第一节 杠杆及其平衡条件
第1节 杠杆平衡条件(第2课时)
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=30º．(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?
解：（1）F的力臂如图所示。
（2）如图，在Rt△OAD中，
∠ODA=90°， ∠OAD=30° ∴OD=������OA=������ ×50cm=25cm
假设1： F1+L1=F2+L2 加
假设2： F1–L1=F2–L2
减
假设3： F1 ·L1=F2 ·L2
假设4： F1/L1=F2/L2
除
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3、测量的物理量: 力、力臂
4、器材: 杠杆、钩码、弹簧测力 计、刻度尺、铁架台
5、实验操作： （1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡
2、平衡螺母的作用是：调节使杠杆在水平位置平衡。
调节方法：左高左轻向左调,右高右轻向右调 3、调节使杠杆在水平位置平衡的目的：
①消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 ②便于直接从杠杆上测量力臂的大小。 4、实验时通过改变钩码的数量和移动钩码的 位置，使杠杆重新在水平位置平衡，进行多组 实验的目的是：寻找杠杆平衡的普遍性规律,
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
交流与评估：
1、若弹簧测力计不再竖直方向上拉会怎么样？
l1
AB o
c l1
AB
无法直接从杠杆上读出力臂的大小（此 时l1＜OA)，拉力将会变大，原因是动力臂 减小了。
“探究杠杆平衡条件”实验的注意事项
1、杠杆的平衡：指杠杆在动力和阻力作用下， 保持静止状态或匀速转动状态。
第1课时 杠杆及其平衡条件
讲授新课
（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位 置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动 力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
讲授新课
次数
1 2 3 4 5 6
动力 F1/N
阻力 F2/N
动力臂 阻力臂
l1/m
l2/m
杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。
F1 l1 F2 l2
讲授新课
一 杠杆的概念
1.定义： 在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
讲授新课
钢丝钳
杆秤
瓶盖起子
道钉撬
火钳
独轮车
讲授新课
2.杠杆五要素：
(阻力作用线)
支点到阻力作用 线的垂直距离
l2阻力臂
杠杆绕着转动
O支点 的固定点
F1动力
使杠杆转动 的力
F2阻力
阻碍杠杆转 动的力
l1动力臂
支点到动力作用
讲授新课
例题：
l1=9m F1=200N
l2=6cm O
F2
解： 由F1l1＝F2l2 得：
F2 =
F1 l1 l2
=
=3×104N
200N×9m 0.06m
m=
F2 g
=
3×104N 10N·kg-1
=3×103kg = 3 t
课堂小结
杠杆
在力的作用下，能绕固定点转动的硬 棒，叫做杠杆
杠
杆
支 点(O)
(动力作用线)
线的垂直距离
讲授新课
这些概念很重要
F1
l2
o
支 点(O)：杠杆绕着转动的点。
l1
动 力(F1)：促使杠杆转动的力。
2022年人教版八年级下册物理同步培优第十二章简单机械 第1节杠杆 第1课时杠杆及其平衡条件
第十二章简单机械第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件知识点1杠杆的概念1.人们把在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
从支点到动力作用线的距离叫做动力臂。
动力和阻力的方向不一定(选填“一定”或“不一定”,下同)是相反的,力臂不一定在杠杆上。
2.下列关于杠杆的说法正确的是( B )A.杠杆只可以是直的B.杠杆一定有支点C.作用在杠杆上的力越大,力臂越大D.杠杆的总长度等于动力臂与阻力臂之和3.如图所示,工人师傅将油桶推上台阶,下列说法正确的是( C )A.这不能看成杠杆,因为油桶是圆的B.这不能看成杠杆,因为没有支点C.这可以看成杠杆,因为满足杠杆的所有条件D.这可以看成杠杆,支点就是油桶横截面的圆心知识点2力臂的画法4.[南通中考]如图,轻质杠杆平衡,请作出动力F1的力臂l1和杠杆所受阻力F2的示意图。
答案:如图所示5.[娄底中考]如图所示,OA是均匀的轻质杆,在拉力F的作用下,杆处于水平状态,画出拉力F的力臂。
答案:如图所示知识点3杠杆的平衡条件6.在探究杠杆的平衡条件的实验中。
(1)将杠杆装置放在水平台上,发现杠杆在如图甲所示的位置静止,调节右端螺母使它向右移动,直到杠杆在水平位置平衡;(2)给杠杆左侧挂上钩码如图乙所示,应在杠杆右侧第1格线处挂4个钩码或第4格线处挂1个钩码,使杠杆在水平位置平衡;(3)实验表明,杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
7.如图所示,弹簧秤对杠杆拉力的力臂与钩码对杠杆拉力的力臂之比是5∶2,弹簧秤读数是4 N,杠杆重忽略不计,则钩码重( A )A.10 NB.4 NC.2.5 ND.1.6 N8.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,AB=0.1 m,OB=0.2 m。
A点处挂一个质量为4 kg的物体G,B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F大小为60N(g取10 N/kg)。
9.如图所示是疫情高发期各地实施封村封路时用到的一种移动指示牌,其中AB为指示牌牌面,CD和BE为支架(支架重力不计)。
第1节 杠杆 第一课时 杠杆及其平衡条件
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
1
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
2
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
3
◆知识导航
◎基础夯实
◎合应用
◎能力拓展
4
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
5
l
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
6
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 27
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 28
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 29
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 30
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 31
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 32
◎综合应用
◎能力拓展 14
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 15
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 16
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 17
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 18
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 19
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 20
7
◆知识导航
◎基础夯实
人教版八年级物理下册《杠杆(①认识杠杆及其平衡条件)》课件
(6)小明用弹簧测力计代替一侧的钩码继续探究，如图丙所示，这样
做不能达到的目的是____D____(选填字母)。
A．便于直接读出拉力的大小 B．便于提供不同方向的拉力
C．便于正确认识力臂
D．便于测量力臂的大小
图2
知识点拨 1．无论杠杆在哪个位置静止，杠杆都处于平衡状态。 2．实验前，按“左高左调，右高右调”的方法调节平衡螺母，使 杠杆水平平衡；实验过程中不能调节平衡螺母。 3．使杠杆水平平衡的目的：①便于测量力臂；②消除杠杆自重对 实验结果的影响。
