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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第九章机械和功,一杠杆,1/65,体验1,杠杆,活动1:用刻度尺、橡皮将文具盒撬起。,活动2:利用羊角锤、螺丝刀、小木块等物体将钉在木板上钉子起下来。,(1)活动1中,能够将橡皮作为,文具盒放在橡皮一侧刻度尺上,在刻度尺另一端向,施力,就会把文具盒撬起;,2/65,(2)活动2中,利用羊角锤(螺丝刀)起钉子时,手握位置离钉子越近,施加力越,。,提醒：,(1)固定点下(2)大,3/65,体验2,杠杆平衡,活动:准备橡皮、双刃刀片、直尺制作一个跷跷板。,活动1:调整直尺位置,使其在水平位置静止,在直尺一端放置两个草莓,另一端放上一个草莓,移动草莓位置,使直尺在水平位置静止。,活动2:在直尺每一端各放一个草莓,调整草莓位置,使直尺在水平位置静止。,4/65,直尺在水平位置平衡,与物体轻重,(选填“相关”或“无关”),还与物体,相关。,提醒：,相关位置,5/65,体验3,三种杠杆,活动:用手抓住杠杆不一样点撬石头。,(1)木棒在使用过程中,(选填“是”或“不是”)杠杆。,(2)甲、乙、丙三种杠杆动力臂,(选填“相同”或“不一样”),图更省力。,提醒：,(1)是(2)不一样甲,6/65,1.什么是杠杆?,2.杠杆五要素包含哪些?,3.杠杆平衡条件是什么?,4.生活中常见杠杆分为哪几类?它们各有什么特点?,7/65,探究1,杠杆,结合“体验1”中活动,思索以下问题:,1.活动中刻度尺、羊角锤、螺丝刀等在工作时有什么特点?我们是怎样定义杠杆?,8/65,提醒：,施加一个力在刻度尺上,文具盒被撬起时,绕一个固定点转动,羊角锤、螺丝刀在将钉子拔起时,也绕着一个固定点转动,故它们工作时都能够绕着一个固定点转动,把这种在力作用下绕着固定点转动硬棒叫做杠杆。,参考答案：,工作时都能够绕着一个固定点转动在力作用下可绕着固定点转动硬棒称为杠杆,9/65,2.杠杆一定是直棒吗?一定是硬棒吗?,提醒：,杠杆不一定是直棒,直弯都能够;不过杠杆一定是硬棒,只有硬棒才能确保杠杆在受力后本身不变形,假如杠杆本身受力变形,就不能撬起物体,起不到简单机械作用了。,参考答案：,不一定是直棒一定是硬棒,10/65,3.结合图形,依据杠杆定义可知,杠杆五要素包含:,。并在图中标出。,提醒：,杠杆能够绕着转动点是支点,用字母O表示,动力F,1,使杠杆绕着固定点O转动,阻力F,2,妨碍杠杆转动,动力臂指从支点到动力F,1,作用线距离L,1,阻力臂指从支点到阻力F,2,作用线距离L,2,。,11/65,参考答案：,支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,12/65,探究2,探究杠杆平衡条件,1.结合“体验2”和力平衡知识,能够得知杠杆在动力和阻力作用下,时,杠杆平衡。,参考答案：,静止(或匀速转动),2.猜测与假设:由“体验2”猜测,杠杆在满足什么条件时杠杆平衡?,参考答案：,动力动力臂=阻力阻力臂,13/65,3.试验设计:如图所表示。,14/65,(1)调整杠杆两端,使杠杆在,位置平衡。,提醒：,测量前使杠杆在水平位置平衡,在测量时动力和阻力大小等于钩码重力,力臂所在直线与杠杆重合,从杠杆上能够直接读出力臂大小。,参考答案：,平衡螺母水平,15/65,(2)在杠杆两侧分别挂上,数量钩码,移动钩码位置,使杠杆重新在,位置平衡。杠杆两侧受到作用力大小等于,力臂是,。,提醒：,假如杠杆两侧挂上数量相同钩码,测得数值含有特殊性,挂上数量不一样钩码,屡次测量,使试验结果含有普遍性。,参考答案：,不一样水平钩码重力支点O到拉力F,1,、F,2,作用线距离,(3)屡次改变力和力臂数值,使杠杆平衡。,16/65,4.试验数据及分析:,试验,次数,动力,F,1,/N,动力臂,L,1,/m,阻力,F,2,/N,阻力臂L,2,/m,1,1,0.3,1.5,0.2,2,0.5,0.1,0.5,0.1,3,1,0.4,2,0.2,17/65,分析数据可知杠杆平衡条件是,。,提醒：,对每一次试验表格中动力和动力臂、阻力和阻力臂进行分析,力臂越长,对应力越小,力臂越短,对应力越大,二者之间可能是反比关系,再比较动力和动力臂、阻力和阻力臂乘积大小关系,发觉动力与动力臂乘积和阻力与阻力臂乘积相等。,参考答案：,动力动力臂=阻力阻力臂或F,1,L,1,=F,2,L,2,18/65,5.交流与评定:,(1)试验前,怎样调整螺母使其在水平方向平衡?,提醒：,调整杠杆两端螺母,按照“左偏(沉)右旋,右偏(沉)左旋”标准。