八年級(jí)下冊(cè)物理杠桿知識(shí)點(diǎn)總結(jié)——教案

1、杠桿一、知識(shí)概述1、在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱之為杠桿；2、杠桿有五個(gè)要素：支點(diǎn)（O）、動(dòng)力（F1）、阻力（F2）、動(dòng)力臂（l1）、阻力臂（l2）；3、杠桿的平衡條件是：F1l1=F2l2；4、杠桿應(yīng)用時(shí)可分為三類：省力杠桿（l1>l2）；費(fèi)力杠桿（l1<l2）；等臂杠桿（l1=l2）；5、天平是等臂杠桿，桿秤和案秤都是根據(jù)杠桿平衡的原理制成的。二、重點(diǎn)知識(shí)歸納三、難點(diǎn)知識(shí)剖析1、杠桿及杠桿的要素一根硬棒（可以是直的，也可以是任意形狀的）能成為杠桿，不僅要有力的作用，而且必須能繞某固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。缺少任何一個(gè)條件，硬棒就不能成為杠桿。例如：汽水扳子在沒有使用時(shí)就不能稱為杠桿。

2、因此，一根硬棒成為杠桿時(shí)，必須具備以下要素：支點(diǎn)：能繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)。用同一根硬棒作杠桿時(shí)，使用中方法不同，支點(diǎn)位置也會(huì)不一樣。如撬石塊的過程中支點(diǎn)可在棒的一端圖1（A）也可在棒的中間圖1（B）。動(dòng)力和阻力：動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力和阻力的區(qū)分是根據(jù)實(shí)際情況或人為因素決定的。例如：剪刀剪布時(shí)，需要使刀口合攏，手作用于剪刀的力就是動(dòng)力；布的作用是阻礙剪刀口合攏，布對(duì)剪刀口的作用力是阻力。必須注意，不論動(dòng)力或阻力，杠桿都是受力體。作用于杠桿的物體都是施力體。力臂：支點(diǎn)到力作用線的距離，即支點(diǎn)到力作用線的垂線段長。所謂力作用線是指沿著力方向上可向兩端延伸的一條直線。表示力臂的線段可以在

3、杠桿上，圖2（A），也可以在杠桿外圖2（B）、（C）。如果力的作用線通過支點(diǎn)，則力臂長為零。所以有力臂時(shí)一定有力，有力卻不一定就有力臂。2、畫杠桿示意圖的三個(gè)要點(diǎn)找出支點(diǎn)。畫好動(dòng)力作用線及阻力作用線。畫的時(shí)候要判斷清楚力的方向。如：鍘刀鍘草時(shí)，刀口向下受到草的阻礙，因此阻力是向上的。正確畫出力臂。要注意的是，不能認(rèn)為支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離就是力臂。3、杠桿平衡條件杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，都叫杠桿平衡。一般情況下，從靜止?fàn)顟B(tài)去分析杠桿平衡條件。實(shí)驗(yàn)證明，杠桿平衡條件是：動(dòng)力乘動(dòng)力臂等于阻力乘阻力臂。公式表示為：F1l1=F2l2。可見，力和力臂的大小成反比，即力臂越長，力就越小。4、杠

4、桿的應(yīng)用省力和省距離不能兼顧杠桿平衡條件說明：當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，動(dòng)力小于阻力是省力杠桿但費(fèi)距離；當(dāng)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，動(dòng)力大于阻力是費(fèi)力杠桿但省距離；當(dāng)動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，動(dòng)力等于阻力，不省力也不費(fèi)力，不省距離也不費(fèi)距離。必須明確，根據(jù)杠桿平衡條件，即省力又省距離的杠桿是違反力學(xué)原理的，是不存在的。各類杠桿的選擇選擇的原則是按人力允許的條件，從有利于生產(chǎn)出發(fā)。例如：釣魚竿使用時(shí)，要求能迅速將魚提離水面，因此釣魚竿是費(fèi)力省距離的杠桿；汽水瓶扳手使用時(shí)，遇到阻力較大，必需使用省力費(fèi)距離的杠桿。天平就是利用等臂杠桿兩邊力大小相等的原理，由砝碼數(shù)直接得出物體質(zhì)量數(shù)?！翱梢?，選擇何種杠桿都是根據(jù)實(shí)際