知识点 杠杆平衡条件的应用 例4 如图3所示，OBA为轻质杠杆，OB长为0.2 m，AB长为0.4 m， 物块重30 N，垂直于杠杆的拉力F作用在A点，当杠杆水平平衡时，拉力 F为____1_0___N，若将重物的悬挂点右移，拉力F___变__大___；若保持拉力 F与杠杆垂直，将杠杆由水平位置匀速转至虚线位置的过程中，动力臂 __不__变____，阻力臂__变__小____，拉力F___变__小___ (后四空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
图2
(3)如图乙，杠杆水平平衡后，小明在A处挂上2个钩码，则应在B处 挂____4____个相同钩码，使杠杆仍水平平衡。接下来若在A、B处各增 加一个钩码，则杠杆__左__侧__下__沉____；若A、B处的钩码各远离支点向外 移动一格，则杠杆__右__侧__下__沉____(后两空均选填 “仍平衡”“左侧下 沉”或“右侧下沉”)。
知识精练 例1 C CM 上 例2 C
例3 (1)重力 (2)平衡 右 力臂 (3)4 左侧下沉 右侧下沉 (4)F1l1＝F2l2 (5)避免偶然，使结论更具普遍性 (6)D 例4 10 变大 不变 变小 变小
课堂小测 1．C 2．A 3．10 变小
第1节 第1课时 杠杆及其平衡条件
第1课时杠杆及其平衡条件知识与技能1．知道什么是杠杆，能从常见工具中辨认出杠杆。
2．能够辨认出支点、动力、阻力，会确定动力臂和阻力臂。
3．通过观察与实验，探究并理解杠杆的平衡条件，并能进行简单计算。
过程与方法1．通过认识生活中的杠杆、认识杠杆五要素的过程，体会科学抽象的方法。
2．经历探究杠杆平衡条件的过程，学会分析实验现象、寻找数据间规律，从而归纳出实验结论的一般方法。
情感、态度与价值观激发物理兴趣，形成探究思维，有小组合作意识。
教学重、难点1．杠杆平衡条件。
2．力臂的概念和画法。
教具准备羊角锤、铁架台、钩码、细绳、等分刻度的匀质木尺、多媒体课件等。
一、情景引入多媒体展示：古埃及人建造金字塔时利用简单机械搬动巨大石块；我国古代利用桔槔在井上汲水；在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动。
让学生找出它们的共同特点。
通过这些实例，有效地引起学生的注意，从而导入新课。
二、新课教学探究点一：杠杆来看一下羊角锤的工作特点。
学生交流、讨论后得出结论：1．硬；2.在力的作用下绕某一点转动。
演示：用长木板绕固定点转动撬一重物。
说明物体只要是硬的就行，跟形状无关。
同时边说边板书课题。
1．定义：一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以巩固对定义的理解。
2．杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的点叫支点，用字母O表示。
动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。
阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。
那么要产生同样的效果，施加力的大小、方向是否一样呢？让学生按下图所示分别操作。
(1)分别按图甲三个位置沿图示方向向下施力使杠杆静止。
提问：三次施加的力的大小是否一样？答：不一样。
(大小关系能回答出来)这说明要使杠杆保持这种状态，力的大小跟什么有关？学生会回答跟作用点和支点的远近有关，且距离越大，力越小。
(2)老师不加解释，再让学生按图乙所示施加力使杠杆保持静止，学生会发现虽然作用点相同，即作用点和支点的远近相等，但力的大小却不同，且F1>F2。
《杠杆的平衡条件》课件
杠杆平衡的条件
动力臂与阻力臂之比等于阻力与动力 之比，即L1/L2=F2/F1。
当杠杆平衡时，动力和阻力的大小相 等，方向相反，且作用在同一直线上 。
杠杆平衡的应用场景
01
02
03
日常生活
如用秤称重时，秤砣的位 置决定了物体的重量；用 杆秤称重时，秤砣的位置 决定了物体的质量。
工业生产
如天平、台秤等称重工具 ，利用杠杆平衡条件测量 物体的质量或重量。
验证杠杆的平衡条件，理解力矩的概念及其在平衡中的作用 。
实验原理
杠杆平衡条件是指，对于一个杠杆，其两端的力矩相等时， 杠杆达到平衡状态。力矩是力和力臂的乘积，其中力臂是从 转动轴到力的垂直距离。
实验器材与步骤
• 实验器材：杠杆、砝码、尺子、支架等。
实验器材与步骤
实验步骤 1. 安装杠杆，确保其水平放置。
结果讨论
通过实验结果，我们可以分析不同质量、不同力臂对杠杆平衡的影响。同时，我们还可以探索其他因素如摩擦力 等对杠杆平衡的影响。此外，我们还可以尝试改变实验条件，如改变杠杆的形状或转动轴的位置，来观察其对杠 杆平衡的影响。
杠杆的平衡条件在
05
实际中的应用
在工程中的应用
桥梁设计
在桥梁设计中，工程师会利用杠 杆的平衡条件来计算桥梁的承重 能力和稳定性，以确保桥梁的安
在天平的使用中，杠杆的平衡条 件被用来测量物体的质量和重量 ，以及计算物质的密度和浓度等
参数。
力的测量
在力的测量中，利用杠杆的平衡 条件可以测量力的大小和方向， 以及计算力的矩和力矩的平衡等
参数。
THANKS.
详细描述
长臂杠杆的力臂较长，使得施加的力较小即可平衡较大的阻力。长臂杠杆常用 于省力的场合，例如开瓶器、扳手等工具。
八年级下学期第四章--杠杆及杠杆的平衡条件
阿基米德：给我一个支 点，我能翘起整个地球
杠杆的定义
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫杠杆 注：杠杆不一定是一根直棒,它可以是各种不同的形状.
生活中的杆杆：
杠杆的五要素
支点的位置可以是固定的，也可以是变化的， 但一定是杠杆上的一点，或者是一个轴，转动 总是绕这个点进行的．
支点：（如图中O点）杠杆绕着转动的固定点叫做杠杆的支点. 动力：（如图中F1）使杠杆转动的力. 阻力：（如图中F2）阻碍杠杆转动的力. 注意：在杠杆的使用过程中，动力与阻力的规定并不是非常明确 的．这主要是从人们使用杠杆要达到某种目的的角度来分类的．
探究杠杆平衡条件实验
实验目的：探究杠杆平衡的条件
这样做的目的是： 可以直接在杠杆上读出 力臂的大小 。
实验器材：带刻度的均匀杠杆、铁架台、弹簧测力计、钩码和细线等。
实验步骤： 1．把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位 置平衡。
2．将钩码分别挂在杠杆的两侧，调节钩码位置，使杠杆在水平位置保持平衡。 3．多次改变钩码的数量和位置，重复实验，并记录实验数据。
【答案】(1)右、右、水平、便于从杠杆上直接读出力臂的大小； (2)个数、位置、重新平衡； (3)动力×动力臂=阻力×阻力臂；
动力臂：（如图中l1）从支点到动力作用线的距离叫做动力臂.
动力作用线就是通过动力作用点,沿动力的方向所画的直线.动力 臂就是从支点到动力作用线所画的垂线长,也就是几何学中的点 线的距离,而决不是从支点到动力作用点的距离.
阻力臂：（如图中l2）从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂.
（同动力臂）
例题
例1、下列关于杠杆的说法中，错误的是（ ） A．杠杆可以是直的，也可以是弯的 B．动力、阻力使杠杆转动方向相反，但他们的方向不一定 C．支点可以在杠杆的端点，也可以在力的作用线之间 D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
第11章第1节杠杆第 1 课时杠杆平衡条件
为什么要求杠杆在水平位置静止呢?
L1 O L2
F1
F2
因为这样力臂的数值在杠杆上，能 直接读出或量出。
注意事项：
1、在实验前要通过调节杠杆两端 的平衡螺母，使杠杆水平平衡。
2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。
3、读数时，杠杆仍要求是处于水 平平衡状态，以便直接读出力臂的长 度。
F1 A
B 1、画出图中各力的力臂
F2
F1
B
O
(1)找出支点的位置（标记O) L1
A F2
(2)沿动力、阻力的作用方
向将力的作用线画出(延长 线用虚线)
O L2
(3)从支点作动力、阻力 作用线的垂线(用实线)
(4)画垂足、标力臂
2、画出各力和力臂
L1 O
L2
F2
F1
3、画出图中杠杆各力的力臂
L1
2、一条扁担长1.4m 左端挂300N重的 物体，右端挂400N重的物体，问人肩 能挑距左端多远的地方，扁担才能处于 水平平衡？
第一节 杠杆 第一课时
永年区第三中学王广路
“给我一个支点和一根足 够长的硬棒，我就能撬动地 球。”
——阿基米徳
一、杠杆
这三个用具有什 么共同特点
注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的, 但必需是硬的,可以是各种各样的形状。
二、杠杆的平衡条件
1、杠杆平衡
杠杆在动力和阻力的共同作用下，处于 静止状态，或绕支点作匀速转动时，都叫 做杠杆平衡。
二、杠杆的平衡条件
支 点(o)：杠杆绕着
转动的点
动 力(F1)：促使杠杆转动的力 阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力
动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离
杠杆及其平衡条件ppt
O L1
L2
实验 次数
左边 动力F1/N 距离L1/cm
右边 阻力F2/N 距离L2/cm
1
F1
F2
2
3
思考与讨论
★ 杠杆两端有两只可调节的螺母，能 起什么作用?
