杠杆知识点及专题训练

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学科物理

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年级

初二教材版本人教版

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第（）课时共（）课时

课题名称杠杆上课时间

教学目标

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同步教学知识内容

杠杆，支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。个性化学习问题解决杠杆，支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂

教学重点（1）知道杠杆，支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。

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（2）知道杠杆可以改变力的方向和大小，知道省力、费力及等臂杠杆，了解这三种类型的杠杆的应用。了解杠杆的平衡条件

教学难点（1）知道杠杆，支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。

（2）知道杠杆可以改变力的方向和大小，知道省力、费力及等臂杠杆，了解这三种类型的杠杆的应用。了解杠杆的平衡条件

教学过程

教师活动

一、-

二、教学过程

杠杆的概念及五要素

1、支点：杠杆转动时所绕的点（轴）。

杠杆支点的辨识：杠杆转动时（瞬间）唯一不动的点；

2、动力：使杠杆转动的力。

3、阻力：阻碍杠杆转动的力。

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4、动力臂：支点到动力作用线的距离。

5、阻力臂：支点到阻力作用线的距离。

力臂的确定：延长力的作用线，过支点作力的作用线的垂线，量取支点到垂足的距离即为力臂。

关于力臂的概念，要注意以下几点：

（1）力臂是支点到力的作用线的距离，从几何上来看，是“点”到“直线”的距离。其中“点”为杠杆的支点；“线”为力的作用线，即通过力的作用点沿力的方向所画的直线。

（2）某一力作用在杠杆上，若作用点不变，但力的方向改变，那么力臂一般要改变。如图所示，力F的大小一样，由于作用在杠杆上A点的方向不同，力臂就不同．（a）图中F的力臂l比（b）图中F的力臂lˊ大．

（3）力臂不一定在杠杆上，如图所示．（4）若力的作用线过支点，则它的力臂为零．

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（3）画力臂的一般步骤

首先确定支点O．

画好动力作用线及阻力作用线．画的时候可用虚线将力的作用线延长．再从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂．（4）最后用大括号勾出力臂，在旁边标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂。

动力和阻力没有绝对的分别，具体分析时可以认为以使杠杆朝某个方向转动的力动力，反之则为阻力。

例1、如图甲所示，杠杆OA处于平衡状态，在图中分别画出力F1和F2对支点0的力臂L1和L2。

·

“支点到力的作用线的距离”，而不是“支点到力的作用点的距离”。

例2、如下图甲所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂．在图中画出力F1的力臂L1和力F2．

已知的力臂画力时，力的作用线应与力臂垂直，且要注意力的作用点应画

在杠杆上

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例3、如下图甲所示的钢丝钳，其中A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴，图乙为单侧钳柄及

相连部分示意图，请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力l1、阻力臂l2 。

动力作用在B点，方向竖直向下，阻力作用在A点，方向竖直向下。表示F1的线段应比表示F2的线段短一些，因为钢丝钳是省力杠杆．

杠杆的平衡条件

1、当杠杆在动力和阻力的作用下静止或作缓慢的匀速转动时，我们说杠杆平衡了

2、杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂

3、实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的

是：可以方便的从杠杆上量出力臂。

有关探究杠杆平衡条件的实验题

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例1 某同学用如图8-1所示装置验证杠杆的平衡条件，所用的4只钩码每只质量都是50g，在图示情况时，杠杆AB处于水平平衡状态，这时弹簧秤的读数为．设F1的力臂为l1，F2的力臂l2，则

=_________．若在杠杆左端钩码下方增加一个相同的钩码，重新调节弹簧秤对杠杆右端拉力的方向后，

使杠杆AB再次恢复水平平衡，则这时弹簧秤的拉力与对应力臂的乘积应是未增加钩码前弹簧秤的拉力与对应力臂乘积的____倍.

分类及应用

例题

1、一根木棒的一端缓慢抬起，另一端搁在地上。在抬起的过程中（棒竖直时除外），所用的拉力始终竖直向上，则拉力的大小变化是（）·

A．保持不变B．逐渐增大

C．逐渐减小D．先减小后增大

[分析解答] 如图所示，我们做出杠杆在水平和倾斜两个位置的受力图。支点为B点，另一端为A 点。O点是杠杆的重心，即AB的中点。

状态一：水平位置。支点为B，力为拉力F1和重力G，对

应力臂为AB和OB（OB=AB/2）。列出平衡方程：

F1×AB = G×AB/2（1）

状态二：倾斜位置。支点为B，力为F2和G，对应力臂为

CB和DB（DB=CB/2）。

列出平衡方程：

F2×CB = G×CB/2（2）

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联立方程（1）（2）求解，显然F1＝F2，选A。

2、（2002年广东省广州市中考试题）如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中动力F（）

A．变大B．变小C．不变D．先变大后变小

【

[分析解答]作为阻力的物重G的大小不会变化。由于力F的方向始终跟杠杆垂直，所以F对应的动力臂L1（就是OA）也不会发生改变。杠杆由位置A拉至位置B的过程中，力F由F1变为F2 ，物重G 对应的阻力臂L2逐渐变大，即：L21〉L20 。列出平衡方程：

F1×L1 = G×L20（１）

F2×L1 = G×L21（２）

（2）/（1）可得：F2 / F1 = L21 / L20〉1 ，

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即：F2〉F1 ，力F在增大，选A.。

3、（2001年天津市中考试题）如图，一根重木棒在水平动力（拉力）F的作用下以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为L，动力与动力臂的乘积为M，则（）

A．F增大，L增大，M增大B．F增大，L减小，M减小

C．F增大，L减小，M增大D．F减小，L减小，M增大

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1.关于杠杆的下列说法中正确的是（）

A.杠杆必须是一根直棒