shí)作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其動(dòng)力臂l1.(2)阻力臂l2.l1l2F1杠桿平衡條件的探究及應(yīng)用命題點(diǎn)3拓展訓(xùn)練9.(2019溫州)晾曬三條相同的濕毛巾，下列做法最有可能讓衣架保持水平的是(

)B第10題圖10.(2019貴陽(yáng))(原始物理問(wèn)題)如圖所示是吊車(chē)正在起吊貨物的示意圖．該裝置通過(guò)液壓伸縮撐桿推動(dòng)吊臂并使吊臂繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)鋼繩將貨物緩慢吊起．假設(shè)撐桿對(duì)吊臂的作用力始終與吊臂垂直，僅通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)吊臂提升貨物的過(guò)程中，則下列分析正確的是(

)A.撐桿對(duì)吊臂的作用力不斷增大B.鋼繩對(duì)吊臂的作用力不斷增大C.撐桿對(duì)吊臂作用力的力臂不斷增大D.鋼繩對(duì)吊臂作用力的力臂不斷減小D第11題圖11.(2018北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū))在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，杠桿在拉力F作用下水平平衡，如圖所示．現(xiàn)將彈簧測(cè)力計(jì)繞B點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置的過(guò)程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F與其力臂的乘積變化情況是(

)A.一直變小B.一直變大C.一直不變D.先變小后變大C原始物理問(wèn)題(2019.44)命題點(diǎn)412.(2019山西44題3分)汽車(chē)超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要原因之一．全國(guó)各地設(shè)置了許多超載監(jiān)測(cè)站加強(qiáng)監(jiān)管．如圖所示，一輛兩軸貨車(chē)正在水平地面上設(shè)置的某種電子地磅秤上稱(chēng)重．先讓貨車(chē)前輪單獨(dú)開(kāi)上電子地磅秤，其讀數(shù)為8t；前輪駛離電子地磅秤，再讓后輪單獨(dú)開(kāi)上電子地磅秤，其讀數(shù)為9t．國(guó)家規(guī)定兩軸貨車(chē)限載車(chē)貨總重18t，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算分析該貨車(chē)是否超載．第12題圖第12題解圖解：貨車(chē)前輪開(kāi)上地磅秤時(shí)，以后輪為支點(diǎn)，如解圖甲所示

根據(jù)杠桿的平衡條件得F前l(fā)＝G車(chē)l1①貨車(chē)后輪開(kāi)上地磅秤時(shí)，以前輪為支點(diǎn)，如解圖乙所示根據(jù)杠桿的平衡條件得F后l＝G車(chē)l1′②①＋②，得G車(chē)＝F前＋F后以題意G車(chē)＝G前＋G后則m車(chē)＝m前＋m后＝8t＋9t＝17t<18t所以貨車(chē)沒(méi)有超載實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)視頻見(jiàn)超值配贈(zèng)實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件命題點(diǎn)【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.平衡螺母的作用(調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡)2.實(shí)驗(yàn)前杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)(左高向________調(diào)，右高向________調(diào)注：平衡后的杠桿，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母)左右3.讓支點(diǎn)處于杠桿中央的目的(____________________________)4.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始需調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的(________________)5.彈簧測(cè)力計(jì)的使用和讀數(shù)6.繪制記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(至少進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)，表格中要有單位)【分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，總結(jié)結(jié)論】7.分析異常數(shù)據(jù)找出原因(杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響)8.分析數(shù)據(jù)總結(jié)杠桿平衡條件【交流與反思】9.測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的(_______________________)避免杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響便于測(cè)量力臂使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性10.將一端鉤碼換成彈簧測(cè)力計(jì)的好處(能直接測(cè)出拉力的大小，實(shí)驗(yàn)操作更方便)11.彈簧測(cè)力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，杠桿仍保持水平平衡時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化(彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)________)12.杠桿類(lèi)型的判斷(通過(guò)比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小，可判斷杠桿的種類(lèi))13.杠桿力臂作圖14.杠桿平衡條件在生活中的應(yīng)用及計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿的平衡條件：____________________________，用公式表示為_(kāi)_________變大動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2一題練透一實(shí)驗(yàn)例題圖例

(2019鎮(zhèn)江)小飛用如圖甲裝置來(lái)探究杠桿的平衡條件，設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼對(duì)杠桿的拉力分別為動(dòng)力F1和阻力F2，l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂．他的實(shí)驗(yàn)思路是：改變F2、l1和l2，測(cè)得杠桿平衡時(shí)所需的拉力F1，來(lái)尋找F1、F2、l1和l2四個(gè)物理量之間的關(guān)系．已知實(shí)驗(yàn)前已調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0～5N，杠桿上每一格長(zhǎng)10cm.甲實(shí)驗(yàn)次數(shù)阻力F2/N阻力臂l2/cm動(dòng)力臂l1/cm動(dòng)力F1/N143330