※为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢? 归 ★作用:调节杠杆自身的平衡(实验开始前） 纳 结 ※因为这样能在杠杆方便测量出力臂的 论 数值。
跷跷板:
o L2
F1
L1
F2
杠杆的平衡
提问： 什么是杠杆的平衡？
归纳结论：
当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，我们 就说杠杆处于平衡。
实验探究：杠杆的平衡条件
1. 提出问题：
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂 之间存在着怎样的关系？ 2. 猜想与假设：
假设一： F1+L1=F2+L2 假设二： F1–L1=F2–L2 假设三： F1/L1=F2/L2
F1＜F2 则省力，但费距离。
L2
F1
O
L1
F2
省力杠杆 省力费距离
O
h1
h2
h1 ＞ h2
利用杠杆可以用较小的力产生一个较大 的力，从而省力！
省力杠杆
开瓶器
省力杠杆 道钉撬
o L2
省力杠杆
L1 F2
F1
活塞式抽水机
省力杠杆 F1
手推车
L2 O L1 F2
省力杠杆
羊角锤撬钉
省力杠杆
刹 车 板
假设四： F1 ·L1=F2 ·L2 假设五：……
杠杆在什么条件下平衡？
L1
L2
人教版八年级物理下册课件 12-1 第1课时 杠杆及其平衡条件
杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂 （F1l1＝F2l2）
在杠杆的使用中，杠杠的平衡状态是一种非常重要的状态。 杠杆满足什么条件时才会平衡呢？下面我们一起探究。
探究实验：杠杆的平衡条件
实验步骤： （1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
思考：怎么调？调到水平平衡的目的是什么？
调节方法：杠杆哪端高，就向哪端调节平衡螺母。 目的： （1）保证力臂沿杠杆，便于测量；
例题
1.如图所示，小明利用铁架台、带有刻度的杠杆、 细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为 0.5 N ) 等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于 平衡 (填“平衡”或 “不平衡”)状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 左 调节，这样做的 目的是消除杠杆自重对实验的影响。 （2）将杠杆调整好后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 2 个钩码， 才能使杠杆在水平位置平衡。
（3）如图丙所示，小明用弹簧测力计替代钩码，先在B点竖直向下拉使杠杆平衡，然后 将弹簧测力计逐渐向右倾斜，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐 渐___变__大____(填“变大”或“变小”)，原因是______拉__力__力__臂___变__小_________。 （4）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是____C____。(填序号) A. 使测量数据更准确 B. 多次测量取平均值减小误差 C. 避免偶然性，使实验结论具有普遍性
动力
F1 /N
1 2 3 2
动力臂
l1 /cm
15 10 10 20
阻力
F2 /N
3 2 2 4
第十二章第1节杠杆-课时1(课件)2022-2023学年人教版物理八年级下册
力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎
样的关系？
猜想:
假设一： ＝
假设二：F1 ·l1＝F2 ·l2
设计实验：在杠杆处于静止状态时，分别测出动力F1、阻力F2、动力臂l1
和阻力臂l2。
实验器材：杠杆平衡装置、钩码、铁架台、弹簧测力计。
实验测量的物理量:动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2
第十二章
简单机械
第一节 杠杆
第1课时
杠杆及其平衡条件
初中物理八下（人教版）
学
习
目
标
认识杠杆和杠杆的五要素
掌握杠杆力臂的画法
探究杠杆的平衡条件
课程导入
同学们都玩过跷跷板吧，跷跷板是利用什么知识制作的呢?今天我
们一起来学习跟跷跷板有关的知识吧
两千多年前古希腊杰出的科学家阿基米德，说过一句豪言壮语：
杠杆不重合。
（3）支点一定在杠杆上，动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点
同侧。
（4）当力的作用线恰好通过支点时力臂为零，这个力不能使杠杆转动。
（5）杠杆可以是直的，也可以是弯的。即杠杆可以是各种各样的形状。
几种力臂和力的作用线的情况
注意：“力的作用线” 是指过力的作用点沿力的方向所画的直线。不
是支点到作用点的距离。
“给我一个支点和一根足够长的棍子，我就可以撬动地球。”你认
为他是在吹牛吗？阿基米德说的是不是“大话”，别着急下结论，
学了今天的知识，可
能就会有新的判断。
一、杠杆
同学们以下物品都认识吧，它们有什么相同点？
共同
特征
1.需要受力的作用
2.绕固定点转动
3.有一定硬度
初二物理杠杆及其平衡条件课件
2.五要素 (1)支点:杠杆可以绕其 转动的点 ,用“O”表示. (2)动力:使杠杆 转动 的力,用“F1”表示. (3)阻力: 阻碍 杠杆转动的力,用“F2”表示. (4)动力臂:从支点到动力 F1作用线 的距离,用“l1”表示. (5)阻力臂:从支点到阻力 F2作用线 的距离,用“l2”表示.
【注意】 (1)杠杆的支点一定要在杠杆上,可以在杠杆的一端,也可以在杠杆的其
他位置.在杠杆转动时,支点是相对固定的.
(2)力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离.
二、杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂 或写成 F1l1=F2l2
.
【注意】 杠杆的平衡状态可以是杠杆在水平位置静止,也可以是杠杆绕支点匀
做一做:实验前,调节杠杆两端的螺母使其在 水平位置 平衡;在杠杆两端分
别挂上不相等 数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平
位置
Hale Waihona Puke 平衡;多次改变动力和动力臂,相应的调节阻力和阻力臂,使杠杆平衡.
想一想:为什么一定要使杠杆在水平位置平衡?
答案:杠杆在水平位置平衡时,一是为了消除杠杆自身重力对实验的影响,二 是便于从杠杆上直接读出力臂的大小. 议一议:为什么要进行多次实验?
【变式2】 在探究杠杆的平衡条件中. (1)实验前,需要调节杠杆两端的平衡螺母,直到杠杆在 水平 位置平衡,目的 是便于测量 力臂 ,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆 自身重力 对平衡
的影响.
(2)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,
乙同学认为他的做法不合理,理由是 只测出一组数据具有偶然性,不能得出 .
