苏科版九上物理第十一章 第一节 杠杆.doc

苏科版九上物理第十一章 第一节 杠杆
知识点梳理
1、 杠杆：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
2、 杠杆的五要素：
（1） 支点：使杠杆绕着转动的固定点O
（2） 动力：使杠杆转动的力F1
（3） 阻力：阻碍杠杆转动的力F2
（4） 动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离l1
（5） 阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离l2
3、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
4、杠杆的类型
（1）省力杠杆：省力，但费距离；动力臂大于阻力臂，如拔钉子用的羊角锤、剪刀等
（2）费力杠杆：费力，但省距离；动力臂小于阻力臂，如钓鱼竿、镊子等
（3）等臂杠杆：既不省力也不费力，动力臂等于阻力臂，如天平、定滑轮等
5、备注：
（1）杠杆可以是直的也可以是弯的
（2）力臂的支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离。
（3）画力臂的步骤：①找支点②作力的作用线③从支点向力的作用线画垂线④标出力臂
（4）若F1l1≠F2l2，则杠杆的平衡被破坏，原来静止的杠杆就会发生转动，反之则向F2的方向转动。
（5）杠杆平衡：杠杆处于静止状态或匀速转动状态。
重难点突破
杠杆及杠杆五要素
例1：如图所示，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在图中能正确表示开瓶盖时，杠杆的支点、动力和阻力的是（　)
A.　 B. C D

分析：（1）瓶盖紧紧的套在瓶口上，要使瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的力是向下的，利用杠杆克服这个摩擦力。
2）动力F1使杠杆绕固定点转动，阻力F2阻碍杠杆转动，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。
解答：
A、要把瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的阻力是向下的．不符合题意。
B、瓶盖给起子的阻力是向下的．动力和阻力都使绕支点O顺时针转动．不符合题意．
C、瓶盖给起子的阻力是向下的．动力是起子绕支点O逆时针转动，阻力绕支点O顺时针转动．符合题意．
D、如图，动力和阻力都使起子绕支点O逆时针转动．不符合题意．
例2：如图所示，工人师傅将油桶推上台阶，下列说法正确的是（　　）
A.这不能看作杠杆，因为油桶是圆的
B.这不能看作杠杆，因为没有支点
C．这可以看作杠杆，因为满足杠杆的所有条件
D．这可以看作杠杆，支点就是横截面的圆心

分析：本题主要考查对杠杆极其支点定义的记忆，能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆，杠杆绕着转动的点叫支点
解：由图可知工人师傅将油桶推上台阶的过程中，在推力（可以看作动力）作用下，油桶绕着与台阶的接触点转动，油桶的重力可以看作阻力，因此满足杠杆的所有条件，可以看作杠杆。选C
练习1下列说法正确的是（　　）
A. 杠杆的支点一定在杠杆上 B.杠杆的长度就是动力臂与阻力臂之和
C.使用杠杆不可能省距离，但可能省力 D.杠杆的支点一定在动力作用点与阻力作用点之间
练习2如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，
则支点是 ，动力是 ， 阻力是 ，
物体放在车厢后部是 （省力or 费力）
画力臂
例3.下列关于力F1力臂的作图中，正确的是（　　）
A. B. C. D.
解析：根据力臂的画法进行分析，动力臂即支点到动力作用线的距离
例4.如图是列车是售食品的手推车，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，使手推车前轮向上翘起，请画出售货员所用的最小动力及其力臂。

分析：首先应找到本题的支点在后轮的着地点，其次知道使手推车前轮向上翘起，阻力为手推车的重力，阻力臂为支点到重力作用线的距离，阻力与阻力臂的乘积是定值，最后能根据杠杆平衡条件，分析出动力臂最长时动力最小，支点到动力的作用点的距离为动力臂最长。

练习3.如图所示，动力F的力臂是（ ）
A.BC B.OC C.OB D.OD

练习4.如图所示，F1、F2、F3、G四个力中，力臂最长的一个力是（　　）

A.F1 B.F2 C.F3 D.G

练习5如图甲所示，当用指甲剪剪指甲时，指甲剪可以看成是多个杠杆的组合．乙中画出剪指甲时其中一个杠杆DBE的动力臂L1和阻力F2．

杠杆类型与杠杆平衡条件
例5、如图所示的四个用具中，属于费力杠杆的是（　　）
A. B. C. D.
例6、一、阻力一定，判断动力的变化情况
如图所示，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A缓慢转动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
分析：此题考查力矩的动态平衡，只需找到F力矩和重力力矩平衡，而重力不变，找到力臂的变化即可求解
解：在转动过程中，力F的力矩克服重力力矩而使杠杆运动，可认为二力距相等，重力不变，而重力的力矩在杠杆水平时最大，所以从A到A’过程中重力力矩先变大后变小

练习6、如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（　　）

A. 始终是省力杠杆
B．始终是费力杠杆
C．先是省力的，后是费力的
D．先是费力的，后是省力的
分析：本题主要考察两方面知识：
（1） 力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂
（2） 运用杠杆平衡条件分析动力大小的变化
由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆
课堂小练
1. 杠杆的平衡条件是__________________________________。根据使用杠杆时的用力情况，我们可以把杠杆分为 　　　　杠杆和　　　　　　　杠杆。在我们平常所使用的工具中，理发师用的剪刀属于　　　　　杠杆，剪断钢筋用的剪刀就是　　　　杠杆，而我们在实验室中用来测量物体质量的工具则属于　　　　　杠杆。
2．省力杠杆的动力臂______阻力臂，费力杠杆的动力臂_____阻力臂；若动力臂的长度是阻力臂长度的三倍，则动力是阻力的_______________。
3. 如果使用杠杆是为了省力，那么动力臂应当 阻力臂；如果为了少移动距离，那么动力臂应当 阻力臂。无论使用哪种杠杆，都 既省力又少移动距离。
4. 用杠杆去撬动一块石头，如果杠杆的动力臂长2m，阻力臂长40cm，那么只要用 N的力就能撬起重500N的一块石头。
5.下列关于杠杆的说法中，正确的是 （ ）
A．支点总位于动力作用点与阻力作用点之间 B．动力臂越长，总是越省力
C．动力臂与阻力臂的比值越大，就越省力
D．动力作用方向总是与阻力作用方向相反
6.小明在进行小制作时，需要剪一块白铁皮，最好是选用图8中剪刀的（ ）

7．一根轻质杠杆，在力的作用下已经平衡，现在对杠杆再施加一个作用力，则（ 　 ）
A．杠杆不可能再保持平衡 B．杠杆有可能再保持平衡
C．杠杆一定能保持平衡 D．要根据力的大小才能做出判断
8.筷子是中国和其他部分亚洲国家特有的用餐工具，筷子是 ( )
A.费力杠杆，但省距离 B.省力杠杆，且省距离
C.省力杠杆，但费距离 D.等臂杠杆，既不省力也不费力
9．如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆重不计，AO=OB。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则（ ）
A．F1<F2 B．F1>F2 C．F1=F2 D．无法比较
10. 如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于水平平衡，如在木棒的A C两点各增加一个同意的钩码，则木棒（）
A.绕o点顺时针方向转动 B.绕o点逆时针方向转动
C.仍保持平衡 D.平衡被破坏，转向不一定