8.八年级物理简单机械 考点梳理专题

第十二章《简单机械》知识点全攻略

第一节杠杆

1.定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

2.杠杆的五要素：杠杆绕着转动的固定点叫做支点，使杠杆转动的力叫动力，阻碍杠杆转

动的力叫阻力，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。

注意：要成为杠杆，需满足：①要有力的作用；②能绕固定点转动；③“硬棒”不一定是直棒，但需要在外力作用下不发生变形。

3.8点透析杠杆：

①支点一定在杠杆上，但可以在杠杆上的任意一个位置；

②动力和阻力是相对而言的，不论是动力还是阻力，都是作用在杠杆上，杠杆都是受力物体，

跟杠杆发生相互作用的物体是施力物体，动力和阻力的作用相反，但方向不一定相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力叫动力，而把阻碍杠杆转动的力叫阻力；

③动力作用点：动力在杠杆上的作用点；

④阻力作用点：阻力作用在杠杆上的作用点；

⑤力臂是支点到力的作用线的距离，而不是力到作用点的距离；

⑥力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，若力的作用线恰好经过支点，则力臂为0；

⑦力臂的表示方法：过支点作力的作用线的垂线（点到线的距离）

⑧力臂的表示方法（如上图）。

4.杠杆基本解题思路

①确定杠杆主体结构，找到支点O；

②分清杠杆受到的阻力和动力（容易错画为杠杆对其他物体的力），画好动力作用线和阻力作用线；

③从支点向力的作用线引垂线（用虚线表示），画出垂足；支点到垂足的距离就是力臂，用大

括号标注出来，并用1l 表示动力臂，2l 表示阻力臂。

④根据具体的情况分析，利用杠杆平衡条件解决有关问题。

5.【探究杠杆平衡的条件】实验命题点

①实验中，调节平衡螺母的原则（左沉右调，右沉左调，实验过程中不能再调节）；

拓展：调节原则：左高左调，右高右调

②杠杆在水平位置平衡有两个目的（a.让杠杆的重心在支点上，重力的力臂为0，消除杠杆的重力对实验的影响；b.便于测量力臂）；

③将一端的砝码换成弹簧测力计的好处（能直接测出拉力的大小，实验操作方便）；

④弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数的变化（拉力力臂变小，示数逐渐变大，说明竖直方向为最小力的方向）；

⑤实验中应多次改变钩码的数量进行实验（得出普遍规律，消除结论的偶然性）；

④杠杆平衡的表达式：（2211l F l F ⨯=⨯，注意单位的统一，针对距离单位，只要两边统一就可以，不严格要求统一为某一个具体的单位）。

⑤决定杠杆是否转动的条件是11l F 和22l F 的大小关系，不能单纯看F1和F2的大小或者21l l 和的大小关系。

当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，我们就说杠杆平衡了。

练 习 题

1.根据要求作图

图1：画出动力臂、阻力及阻力臂 图2：画出动力臂、阻力及阻力臂 图3：画出动力、动力臂、阻力及阻力臂

图4：画出动力臂、阻力及阻力臂 图5：画出动力、动力臂、阻力及阻力臂

2.如图所示，某人用一根轻质木棒挑着重为60N 的物体站在水平地面上，木

棒保持水平，棒AB 长为1.2m ，重物悬挂处离肩膀距离BO 为0.8m ，则手

在A 端对木棒竖直向下的作用力大小为 N 。

3.杠杆平衡时，动力1F 的大小为10N ，动力臂1l 为0.2m ，阻力臂2l 为0.5m 。阻力2F 等于 。

4.如图，一轻质杆OA 一端固定在竖直墙上，可绕O 点转动，已知

0A=0.3m ，OB=0.2m ，在A 点处悬挂一重物G ，重为20N ，若在B 处施

一竖直向上的拉力F ，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F 为多少？

6.动力最小问题

此类问题中，阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。最长动力臂的画法：

若动力作用点已经给出，那么支点到动力作用点的连线作动力臂就是最长的力臂；若动力作用点没有给出，则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点，二者的连线就是动力臂。

【典例赏析1】如图1所示的杠杆（自重和摩擦不计），O 是支点，A 处挂一重为50N 的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B 处沿 （选填“F 1”、“F 2”或“F 3”）方向施

加的力最小，为 N 。

图 1 图 2 图 3 【典例赏析2】如图2所示，工人师傅想把一个重800牛的油桶滚上一个台阶，他沿最省力的方向推动油桶。在图中画出这个力和它的力臂（支点O 已在图中给出）。

【典例赏析3】如图3所示，杠杆OA 上挂有一重物B 。要让杠杆在此位置保持静止状态，试画出施加的最小动力F 。

7.杠杆的动态变化问题

杠杆的动态变化情况中，一般阻力大小不发生变化，但会出现动力臂1l 、阻力臂2l 中其中

之一发生变化，或者两者同时变化，导致动力的变化。所以在解题中，先确定杠杆是否平衡，然后找到支点、作用力及对应的力臂，根据杠杆的平衡条件的变形式21

21F l l F · 进行分析，由于一般情况下阻力2F 保持不变，所示只需要分析阻力臂和动力臂的比值

1

2l l 的变化，就可得到动力1F 的变化情况。

（1）动力臂不变，阻力臂变化，比值变大 【典例赏析1】如图1所示，轻质杠杆可绕O 转动，在A 点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从转动A ’ 位置时，力F 将（ ）

A.变大

B.变小

C.先变大，后变小

D.先变小，后变大

图1 图2 图3 图4

（2）动力臂、阻力臂同时发生变化，但比值不变

【典例赏析2】如图2所示，用竖直向上的力F 拉着杠杆OA 的A 端，从水平位置绕着支点O

逆时针匀速转动到虚线所示的位置时，力F 的大小会（ ）

A.变大

B.变小

C.不变

D.条件不足，无法判断

【典例赏析3】用上图3所示的杠杆提升重物，设作用在A 端的力F 始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F 的大小将（ ）

A.保持不变

B.逐渐变小

C.逐渐变大

D.先变大，后变小

【典例赏析4】如图4所示，一个直杠杆可绕轴O 转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F ，将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F 大小的变化情况是( )

A. 一直增大

B.一直减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大

注意：只要拉力方向始终和重力方向相同，则拉力大小就不变

（3）动力臂和阻力臂同时变化，比值变大

如图，杠杆OB 的中点A 处挂一重物G ，在杠杆的B 端施加一个方向始终保持水平的力F ，在使杠杆从如图位置缓缓抬到水平位置的过程中，力F 会（ ）

A ．逐渐增大

B ．逐渐减小

C ．保持不变

D ．先变大，后变小

8.生活中的杠杆：

①等臂杠杆：2121F F l l ==，，不省力，也不省距离，例如天平、定滑轮。