答案:如图所示
(1)根据动力或阻力作力臂
人教版 物理 八年级下册 第十二章 第1节 第1课时认识杠杆及其平衡条件 习题课件(共18张PPT)
易错点专练
易错点 力臂不一定在杠杆上，也不一定是水平方向或者竖直方向的 12.如图所示，有一杠杆可绕O点转动，在其中点挂一重物，现在A处施加 动力FA。 (1)若FA沿F1方向，则动力臂是___O_C___。 (2)若FA沿F2方向，则动力臂是___O_A___。 (3)若FA沿F3方向，则动力臂是___O_B___。 (4)若FA沿F4方向，则动力臂是___0___。
F的变化情况是( A )
A．一直变大
B．一直变小
C．一直不变
D．先变大后变小
11．(2020·柳州中考)小杰用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀， 各钩码相同。
(1)静止于支架上的杠杆如图甲所示，应将杠杆右端的螺母向___右____(选填“左” 或“右”)调节，使杠杆处于水平平衡状态，这样做的目的是便于测量___力__臂____ (选填“力”或“力臂”)，杠杆平衡后，在实验过程中，__不__可__以_____(选填“可以” 或“不可以”)再调节螺母。
第十二章 简 单 机 械 第1节 杠 杆
第1课时 认识杠杆及其平衡条件
典题精研析
类型 探究杠杆平衡的条件 【典题】(2021·桂林中考)以下是小桂“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)实验前，杠杆静止时如图所示。接下来小桂应将平衡螺母向___左____端调节， 使杠杆处于水平平衡状态。 (2)调节好后，小桂在杠杆两边挂上不同数量的钩码，并不断调节悬挂位置直至 杠杆在___水__平____位置平衡，将实验数据记录在表格中，分析得出杠杆的平衡条 件：___F_1_l1_＝__F_2_l_2 __。
于是，小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得表中后两组数据。综 合分析表中数据可验证猜想___二____是错误的。若要验证另一种猜想是否正确， 必须添加的测量工具是___刻__度__尺____。通过以上探究，小明同学真正理解了力臂 是支点到___力__的__作__用__线____的距离。
第一节 杠杆及其平衡条件
第一节杠杆及其平衡条件(第1课时)1.杠杆的五个要素是:_______、_______、_______、________、_________2.在下图中作出动力臂和阻力臂.【自学指导】一、1.当杠杆______________________时,杠杆就处于平衡状态.二、探究:杠杆的平衡条件1.检查你桌上的实验器材,试着写出它们的名称: _________、__________、__________.2.每个钩码的质量是_______g,它的重力是_______N.(g=10N/kg)3.步骤:(1)把杠杆的中点支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆平衡在水平位置. (2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码,这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重力,移动钩码的位置,使杠杆平衡.把支点右边的钩码当作动力F1,支点左边的钩码重力当作阻力F2,量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2,把F1、F2、L1、L2的数值填入表中.对上表中的数据进行分析,例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算,找出它们之间的关系.对于开始提出的问题,你能得出什么结论?杠杆的平衡条件是:____________________________________.或写做:_______________.5.交流和评估.实验时,为什么要保持杠杆在水平位置平衡,这样做有什么好处?实验中能不能调节螺母使杠杆平衡?课堂作业1.杠杆的平衡条件的表达式是_____________;根据平衡条件,可以得出,当动力臂大于阻力臂,即L1>L2时,平衡时动力_______阻力;当动力臂小于阻力臂,即L1<L2时,平衡时动力________阻力;(填“大于”、“等于”或“小于”)2.两个力作用在杠杆的两端,使杠杆处于平衡状态,则下列说法中正确的是( )A.这两个力必定相等B.这两个力的力臂必定相等C.这两个力和它们相应的力臂的乘积相等D.这两个力和它们相应的力臂的比值相等3.某同学做杠杆平衡条件的实验,每次都使杠杆平衡,下表是实验数据,表中漏填的地方请补上去.位置平衡.如图,若OB=2OA当在杠杆的右端的B点挂1N的钩码时,应在左端的A点挂____N的钩码.5.如图所示,杠杆处于平衡状态,若在两端各加一个钩码,则杠杆( )A 仍会平衡B 左端下降C 右端下降D 无法确定第一节杠杆及其平衡条件学案(第2课时)【知识回顾】1.杠杆的平衡条件是________________________________,即:__________. 【自学指导】1.阅读,回答下列问题.省力杠杆的动力臂比阻力臂_____,这种杠杆的优点是_____________,缺点是___________ 费力杠杆的动力臂比阻力臂_____,这种杠杆的优点是_____________,缺点是___________ 实验室中常用的托盘天平也是杠杆,它的动力臂与阻力臂________,是等臂杠杆.4.阅读,怎样靠一个小小的弹簧秤称出大象重，根据弹簧秤的示数,怎样才能算出大象和铁笼的总重力?课堂作业一1.下列杠杆中,属于省力杠杆的是______________,属于费力杠杆的是_______________.A.筷子B.镊子C.钳子D.托盘天平E.杆秤F.瓶盖起子G.钓鱼杆H.道钉撬I.扫帚 J.理发剪刀 K.铁匠剪刀 L.羊角锤 M.火钳 N.船桨2.在使用杠杆时,需要省力,就必须使用动力臂______阻力臂的杠杆;需要省距离,就必须使用动力臂______阻力臂的杠杆;天平是一个_______杠杆.【典型例题】1.最大力臂问题.例1.如图所示，要把球滚上台阶所用得力最小，画出所用的最小的力的方向及作用点.2.根据杠杆的平衡条件判断力的变化.例 2.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由竖直拉至水平过程中,力F( )A 变大 B 变小 C 不变 D 先变大后变小1.用撬棒撬起一石块,沿不同方向用力作用于撬棒,哪个力最小( )A F1B F2C F3D 都一样2.如图所示,一根不均匀的木棒,用细绳悬挂起来,恰好平衡,若从悬挂处锯段,将木棒分成两段,则( )A 粗端重B 细端重C 一样重D 无法确定3.用一杆秤称物体质量时,误用了一个较重的秤砣,称出的物体质量比实际值( )A 偏大B 偏小C 一样重D 无法确定4.在下图中,要把石块用最小的力撬起来,在图中画出这个力的方向及其作用点.5.请画出将质量分布均匀的长方体木块向右抬起时所需最小的力的示意图.6.(选作)如图所示的杠杆在细绳的拉力作用下在水平位置处于平衡状态,已知小球的质量是5kg,放在距支点10cm处,A点到支点的距离是10cm,求细绳的拉力.(g=10N/kg)第二节滑轮学案【自学指导】一、1.什么是定滑轮,什么是动滑轮,它们有什么区别?2. 结合实际生活,思考一下,在你周围哪些地方能见到定滑轮或动滑轮?二、探究定滑轮和动滑轮的特点.1.分别画出定滑轮和动滑轮.2.使用定滑轮的好处是___________________,缺点是_____________________.使用动滑轮的好处是___________________,缺点是_____________________.三、1.了解组装滑轮组时应该怎样绕线.试着在下图中画出两种绕法.2.通过实验探究,得出滑轮组的特点是:使用滑轮组既能___________又能____________,且有几段绳子吊着动滑轮,拉绳子所用的力就是物重的____________.四、阅读课本P82的科学世界中的文章“其他简单机械”,完成下列任务.1.指出图9.2-5中各个轮轴的“轮”和“轴”2.使用轮轴和斜面时,是省了力还是费了力?省了距离还是费了距离?它们属于省力机械还是费力机械?课堂作业1.如果忽略滑轮重和摩擦,则下列各图中,作用在绳子自由端的力的大小分别是多少? (已知被提升重物的重力均为1000N)F1=_________N; F2=________N; F3=________N; F4=________N.2.如图所示,一辆汽车陷入泥坑,现用一滑轮组把它拉出来,请画出最省力的绕法.3.(选作)如图所示,物体重20N,忽略滑轮重和摩擦,则拉力F的大小是( )A 10N B 20N C 30N D 40N第三节功【自学指导】一、如果一个力作用在物体上,物体在________________,就说这个力做了功.二、阅读课本,找出力学力所说的功包含的两个必要因素:一个是_______________;另一个是_________________________________________.判断下列说法的正误:(1)只要有力作用在物体上,力就对物体做了功( )(2)物体只要移动了距离,就做了功( )(3)物体从高处落下重力做了功( )(4)有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就做了功( )(5)受提着重物在水平地面上行走,人做了功( )(6)人用力推车,但车未动,人没有做功( )三、填写下列空白.作用在物体上的力越大,使物体移动的距离越大,力所做的功就___________.在物理学中,把__________________________________________叫做功.功=_____×____________________________.公式表示为:________________.