2418302.4347.5301.0(1)為便于測(cè)量力臂，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)沿________方向拉杠桿，并使之在________位置平衡；豎直水平(2)小飛首先保持F2和l1不變而改變l2，所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．第1次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的放大圖如圖乙所示，則F1＝______N，此時(shí)杠桿的類(lèi)型與_______(選填“筷子”或“老虎鉗”)相同；(3)為獲得更多組數(shù)據(jù)，小飛繼續(xù)進(jìn)行(2)中實(shí)驗(yàn)．則為能順利完成實(shí)驗(yàn)，在改變阻力臂l2時(shí)，l2應(yīng)不超過(guò)________cm；完成上述實(shí)驗(yàn)后，小飛接下來(lái)還應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有：①保持________不變而改變F2；②保持F2和l2不變而改變l1.4.4筷子37.5l1和l2例題圖乙補(bǔ)充設(shè)問(wèn)(4)實(shí)驗(yàn)前在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，若杠桿靜止時(shí)左端高右端低，此時(shí)杠桿處于________(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)．(5)通過(guò)整理上述表格數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是________________．(6)如圖丙所示，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過(guò)程中，杠桿在水平位置始終保持平衡，測(cè)力計(jì)示數(shù)將____________．在圖中畫(huà)出彈簧測(cè)力計(jì)在2處時(shí)拉力的力臂l.例題圖丙平衡左F1l1＝F2l2先變小后變大l(7)接著，小華提出新的探究問(wèn)題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”利用如圖丁所示的裝置進(jìn)行探究，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為動(dòng)力F1，鉤碼重力為阻力F2，圖中拉力F1＝________N．多次調(diào)整力和力臂的大小進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)：F1l1總是大于F2l2，其原因是________________________．

(8)杠桿在生活中有很多應(yīng)用．現(xiàn)欲使如圖戊所示的靜止蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，小女孩乙可以采取的做法是__________________________．例題圖丁例題圖戊3.3杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響遠(yuǎn)離支點(diǎn)(或向右端移動(dòng))活動(dòng)建議設(shè)計(jì)類(lèi)驗(yàn)證分得的兩份蘿卜質(zhì)量是否相等

1.(原始物理問(wèn)題和科學(xué)論證)小明和弟弟想分一個(gè)實(shí)心胡蘿卜，小明將胡蘿卜放在三角形石塊的尖端，調(diào)節(jié)胡蘿卜位置，使胡蘿卜靜止時(shí)保持水平，然后沿支點(diǎn)處豎直切開(kāi)，各拿一份．小明認(rèn)為他們兩分得的質(zhì)量相等，隨便拿一份；弟弟認(rèn)為長(zhǎng)的那一頭(細(xì)端)質(zhì)量大．請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證誰(shuí)的觀點(diǎn)正確．(1)實(shí)驗(yàn)器材：____________________________________；天平、胡蘿卜、三角形石塊、刀具等(2)實(shí)驗(yàn)步驟：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________;(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

將胡蘿卜放在三角形石塊的尖端，調(diào)節(jié)胡蘿卜位置，使胡蘿卜靜止時(shí)保持水平，然后沿支點(diǎn)處豎直切開(kāi)，用調(diào)節(jié)好的天平分別測(cè)出粗端與細(xì)端的質(zhì)量，比較質(zhì)量的大小得出結(jié)論

如果粗端與細(xì)端的質(zhì)量相等，則小明的觀點(diǎn)正確；如果粗端比細(xì)端的質(zhì)量小，則弟弟的觀點(diǎn)正確(本題也可以通過(guò)杠桿平衡條件來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)量磚頭的質(zhì)量2.(原始物理問(wèn)題)小明想測(cè)出建筑工地上一塊磚的質(zhì)量．通過(guò)估測(cè)發(fā)現(xiàn)一塊磚大約有幾千克，但手邊只有一只量程為10N的彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)量程為1.5m的卷尺、幾根細(xì)繩和一根長(zhǎng)約1m的粗細(xì)均勻的硬質(zhì)木棒(木棒的質(zhì)量不可忽略)．請(qǐng)你只利用現(xiàn)有器材幫他設(shè)計(jì)測(cè)量磚質(zhì)量的方案(若僅用文字闡述不清，可畫(huà)圖闡述)．(1)寫(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟和需測(cè)量的物理量：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)寫(xiě)出磚質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式m＝_____(用測(cè)量的物理量表示)．①用卷尺量出硬質(zhì)木棒的長(zhǎng)度AB，單位為cm；②如答圖所示，用繩子將長(zhǎng)約1m的粗細(xì)均勻的硬質(zhì)木棒在中點(diǎn)O吊起；③將磚用繩子吊在C點(diǎn)處，用卷尺測(cè)出支點(diǎn)O到C的距離為l2(使OC的距離較小)，在B端用豎直向下的力拉測(cè)力計(jì)，使杠桿在水平位置平衡，記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，并用卷尺測(cè)出OB的距離為l1第2題答圖設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)量木棒的質(zhì)量3.(原始物理問(wèn)題)小夢(mèng)要測(cè)量一根質(zhì)地均勻、粗細(xì)不同(一頭粗、一頭細(xì))的木棒的質(zhì)量，通過(guò)估測(cè)發(fā)現(xiàn)木棒的重力超出現(xiàn)有彈簧測(cè)力計(jì)的量程．請(qǐng)你幫助小夢(mèng)利用現(xiàn)有器材進(jìn)行測(cè)量．現(xiàn)有器材：彈簧測(cè)力計(jì)