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第一节 杠杆
- 能识别杠杆,并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
- 通过实验,探究杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。(重难点)
知识点一
认识杠杆
1、定义:一根硬棒,在的作用下能绕着固定点O,这根硬棒就是杠杆。
2、杠杆的五要素:
(1)支点:杠杆绕着转动的叫支点,如图中点O。
(2)动力:使杠杆转动的叫动力,如图中F1。
(3)阻力:杠杆转动的力叫阻力,如图中F2。
(4)动力臂:从支点O到的距离叫动力臂,如图中L1。
(5)阻力臂:从支点O到的距离叫阻力臂,如图中L2。
3、注意:
(1)杠杆的形状可直、可弯、可圆。
(2)“硬棒”是在力的作用下不发生或基本不发生形变的物体。
(3)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。
知识点二
画杠杆示意图(杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂)
知识点三
杠杆的平衡条件
1、杠杆平衡状态:和匀速直线运动状态
2、探究杠杆的平衡条件
(1)实验操作:
A、调节平衡螺母,使杠杆平衡,目的是为了避免杠杆自重对实验的影响。
B、在杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,保持杠杆在位置平衡,目的是便于测量力臂。
(2)这是某同学的实验记录数据,填上空白处。
(3)实验结论:
公式表达: F1·L1=F2·L2
知识点四
杠杆分类
1、 省力杠杆:动力臂>阻力臂。省,但费距离。 如撬棒、铡刀、羊角锤等
2、 费力杠杆:动力臂<阻力臂。省,但费力,如船桨、钓鱼杆、镊子等
3、 等臂杠杆:动力臂=阻力臂。不省力也不费力,如天平
例 一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重2 000 N,它的长宽之比为4:3,将它置于水平地面上如图所示,若在A点用力F抬起金属块的一端,则力F至少为N。
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1、一根粗细均匀的木棒重500 N,一头着地,求:抬起另一端所需最小的力有多大?
2.小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,他把杠杆挂在支架上,发现左端向下倾斜。(1)若使杠杆在位置平衡,需把平衡螺母向端调节。
(2)如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码,则在B处要挂个同样的钩码,杠杆才能重新位置平衡。
(3)若在C处挂6 N的钩码,用弹簧测力计作用在B点,要使杠杆在水平位置平衡,最小拉力的方向应该,此时弹簧测力计的示数为。
3.如图所示,分别沿力F1、F2、F3、的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是( )
A.沿F1方向的力最小
B.沿F2方向的力最小
C.沿F3方向的力最小
D.三个力的大小相等
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1、如图是人抬独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个杠杆(选填“省力”或“费力”);若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,抬起车把的力F为N。
2、杠杆平衡时,动力大小为10N,动力臂为0.1米,阻力臂为0.5米。则阻力大小是N。
3、下列工具的使用,属于费力杠杆的是( )
4、(2019扬州)下列工具属于省力杠杆的是( )
5、如图所示,OB是什么杠杆( ).
A.省力杠杆
B.费力杠杆
C.等臂杠杆
D.无法确定
6、(2019淮安)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验过程中,使杠杆在水平位置平衡,目的是方便测量;
(2)如图甲所示。在杠扦左边A处挂4个钩码。要使杠杆在水平位置平衡,在B 处挂个钩码以实验中所用的钩码均相同)
(3)小明又用弹簧测力计。在C处竖直向上拉。如图乙所示。若弹簧测力计逐渐向右倾吋,使 杠忏仍然在水平位置平衡。则弹簧测力计的示数将逐渐(选填“变大”、“变小”或 “不变”)。
(4)每个钩码重1N,杠杆上每格长度是4cm.下表是某同学记录的实验数据.
分析表中数据,可得出的杠杆的平衡条件是:
(5)根据上述结论,如图丙所示,杠杆在水平位置平衡,如果这时在两侧钩码下各加挂一个相同的钩码,杠杆的(填“左”或“右”)端将下沉.
7、如图,用力搬动石块,请标出杠杆的支点O,并画出动力臂、阻力臂。
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1、(2019安徽)如图,一轻杆AB悬于0点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平方向成30°的力F,此时轻杆水平平衡。若重物质量m=3kg,BO=3A0,g取10N/kg.则力F的大小为_ _ N。
- 如图,是三种类型剪刀的示意图,剪铁皮,你会选择 (选填“A”、“B” 或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了省 ;剪头发,你会选择 (选填“A”、“B” 或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了省 。
3、如图所示,我国古代护城河上安装使用的吊桥BC是杠杆,由图可知杠杆的支点
是(选填“A”、“B”或“C”)点,它属于(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠。
4、(2019青岛)如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,杠杆平衡时,钩码对杠杆的阻力F2=1.0N,阻力臂 L2=20cm,测力计示数 F1=2.5N,则动力臂 L1 为( )
A.15cm B.8cm C.50cm D.80cm
5、取一根粗细均匀的直铁丝,在它的中点用线悬挂起来,铁丝恰好水平平衡.如果把其右半段对折起来,如图所示,那么铁丝将( )
A.仍保持水平平衡
B.往左端下沉
C.往右端下沉
D.无法确定
6、如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆____(选填“达到”或“没有达到”)实验所需的平衡状态,接下来调节杠杆两端的螺母,应该向调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为50g的钩码、为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂________个质量均为50g的钩码。
(3)如图乙,如果弹簧测力计在C点竖直向上施力,则弹簧测力计示数为N时,杠杆会在水平位置平衡。
7、如图是羊角锤的示意图,请画出用羊角锤撬铁钉时,在A点施加最小动力F的示意图
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