符号的意义及单位:W---- 功 -----_________( )F----____-----_________( )S----____-----_________( )在国际单位制中,力的单位是_______,距离的单位是________,功的单位是_________,它有一个专门的名称叫做_________,简称_______,符号是______,且1J=_____N·m【典型例题】质量为100kg的物体,在拉力F=200N的作用下沿水平地面前进了10m,则拉力所做的功是多少?课堂作业(二)1.已知物体受10N的拉力,并沿拉力方向匀速前进了5m,拉力对物体做功_________J.2.用100N的拉力将重500N的木箱在水平地面上运速移动了5m,拉力做功________J,重力做功为_______J.3.马拉着质量为2000kg的车在平路上前进,马的水平拉力是500N,做了2×105J的功,则马拉车前进了_______m.4.某人沿水平方向用力推着重1500N在水平路面上匀速前进10m,已知受到的阻力为100N,求它推车做的功.提高练习1.下面几种情况下,力做了功的是( )A 用力把杠铃举在空中不动B 用力提着水桶水平匀速移动C 用力在斜面上拉车前进D 物体在光滑的平面上运速移动2.一个物体的质量是5kg,用10N的水平拉力在地面上前进了10m,则拉力做的功是_____J,若把物体匀速向上提起10m,则需要的拉力是_______N,拉力所做的功又是_________J.3.起重机将重3×103N的楼板以1m/s的速度举到10m高的三层楼后,又将楼板水平移动了3m,在整个过程中,起重机对楼板做的功是( )A 6×103JB 9×103JC 3×104JD 3.9×104J4.某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( )A 750JB 150JC 没有做功D 做了功,但条件不足,无法确定5.两辆车的重力分别是100N和500N,用200N的力都使它们前进了15m,则( )A 拉大车做的功多B 拉小车做的功多C 拉力对两车做的功一样多D 无法比较6.如图所示三种情况下,物体在力F的作用下都沿接触面匀速移动了S的距离,则功的计算公式W=FS( )A 只适于甲B 只适于乙C 只适于甲和丙D 甲、乙、丙都适用7.质量为100kg的物体,在拉力F的作用下沿水平地面匀速前进了5m,物体运动时受到的摩擦力是重力的0.05倍,求拉力F做的功.(g=10N/kg)简单机械特点总结一、杠杆1.杠杆的五个要素是________、________、_________、___________、___________.2.杠杆的平衡条件是:___________________________.3.如果杠杆的动力臂比阻力臂长,这类杠杆是________杠杆;如果动力臂比阻力臂短,这类杠杆是_________杠杆;动力臂等于阻力臂,这类杠杆是_________杠杆,如:________.4.如图所示,用这个杠杆将重力为G的重物提起,使重物升高h,则克服重物的重力所做的功为W1=_________;拉力F作用在杠杆上移动的距离是S,则拉力所做的功应为W2=_______,如果忽略杠杆的重力,则W1_______W2;如果杠杆的重力不能忽略,则W1_______W2.二、滑轮1.使用定滑轮的特点是:_______________________________________________________.2.使用动滑轮的特点是:_______________________________________________________.3.使用滑轮组既能_______________________,又能_____________________________.使用滑轮组时,滑轮组用几段(n)绳子吊着动滑轮和物体, 如果不计动滑轮重及摩擦,则拉动滑轮组所用的拉力就是物体重的_____________,若拉力F通过的距离为S,物体G提高的高度为h,则两者之间的关系是______________.如果考虑动滑轮的重,则拉力F的大小与物体的重力G和动滑轮的重G动之间的关系是______________.4.如图所示,利用动滑轮将重力为G的物体提高高度h,则所做的功是W1=________;如果人作用在绳子上的力是F,移动的距离为S,则人所做的功是W2=__________.如果动滑轮的重忽略不计,则W1________W2.三、斜面如图所示,用斜面将重为G的物体提升高度为h,则所做的功为W1=________,推力F沿斜面把物体推到顶端,所做的功W2=_______,如果忽略斜面的摩擦,则W1_____W2,即:______________由此可以推导出推力F=________,从这个式子可以看出,在忽略斜面摩擦的情况下,斜面长是斜面高的几倍,所用的推力就是物重的_____________.四、轮轴如图所示,轮轴的轮半径为R,轴半径为r,作用在轮上的力为F1,作用在轴上的力为F2,则当轮轴平衡时,它们关系是________________.【针对练习】1.用一个杠杆把一物重30N的物体提高了0.4m,已知动力的作用点移动了2m,则动力所做的功是________J,动力的大小是________N(不计杠杆的自身重力)2.利用动滑轮把一重物提高了0.4m,已知拉力为10N,拉力作用点移动了1.2m,则拉力所做的功是__________J,物体的重是________N.(不计滑轮重及摩擦力)3.已知斜面的高度为2m,斜面的长度为6m,假设斜面光滑,没有摩擦,则需要用_______N的推力可以将重60N的物体从斜面底端推上顶端,推力所做的功为_________J,将重60N的物体直接提升高度2m,所做的功是________J.可见当斜面光滑时,推力所做的功与直接提升重物所做的功相等.4.如图所示,人通过定滑轮拉住质量是10kg的物体,定滑轮位置比绳端A的位置高4m,绳端后来的位置B与A在同一水平面上,且AB=3m.人拉绳从A点匀速移动到B点(不计绳重和摩擦),则人对物体做的功是________J.(g=10N/kg)5.如图所示,沿角度是30º的光滑斜面把一物体匀速拉到h高处,沿斜面向上的拉力为F1,所做的功为W1;利用动滑轮(不计摩擦,绳及动滑轮重),将同一物体由地面匀速上升到h高处,所用的拉力为F2,所做的功为W2,下列力和功的关系正确的是( )A F1=F2 W1=W2B F1>F2 W1=W2C F1=F2 W1<W2D F1<F2 W1<W2第四节功率【自学指导】一、建筑工地上要把砖送到楼顶,或用起重机搬运,或用工人搬运,不管怎样搬运,都是克服重力做功,那么运送砖块所做的功我们可以用公式_________来计算.运送同样多的砖,起重机和工人所做的功_______(填“相同”或“不同”),但是工人所用的时间_______(填“长”或“短”),所以工人做功较______(填“快”或“慢”).不同物体做相同的功,时间短的做功较_____,时间长的做功较_____.(填“快”或“慢”) 不同物体做功的时间相同,做功多的物体做功较______,做功少的物体做功较______.由此可见物体做功有_______之分.这跟物体的运动也有_______之分是一样的.二、功率表示__________________的物理量;_________________________叫做功率.计算公式是:___________.其中W表示______,单位是____;t表示________,单位是______. P表示_______,根据公式写出的功率的单位是_______,专用单位是______简称_____,符号是______,两个单位之间的关系是______________.工程技术上还常用________做单位,1kW=________W.功率是机械的_____________之一.某物体的功率是1000W,它的物理意义是_____________________________________.【课外补充】在车辆中,常用“马力”来表示汽车的发动机的大小.“马力”是功率的单位, 1马力=735W,这个单位我们在物理上一般不用,只是在日常生活中用.三、【典型例题】例1.建筑工地上,水泥板质量是1t,起重机在20s内匀速把它提升到5m 的高度,起重机提升重物的功率是多少W?合多少KW?(g=10N/kg)例2.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它沿水平道路将货物匀速运到了3000m外的货场,共用时40min,如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做功的功率.课堂作业1.下列说法中正确的是( )A 机械做的功越多,它的功率一定大B 机械做功时间短,它的功率一定大C 机械做功越快,它的功率就越大D 做相同的功,机械用的时间长,它的功率大2.下列都是功率的单位的是( )A W、J/sB KW、PaC W、N/mD N/m2、N·m3.某机械在2min内把600N的物体匀速提升4m,这个机械的功率为( )A 2400WB 1200WC 20WD 50W4.10kw的机器正常工作时,每分钟做的功是( )A 10JB 2.4×107JC 6×105JD 104J5.一台机器的功率是750W,它表示的意思是( )A 这台机器1min做功是750WB 这台机器1min做的功是750JC 这台机器1s做的功是750JD 这台机器1s做的功是750W6.甲乙两台机器,功率之比为2:3,工作时间之比为1:3,则它们所做的功之比为( )A 2:9B 2:1C 3:2D 3:17.计算功率的公式是P=_______,由此公式变形可得计算功的另外一个公式W=_______.此公式中只有功率的单位是______,时间的单位是_______,功的单位才是焦耳.8.甲乙两台机械,它们的功率之比是3:1,在相同的时间里,所做的功之比为______,若做相同的功,则所需时间之比是______.9.蓝鲸游动时的功率可达350KW,合__________W;某洗衣机的功率是350W,合_______kW.10.在水平地面上,小明用50N的水平推力推重100N的箱子,在10s内前进了10m,小明推箱子的功率为__________W.11.