,参考答案：,左偏(沉)右旋,右偏(沉)左旋,(2)为何使杠杆在水平位置平衡?,提醒：,当杠杆在水平位置平衡时,作用在杠杆上动力和阻力,即钩码重力恰好与杠杆垂直,此时力臂与杠杆在一条直线上,力力臂就能够从杠杆上刻度直接读出。,参考答案：,便于测量力臂,且可克服杠杆本身重力对试验影响。,19/65,(3)在试验过程中,还能再调整螺母吗?,提醒：,不能。试验过程中,只能经过增减两侧钩码和移动钩码位置来调整杠杆平衡。,参考答案：,不能,20/65,探究3,杠杆分类,依据杠杆平衡条件,结合“体验”中活动和图片,思索以下问题:,21/65,1.甲图中动力臂和阻力臂有什么关系?动力和阻力有什么关系?这能够称做什么杠杆?,提醒：,观察甲图可知,动力臂大于阻力臂,依据杠杆原理F,1,L,1,=F,2,L,2,则动力小于阻力,人用杠杆后省力了,能够称做省力杠杆。,参考答案：,动力臂大于阻力臂动力小于阻力省力杠杆,22/65,2.乙图中动力臂和阻力臂有什么关系?动力和阻力有什么关系?这能够称做什么杠杆?,提醒：,观察乙图可知,动力臂小于阻力臂,依据杠杆原理F,1,L,1,=F,2,L,2,则动力大于阻力,人用杠杆后费劲了,能够称做费劲杠杆。,参考答案：,动力臂小于阻力臂动力大于阻力,费劲杠杆,23/65,3.丙图中动力臂和阻力臂有什么关系?动力和阻力有什么关系?这能够称做什么杠杆?,提醒：,观察丙图可知,动力臂等于阻力臂,依据杠杆原理F,1,L,1,=F,2,L,2,则动力等于阻力,既不省力也不省距离,能够称做等臂杠杆。,参考答案：,动力臂等于阻力臂动力等于阻力,等臂杠杆,24/65,4.既省力又省距离杠杆存在吗?,提醒：,依据杠杆平衡条件可知,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,是省力杠杆,但费距离;当动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,是费劲杠杆,但省距离;当动力臂等于阻力臂时,动力等于阻力,是等臂杠杆,不省力也不费劲,不省距离也不费距离,所以既省力又省距离杠杆是不存在。,参考答案：,不存在,25/65,一、认识杠杆,1.定义:在力作用下,能绕_转动硬棒。,2.杠杆五要素:,(1)支点:杠杆绕着转动_。,(2)动力:驱使杠杆_力。,(3)阻力:_杠杆转动力。,(4)动力臂:支点到_距离。,(5)阻力臂:支点到_距离。,固定点,固定点,转动,妨碍,动力作用线,阻力作用线,26/65,二、杠杆平衡条件,1.杠杆平衡状态:杠杆在动力和阻力作用下_或_,_。,2.杠杆平衡条件:,(1)文字表示式:_。,(2)字母表示式:_。,静止,匀速,转动,动力动力臂=阻力阻力臂,F,1,L,1,=F,2,L,2,27/65,三、杠杆分类,杆杆类别,省力杠杆,费劲杠杆,等臂杠杆,示意图,力臂大小关系,L,1,_L,2,L,1,L,2,L,1,_L,2,力大小关系,F,1,=,=,费距离,距离,核桃钳,钓鱼竿,天平,28/65,考点1,力臂画法,【典例1】,(吉林中考)如图是用螺丝刀撬开桶盖示意图,请在图中画出动力F,1,力臂。,29/65,【思绪导引】,解答本题关键是明确力臂画法。,【精讲精析】,本题考查力臂画法。力臂是指从支点向力作用线距离,垂线段长即为力臂;过支点O向动力F,1,作用线作垂线,则垂线段即为力臂L。,答案：,如图所表示,30/65,【方法归纳】,杠杆力臂画法,(1)找支点。,(2)画力作用线:必要时用虚线将力作用线(或反向)延长。,(3)画力臂:从支点O向力作用线引垂线(画垂足),垂线段就是力臂。,(4)标力臂:用大括号或箭头标出,并在旁边标注L,1,或L,2,表示动力臂或阻力臂。,即一定点,二画线,由点到线引垂线,力臂长短等此线。,31/65,考点2,杠杆平衡条件,【典例2】,(玉林中考)下面是小王利用刻度均匀匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”试验。(每个钩码重0.5N),32/65,(1)试验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发觉杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向,(选填“左”或“右”)端调整,直到杠杆在水平位置平衡。,(2)如图甲所表示,在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂,个一样钩码,杠杆依然在水平位置平衡。