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功________J,它的功率是_______W,合________KW.12.建筑工地上有300块砖,已知每块砖的质量是1.2kg,把这些砖运送到15m高的楼顶,如果用起重机需要1min,而如果用工人则需要1个小时,分别计算起重机和工人的功率.(g=10N/kg)学习基础知识测验1.如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上_________________,力学里就说这个力做了功.2.做功的两个必要因素:一个是__________________,另一个是______________________.3.在物理学中,功=_____×____________________________.用公式表示就是__________.其中F表示_____,单位是_____;s表示_____,单位是_____;W表示______,功有两个单位,分别是________和_________,它们的换算关系是_____________________.4.功率是表示_________________的物理量,_________________________叫做功率.用公式表示为____________,其中W表示_______,单位是_______;t表示_______,单位是_____;P表示_______,单位是_______或________,它们的换算关系是_________________ 另外工程技术上还常用_____做功率的单位,1KW=______W.功率是机械的__________之一.5.下列实例中,力做了功的是( )A.起重机吊着楼板从一楼运送到三楼B.静止的小车在拉力作用下向前运动C.用力搬石头但没有搬起D.用力提着一桶水在水平路面上前进E.冰雹在重力作用下向下落F.冰块在光滑的水平面上运动G.举重运动员举着杠铃不动H.人用力把铅球推出去6.一台电动机的功率是150W,则它的物理意义是( )A 这台机器所做的功是150JB 这台机器在1秒内所做的功是150JC 这台机器1秒内完成的功是150WD 这台机器1秒内的功率是150W7.关于功率,下列说法正确的是( )A 功率是表示做功多少的物理量B 机械做功越多,它的功率就越大C 机械做功所用时间越短,它的功率就越大D 做相同的功,用的时间越长,功率越小8.甲乙两人体重相同,甲用1min走上楼,乙用半分钟跑上同一楼,则( )A 甲的功率大B 乙的功率大C 两者的功率一样大D 无法确定9.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它沿水平道路将货物匀速运到了3000m外的货场,如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做的功.10.建筑工地上,水泥板质量为0.7t,起重机在14s内匀速把它提升到4m的高度,起重机提升重物的功率是多少? (g=10N/kg)第四节机械效率学案(第1课时)【自学指导】一、务必解决好以下几个问题:1.把重100N的沙子运上三楼,如果忽略所使用器械的重及摩擦,则需要做功多少?试计算.2.按实际情况考虑,图中用三种方法把重100N的沙子运上三楼,人都要克服哪些物体的重力做功?并分别计算这些功的大小.方法一:方法二:方法三:3.你哪种方法最好?哪种方法最不好,为什么?二、阅读课本,理解什么是有用功、额外功、总功.1._____________________________________叫有用功;_____________________________________叫额外功;_____________________________________叫总功.2.以图9.4-1中第二种方法为例,克服_________的重力做得功是有用功,克服__________的重力做得功是额外功.在做功的时候,我们总希望______功在总功中占的比例高些.3.分别计算图9.4-1中三种方法中有用功在总功中占的比例.方法一:方法二:方法三:三、阅读课本,理解什么是机械效率.1.______________________________叫机械效率.用_______表示总功,_______表示有用功,________表示机械效率.计算机械效率的表达式是:__________________2.起重机的机械效率一般为_____________,滑轮组的机械效率一般为______________,抽水机的机械效率一般为_______________.3.提高机械效率的办法主要有哪些?4.思考:为什么使用任何机械的机械效率总是小于1?【典型例题】一台起重机把质量为0.7t的重物匀速提升了4m,而它的电动机所做的功是3.5×104J,则起重机所做的额外功是多少?起重机的机械效率是多少?课堂作业题一台起重机将重3600N的货物提高4m,如果额外功是9600J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?(要求有必要的文字说明)简单机械的机械效率的计算【典型例题】一、杠杠的机械效率.例1.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是多少cm?这个杠杆的机械效率是多少?二、动滑轮的机械效率.例2.用动滑轮把重40N的物体匀速提高20m,所用的拉力是25N,则拉力的作用点移动的距离是多少?动滑轮的机械效率是多少?三、滑轮组的机械效率.例3.某人用如图所示的滑轮组将重3000N的物体提高6m,所用的拉力是1250N,则拉力的作用点移动的距离是多少?此滑轮组的机械效率是多少?四、斜面的机械效率.例4.沿着长6m、高2m的斜面,将1200N的物体拉到车上去,所用的拉力是500N,则斜面的机械效率是多少?【针对练习】1.用动力臂是阻力臂5倍的杠杆,匀速将100N的重物举高0.2m,所用动力是40N,杠杆的机械效率是_________.2.用动滑轮将重80N的货物提升4m,若加在绳子自由端的拉力F=50N,则绳子移动的距离是_______m;动滑轮对物体做的有用功是________J,该动滑轮的机械效率是_________.3.某人用如图所示的滑轮组提升2000N的重物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,这个人做的总功是_________J,有用功是___________J,滑轮组的机械效率是________.4.斜面高1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,则这个斜面的机械效率是_________.5.某人用动滑轮把重1000N的货物匀速提高10m,如果这个动滑轮的机械效率是80%,试求在此过程中人拉绳的力是多少?6.沿着长5m、高1m的斜面,将1000N的物体拉到车上去.(1)如果不考虑摩擦,需要的拉力是多少?(2)如果所用的拉力是250N,则斜面的机械效率是多少?7.某人用如图所示的滑轮组提升重物(忽略绳与滑轮之间的摩擦).已知每个动滑轮重50N (1)当重物的重力为300N时,则需要的拉力是多少?此时的机械效率是多少?(2)当被提升的重物重力是3000N时,则需要的拉力是多少?此时的机械效率又是多少?(3)通过以上两步计算,你得到什么启示?练习 一．选择题1．在图中的四种情境中，人对物体做功的是（ ）2．如图所示，在水平拉力F 作用下，使重40N 的物体A 匀速移动5m ，物体A 受到地面的摩擦力为5N ，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F 做的功 ( ) A ．50J B ．25J C ．100J D ．200J3．下列说法中，最接近实际情况的是 ( )A ．成年人走两步的距离大约是1.5mB ．家用白炽灯功率约为1000W ．C ．一名中学生体重约为50N ．D ．物理课本质量是16kg ． 4．图3中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( )图3 图45．如图4所示，杠杆AOB 的A 端挂重为G A 的物体，B 端挂重G B 的物体，杠杆处于平衡状态，AO=BO ，杠杆自身重力不计，则 ( )A ．G A =GB B ．G A <G BC ．G A >G BD ．无法判断．6．初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛．其中某同学从一楼跑到三楼用了10s ，则他上楼过程中的功率大约是 （ ） A ．3W ． B ．30W ． C ．300W Ｄ．3000 W7．如图5所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，杠杆上每小格的长度都相同，两边挂上钩码后杠杆平衡，如果把两边的钩码都同时向里移动一个格，则杠杆 （ ）A ．仍能平衡．B ．不能平衡，A 端上升．C ．不能平衡，B 端上升．D ．无法判断．图5 图6 图78．如图6为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC和杠杆A，B，C，在起作用，对两个杠杆的认识正确的是（）A．ABC和A'B'C，都是省力杠杆． B．ABC和A，B，C，都是费力杠杆．C．ABC是省力杠杆，A，B，C，是费力杠杆．D．ABC是费力杠杆，A，B，C，是省力杠杆．9．小明同学用40N的水平推力沿水平地面推重为200N的小车，匀速前进了5m,所用时间为20s，在这个过程中（）A．重力做功1000J． B．推力做功200J．c．小车所受合力为160N． D．小明做功功率为50W．10．学生在做模拟“蹦极”的小实验，如图7所示，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a 点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点．在小石块从b点到c点运动的过程中，以下说法正确的是（）二.填空题15.