,把B点处钩码取下,在B点处施加一个竖直向下拉力F,当F=,N时,杠杆依然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F大小将,(选填“变大”“变小”或“不变”)。原因是,。,33/65,(3)假如小王又进行了如图乙所表示探究,考虑杠杆,影响,发觉用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆依然处于水平位置平衡时,则弹簧测力计示数应大于,N。,【思绪导引】,解答本题关键是对杠杆平衡条件了解和应用。,关键点1:调整杠杆在水平位置平衡和调整天平横梁平衡操作是相同。,关键点2:依据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡。,34/65,【精讲精析】,本题考查探究“杠杆平衡条件”试验。,(1)调整杠杆平衡时应按照“左偏右调、右偏左调”标准。所,以左端下沉时应向右调整;,(2)依据杠杆平衡条件可得:所以应该在B点处挂,6个一样钩码;在B点处施加竖直向下拉力F=0.5N6=,3N;当拉力F向右倾斜时,其力臂变小,所以,仍要保持杠杆在水,平位置平衡,拉力F大小将变大;,35/65,(3)因为杠杆有重力,且此时杠杆重力作用点不在支点,所以,杠杆重力影响了杠杆平衡;若不考虑重力,用弹簧测力计在,C点竖直向上拉使杠杆依然处于水平位置平衡时,则弹簧测力计,示数应为F=但因为拉力还要克服重力,所以弹,簧测力计示数应大于3N。,答案：,(1)右(2)63变大拉力力臂变小,(3)重力3,36/65,【方法归纳】,判断杠杆平衡,(1)判断平衡状态:杠杆在水平位置处于静止状态。,(2)杠杆平衡判断:杠杆平衡条件是F,1,L,1,=F,2,L,2,。判断杠杆平衡关键是判断力与力臂乘积关系,而不是动力和阻力大小关系。,37/65,考点3,杠杆应用,【典例3】,(扬州中考)以下机械或工具使用,属于费劲杠杆是(),38/65,【思绪导引】,解答本题关键是明确力臂大小。,39/65,【精讲精析】,选B。本题考查杠杆类型判断。依据杠杆平衡条件,分析力臂长短或用途和目标,判断杠杆类型;羊角锤目标是拔出钉在木头中钉子,经过费距离,省力,到达徒手不能到达效果,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子是经过费劲,节约距离,动力臂小于阻力臂,是费劲杠杆;瓶塞密闭很坚固,经过起瓶器开启瓶塞是经过费距离到达省力目标,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;独轮车为了抬起较重重物,使动力臂大于阻力臂,以省力搬动更多重物,所以是省力杠杆。,40/65,【方法归纳】,判断杠杆种类方法,41/65,考点4,杠杆最小动力判断,【典例4】,(德州中考)如图所表示,请画出杠杆AB在图示位置静止时作用在B点最小力F及其力臂L。,【思绪导引】,42/65,【精讲精析】,本题考查力臂作图。依据杠杆平衡条件知,要使作用在B点力F最小,力臂L应最长;O为杠杆支点,则最长力臂应为OB。杠杆静止时,作用在B点力F与重物G对杠杆作用力使杠杆转动方向相反,故力F方向应垂直杠杆向下。,答案：,如图所表示,43/65,【方法归纳】,求最大动力臂和最小动力方法,由F,1,L,1,=F,2,L,2,知,当阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。动力臂最长时,动力最小。要求最小动力,必须先求最大动力臂。,(1)求最大动力臂:,动力作用点确定时:支点到动力作用点线段长即为最大动力臂。,动力作用点没有确定时:找杠杆上离支点最远点,这一点到支点距离即为最大动力臂。,44/65,(2)求最小动力:,作出最大动力臂。,过动力作用点作最大动力臂垂线,依据实际情况确定动力方向。,45/65,1.以下关于杠杆说法中正确是(),A.杠杆必须是一根直棒,B.杠杆不一定要有支点,C.杠杆动力作用线不能经过支点,D.杠杆力臂是从支点到力作用点距离,46/65,【解析】,选C。本题考查对杠杆了解。杠杆不一定是直,只要能绕着固定点转动物体都能够看作是杠杆,杠杆可直可弯,没有形状限制,A错;杠杆一定要有支点,B错;杠杆动力作用线不能经过支点,不然,动力臂为零,动力乘以动力臂等于零,动力就没有意义了,C对;力臂是从支点到力作用线距离,而不是支点到力作用点距离,故D错。,47/65,2.如图所表示杠杆中,动力力臂用l表示,图中所画力臂正确是(),48/65,【解析】,选D。本题考查力臂画法。