如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg的面粉，所用的拉力为100N，则动滑轮的机械效率为_____．若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25Kg的大米，当拉绳子的速度为_____m／s时，拉力的功率为54W．(取g=10N／kg，绳重与摩擦不计)16．小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了0．5m，他做的有用功是___J，总功是____J，杠杆的机械效率是___．A．小石块动能一直在增加 B.小石块减少的重力势能全部转化为动能C．小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能D．小石块到达c点时，动能为零三、作图与实验19.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车．在图11中画出最省力的绳子绕法．图11 图 12 图13 图1420.画出图12中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂．21．画出使杠杆AB 在图13所示位置静止时，所用最小力F 的作用点和方向．22．如图14所示，重200 N 的均匀木板AB 在细绳拉力作用下保持静止．请你根据所给出的标度画出木板受到的重力和拉力的图示，以及拉力的力臂．25．兰兰和芳芳运用如图16所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其他因素，是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种： 猜想l ：可能与匀速提升的速度大小有关； 猜想2：可能与被提升的钩码重力有关；’猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关； 猜想4：可能与钩码被提升的高度有关．兰兰和芳芳分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表． 图16 图17兰兰的实验记录： 芳芳的实验记录：(1)请帮助芳芳完成表中的一项计算； (2)请根据她们的实验记录，分别在表中写出探究结果；(3)归纳她们的实验探究，你所得的结论是：___________________________________四、计算题26．如图17所示的滑轮组匀速提起重1000N 的物体，10S 内绳子的自由端拉下16m ，已知做的额外功是800J ，若绳重和摩擦不计，试求：(1)绳自由端拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)动滑轮的总重；(4)若用此装置匀速提起1200N 的重物，则拉力为多少N?27．在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600N 的物体，他站在地面上用200N 、的力往下拉绳，使物体匀速上升3m ，滑轮组工作时的效率为75％．(1)求滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功；(2)求该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n ，并画出这个滑轮组的示意图．28已知物体A 重。
2020人教版八年级物理上册 12.1 杠杆
第十二章简单机械第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件1.认识杠杆的形状：(1)不一定所有的杠杆都像“杠”或“棒”，有的杠杆像“板”或“片”.(2)杠杆可以是直的，也可以是弯的.(3)杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上其他位置.2.杠杆支点与动力方向和阻力方向之间的关系：若支点在杠杆中间，两力方向基本相同；若支点在杠杆的一端，两力方向应该相反.3.运用公式F1×l1=F2×l2进行计算时，力的单位应该用牛顿，而力臂的单位可以是米、分米、厘米，但动力臂和阻力臂的单位一定要统一.注意这时力与力臂的乘积不是计算功，单位也不是焦耳.1.力臂是点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离，而不是点到点(“支点”到“力的作用点”)的距离.2.杠杆受到的阻力方向与杠杆转动的方向相反.【例1】如图所示，一轻质杠杆OB可绕O点无摩擦转动，B端用绳子系在竖直墙壁上，在杠杆的A点悬挂一重为20 N的物体，杠杆处于水平静止状态.已知OB长为50 cm，OA长为30 cm，∠B=30°.【分析】从支点作到动力作用线的垂线，即可得到动力臂l1.由于杠杆处于水平位置，则阻力臂l2=OA=30 cm，根据几何知识可知：l1=OB/2=50 cm/2=25 cm，则F1×l1=F2×l2，F1×25 cm=20 N×30 cm，F1=24 N.【答案】(1)如图所示 (2)24 N【方法归纳】解答与杠杆相关的计算题，一定要利用杠杆平衡条件，解题的关键是找准杠杆的五要素.【例2】如图是一个瓶盖起子，请标出支点O和阻力F2.【错解】【错因分析】在撬起瓶盖的过程中，瓶盖对起子的阻力会阻碍着起子向上运动，其方向是向下的.【正解】如图所示知识点1 杠杆及其五要素1.___________________________________硬棒叫杠杆.2.杠杆绕着转动的固定点叫做______，使杠杆转动的力叫______，阻碍杠杆转动的力叫_______，支点到动力作用线的距离叫_______，支点到阻力作用线的距离叫________.知识点2 杠杆的平衡条件3.当杠杆处于______状态或___________状态时，我们就说杠杆平衡了.4.杠杆平衡条件是：动力×_______=阻力×_______，即F1×_____=F2×_____.1.关于杠杆，下列说法正确的是( )A.杠杆必须是一根直棒B.杠杆一定有支点C.当力的作用线通过支点时，力臂最大D.动力臂就是支点到动力作用点的距离2.如图所示，这款图钉来自一位初中生的创意，翘起部分为我们预留出施力空间.图钉作为杠杆，其支点是( )A.A点B.B点C.C点D.D点3.(2013·潍坊)如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则( )A.F1·OC=F2·OAB.F1·OD=F2·OBC.F1·OE=F2·OAD.F1·OE=F2·OB4.(2014·北京)如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力，图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB.线段(填“OA”或“AC”)表示力F的力臂.5.(2014·怀化)如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550 N.地面对手的支持力F的力臂是_______m，大小为_______N.(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F1的力臂.(2)拉力F1的大小是多少?6.(2014·济宁)小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是( )A.便于直接读出拉力的大小B.便于提供不同方向的拉力C.便于正确认识力臂D.便于测量力臂的大小7.(2014·安顺)如图甲所示，长1.6 m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力——位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重( )A.5 NB.10 NC.20 ND.40 N8.(2013·青岛)请在图中画出力F1的力臂.9.(2013·遵义)小明在做“探究杠杆平衡”的实验中，所用的器材有规格相同的钩码6只，弹簧测力计一只，杠杆及支架，细线，杠杆上每小格距离相等.(1)小明将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下倾，若他调节杠杆右端的平衡螺母，应将该平衡螺母向______端调节，直到杠杆在水平位置平衡.(2)如图甲所示，小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆平衡，除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外，也可以在右端第_______________只钩码来完成.(按“×格挂×”填写)(3)若杠杆右端不挂钩码，改用弹簧测力计在右端第3格处拉杠杆使其平衡.则最小拉力的方向为_________.(4)如图乙，将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡，当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力( )A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大挑战自我10.(2014·烟台)如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将()A.一直是变大的B.一直是变小的C.先变大，后变小D.先变小，后变大第2课时生活中的杠杆1.不要误认为费力杠杆会费力就没有用处.人们利用机械是为了得到种种便利：使用省力杠杆是为了省力，但会费距离；使用费力杠杆虽然费了力，但可以省距离.没有既省力又省距离的杠杆.2.平衡的不等臂杠杆，两边减相等的力(或力臂)后，杠杆哪一端会翘起？可用“端值法”解答：让减的力(或力臂)等于杠杆上较小的那个力(或力臂)，可以发现，较小的力(或力臂)那一端的力矩变为零，故这一端会翘起.要使杠杆的动力最小，其动力臂就必须最长.在找最长动力臂时，应先确定支点，再在杠杆上找离支点最远的点，则以这两点的连线为力臂的力最小.【例】下列杠杆中属于费力杠杆的是( )A.剪刀剪纸B.起子开瓶C.镊子夹物D.钳子剪导线【分析】剪刀、起子和钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆；镊子使用时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆.【答案】C知识点杠杆的应用1.省力杠杆的动力臂______阻力臂，___省力，但___距离.2.费力杠杆的动力臂______阻力臂，____省力，但____距离.3.等臂杠杆的动力臂_______阻力臂，不省力也不费力，不省距离也不费距离.4.(2012·贵阳)杠杆在我国古代早就有了许多巧妙地应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了______；有时却要使用费力杠杆，那又是为了________.1.(2013·泉州)如图所示的简单机械中，使用时属于费力杠杆的是( )A.起子B.镊子C.钢丝钳D.托盘天平2.(2014·十堰)下列工具属于费力杠杆的是( )3.(2014·台州)生活处处有科学.有人利用筷子开启啤酒瓶盖(如图)，筷子相当于______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.4.市政府实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐，餐点均匀摆放在推车内.当售货员将推车前轮推到路沿A时，售货员向下按扶把，这时推车可以视为杠杆，支点是_____(填“前轮”或“后轮”)；当后轮遇到路沿A时，售货员向上提扶把，这时支点是_______(填“前轮”或“后轮”).后一种情况下，推车可以视为______杠杆.5.(2013·吉林)如图是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图.拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连.当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状.在使用过程中，手把和夹爪分别是( )A.省力杠杆，费力杠杆B.费力杠杆，省力杠杆C.省力杠杆，省力杠杆D.费力杠杆，费力杠杆6.人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动.如图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力.由图可以看出，这是一个( )A.费力、省距离的杠杆B.省力、费距离的杠杆C.既费力、也费距离的杠杆D.既省力、也省距离的杠杆7.工地上建筑工人常用如图所示的小车运送重物，为了更省力( )A.手尽可能握在车把的前部，减小阻力臂B.手尽可能握在车把的前部，减小动力臂C.手尽可能握在车把的后部，增大阻力臂D.手尽可能握在车把的后部，增大动力臂8.(2014·泰安)如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直.下列说法正确的是( )A.匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变B.匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大D.吊臂是一个省力的杠杆9.(2013·无锡)如图所示的是我们常用的指甲剪，使用时，通常把手放_____(填“A”或“B”)点，锉刀上刻有花纹是为了增大______.10.(2014·齐齐哈尔)如图是搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重力G＝800 N，推车时，独轮车属于______杠杆，人手竖直向上的力F应为_____N.11.(2014·厦门)如图所示，杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处，杠杆仍然平衡.则两重物重力大小之比G A∶G B=_______；若要将两重物同时浸没在水中，则杠杆的____端将上升.挑战自我12.刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧测力计上(如图所示).胡萝卜重为______N，如果在系线处将胡萝卜切成两段，则G A_______(填“大于”“小于”或“等于”)G B.第十二章简单机械第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件课前预习1.在力的作用下绕着固定点转动的2.支点动力阻力动力臂阻力臂3.静止匀速转动4.动力臂阻力臂l1l2当堂训练1.B2.C3.D4.OA5.1.5 330课后作业6.C7.B8.9.（1）右（2）3格挂2 （3）竖直向下（4）D 10.C第2课时生活中的杠杆课前预习1.大于能费2.小于不能省3.等于4.省力省距离当堂训练1.B2.B3.省力4.后轮前轮省力课后作业5.A6.A7.D8.B9.A 摩擦 10.省力 240 11.3∶5 左12.2.4 大于。
杠杆及其平衡条件
杠杆的五要素
支点O：杠杆可以绕其转动的点
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：从支点O到动力F1作 用线的距离
阻力臂l2：从支点O到阻力F2作 用线的距离
力臂的画法
一找点（找支点O） 二找线（找力的作用线)； 三连距离（过支点O向力的作用线作垂线 并标上垂直符号）； 四贴标签（标上反向箭头或用大括号括起来， 并在其旁边写上l1或l2。）
杠杆的初步认识及平衡条件
学习目标
1. 知道什么是杠杆及杠杆的五要素 2. 会画杠杆的力臂 3. 通过探究获得杠杆的平衡条件
情景导入
共同点
它们有什么共同点？
1.比较硬
2.受力 3.绕固定点转动
新课讲授 知识点一 杠杆的认识
物理学中，把在力的作用下能绕某一固定点转 动的硬棒叫做杠杆。
如图，一根硬棒， 在力的作用下能绕着 固定点O转动，这根
试着在图中，画出力F的力臂和重物对杆拉力的力臂。
l1
O
l2
F2 F1
F1
l1
o
l2 F2
∟
知识点二 杠杆的平衡条件
杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速 转动时，我们就说杠杆平衡了。
杠杆在满足什么条件
思考 时才会平衡？
1.提出问题 杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、 阻力臂之间存在着怎样的关系？
2.猜想假设 猜想一： F1 + l1=F2 +l2 猜想二：F1 ·l1=F2 ·l2
3.设计实验步骤
实验注意事项： 1.调节杠杆两端的螺母，使杠杆不挂钩码时，在水平位
置平衡（消除杠杆自重对实验的影响）。 2.给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，这时杠杆两侧受到
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右边钩码的重力为动力F1。
2
F1
4、为了寻找实验的普遍规律我们应该怎样去做？
进行实验与收集数据
实验 次数
1
2 3
动力 F1/N
动力臂 L1/cm
阻力 F2/N
杠杆的平衡条件
F1L1=F2L2
阻力臂
L2/cm
例题
如图所示，已知力F的大小为20N， OA=20cm,OB=40cm,求物体的重 力G为多少？
这是费力杠杆
联系生活
动动脑
3、等臂杠杆
•等臂杠杆的特点 A 动力臂等于阻力臂 B 不省力也不省距离
由 F1L1=F2L2
∵L1 = L2 ∴F1 = F2
这是等臂杠杆
F动1 力臂L1
F2
总结一下
我的知识我来谈
1、什么是杠杆
2、杠杆的五要素 3、力臂的画法 4、杠杆的平衡条件 5、杠杆的应用 6、培养实事求是的科学探究精神 7、研究物理问题的方法-------科学抽象法
B
O
A
G F
五、杠杆的应用
1、省力杠杆
•省力杠杆的特点 A 动力臂大于阻力臂 B 省力但是费距离
由 F1L1=F2L2 ∵L1>L2 ∴F1< F2
这是省力杠杆
联系生活
动动脑
2、费力杠杆
•费力杠杆的特点 A 动力臂小于阻力臂 B 费力但是省距离
由 F1L1=F2L2 ∵L1 < L2 ∴F1 > F2
动动脑？ 悬涯峭壁遇难题 杠杆原理显神通
小卓、小越是一对双胞胎。今天刚一放暑假, 兄弟俩就准备 到对面山上的外婆家去度假，可是走在半路上，他们发现，在到 外婆家的路上有一个悬崖 ，悬崖上原来的木桥因天长日久，已经 腐化，不复存在了。这可怎么办？兄弟俩只得四处寻找东西，希 望找到一个合适的材料，能搭桥过去。真巧！他俩在一个破旧的 房子里找到了两块木板，兄弟高高兴兴的扛到悬崖边，一试，不 行！两块木板都不够长，就差那么一丁点！兄弟俩又急忙找绳子， 这回可不那么幸运了，什么也找不到。这可怎么办？你能帮他们 想个办法吗?
给我一个立足点 和一根足够长的 硬棒，我就能撬 动地球。
地球
月亮
太阳
动动脑
课题 第一节 杠杆及其平衡条件棒,在力的作用下如果能绕着固 定点转动.这根硬棒就叫杠杆。
U U U
R1
R2
R3
想一想
二、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)：从支点到动力作用线的距离 阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的距离
力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线
做一做 三、力臂的画法
1、确定支点
2、确定动力、阻力
3、画力的作用线
4、画出力臂
L1
F1
L2
F2
四、探究杠杆的平衡条件
友情提示
L2
L1
1、不挂钩码时你是怎样调 节杠杆水平平衡的？
2、挂上钩码后你又是怎样 调节杠杆水平平衡的？
F 3、左边钩码的重力为阻力F2,