因为动力力臂画法是过支点作动力作用线垂线段,而A、B选项中线段与动力作用线不垂直;C项表示力臂不是支点到动力作用线垂线段,D项是支点到动力作用线垂线段。故选D。,49/65,3.(益阳中考)如图所表示,在已调整水平位置平衡杠杆左边挂一个钩码,以下操作中能使杠杆在水平位置重新平衡是(),A.在位置2挂6个相同钩码,B.在位置4挂2个相同钩码,C.在位置4挂4个相同钩码,D.在位置6挂2个相同钩码,50/65,【解析】,选B。本题考查杠杆平衡条件应用。从题图中能够看出,设杠杆左端力大小为G,力臂为8L;在位置2挂6个相同钩码,其作用力为6G,力臂为2L,则G8L6G2L,故A错误;在位置4挂2个相同钩码,其作用力为2G,力臂为4L,则G8L=2G 4L,故B正确;在位置4挂4个相同钩码,其作用力为4G,力臂为4L,则G8L4G4L,故C错误;在位置6挂2个相同钩码,其作用力为2G,力臂为6L,则G8L2G6L,故D错误。故选B。,51/65,4.(连云港中考)以下四种情形中所使用杠杆属于省力杠杆是(),【解析】,选A。本题考查杠杆分类。核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,A正确;食品夹、笤帚和船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,是费劲杠杆。,52/65,5.如图所表示是人手臂水平举重动作,若不计手臂自重,则此肱二头肌所施力约为,N。,53/65,【解析】,本题考查杠杆平衡条件应用。由题图示可知：动,力臂,l,1,=5 cm，阻力臂,l,2,=30 cm，阻力F,2,=200 N，利用杠杆平,衡条件能够求得动力：,答案：,1 200,54/65,6.(威海中考)如图所表示钢丝钳是,(选填“省力”或“费劲”)杠杆,剪铁丝时动力臂长为10cm,阻力臂长为2cm,若铁丝被剪断需要800N力,小明最少用,N力才能将铁丝剪断。,55/65,【解析】,本题考查对杠杆类别判断。对于钢丝钳,手施加力为动力,铁丝对钳口力为阻力,中间绕着转动轴点为支点,则动力臂大于阻力臂,故为省力杠杆,依据F,1,L,1,=F,2,L,2,知:10cm,F,1,=800N2cm,故F,1,=160N。,答案：,省力160,56/65,7.如图所表示是利用杠杆吊起重物情景,O是支点,请画出F,1,力臂,并用,l,1,表示。,57/65,【解析】,本题考查力臂画法。先确定支点O和对应力F,1,然后过支点作F,1,作用线垂线段。,答案：,如图所表示,58/65,8.(南京中考)物理试验小组同学,利用如图所表示装置,在杠杆支点两边分别挂上钩码来探究杠杆平衡条件。,59/65,(1)如图甲所表示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端平衡螺母向,(选填“左”或“右”)移动,将杠杆调在水平位置目标是方便测量,。,(2)试验中测得数据如表所表示,表格中漏填数据为,N。,测量,序号,动力,F,1,/N,动力臂,l,1,/cm,阻力,F,2,/N,阻力臂,l,2,/cm,1,20,2,10,2,15,1.5,20,3,5,15,60/65,(3)有同学按现有方案得出以下结论:“动力支点到动力作用点距离=阻力支点到阻力作用点距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是试验过程中,(填字母)。,A.没有改变力大小,B.没有改变力方向,C.没有改变力作用点,D.试验次数较少,结论含有偶然性,61/65,【解析】,本题考查了杠杆平衡条件探究。,(1)杠杆左低右高，故应将平衡螺母向右调整，直至杠杆在水平位置平衡；因为力臂是支点到力作用线垂直距离，调整杠杆在水平位置平衡时，能够方便地读出力臂；,(2)第三组阻力为,(3)“动力支点到动力作用点距离=阻力支点到阻力作用点距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力方向都是竖直向下条件下得出，也就是试验过程中没有改变动力或阻力方向，B正确。,答案：,(1)右 力臂 (2)1 (3)B,62/65,找找你轻易错在哪里,如图所表示裁纸刀,O为支点,画出动力F力臂,l,。,63/65,【学生自答】,【教师点评】,错误地把支点到力作用点连线看成力臂,l,。,错误地把力延长线上力作用点到垂足连线看成力臂,l,。,64/65,【正确答案】,65/65,
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