5、需要來決定的，千萬不要誤認(rèn)為使用機(jī)械都是為了省力。5、使用杠桿時(shí)最小動(dòng)力的確定使用杠桿時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)必須滿足F1l1=F2l2，即，也就是說，在阻力和阻力臂一定的情況下，欲使動(dòng)力最小，就必須使動(dòng)力臂最大。一般說來，支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的連線就是最長的力臂，沿著垂直于此連線的方向所作的動(dòng)力便是最小的動(dòng)力。下圖所示的是釘錘拔釘子時(shí)施加在手柄上的最小動(dòng)力及滾動(dòng)圓木時(shí)所作用的最小動(dòng)力。圖36、如何判定使用的杠桿屬于哪類杠桿？方法1：畫出杠桿的示意圖，標(biāo)出支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力畫出動(dòng)力臂和阻力臂，然后通過比較動(dòng)力臂和阻力臂的相對(duì)大小來確定例1、用羊角錘拔釘子，羊角錘可以看成一個(gè)杠桿，如圖4甲所示如果人在柄

6、上A點(diǎn)用力，力的方向與錘柄垂直，說明它是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿圖4解析：畫出杠桿示意圖，把杠桿的五要素都標(biāo)出來具體的作法是：先要辨認(rèn)杠桿弄清物體的哪一部分是杠桿，用粗線條把杠桿的形狀、輪廓表示出來羊角錘拔釘子時(shí)，杠桿輪廓見圖乙；在圖乙上確定支點(diǎn)O、動(dòng)力F1和阻力F2、動(dòng)力臂L1和阻力臂L2從圖上可以看出L1L2，故羊角錘是省力杠桿方法2：根據(jù)杠桿工作的效果來判定它是哪一類杠桿例2、正常使用下列工具時(shí)，哪些屬于省力杠桿？哪些屬于費(fèi)力杠桿？剪鐵皮的剪刀；鑷子；理發(fā)用的剪刀；釣魚竿；扳手；開瓶蓋的起子解析：人們?cè)谑褂眠@些工具時(shí)，能用較小的動(dòng)力克服很大的阻力，因而它們屬于省力杠桿；而在使用這些工具時(shí)，杠

7、桿受到的阻力較小，因而把它們?cè)O(shè)計(jì)成費(fèi)力杠桿，以便省距離（動(dòng)力的作用點(diǎn)移動(dòng)較小的距離時(shí)，阻力的作用點(diǎn)移動(dòng)較大的距離）例3、如圖5所示，在B點(diǎn)懸掛重物G，在C點(diǎn)用彈簧測力計(jì)勾住，使杠桿AB在水平方向平衡若彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3G，則ABBC_圖5解析：由圖可知杠桿的支點(diǎn)在左端A點(diǎn)，杠桿受物體向下拉力F1、彈簧測力計(jì)拉力F2，此二力均與杠桿垂直，則F1、F2的力臂分別為AB、AC將上述分析結(jié)果代入杠桿平衡條件，得出F1·ABF2·AC又因F1G，F(xiàn)23G，所以ACAB而ACCBAB，則CBAB，故ABBC32例4、如圖6所示，輕質(zhì)杠桿AOB，左邊掛重物G1，右邊掛重物G2，支點(diǎn)是O

8、，且AOBO，此時(shí)杠桿平衡在水平位置若在G1和G2下分別再加掛重為G的重物，此時(shí)杠桿（）圖6A仍然平衡在水平位置B不再平衡，A端下降C不再平衡，B端下降D由于G1和G2的大小未知，無法判斷其是否平衡解析：決定杠桿平衡的因素是力和力臂的乘積現(xiàn)杠桿平衡，則有F1·OAF2·OB當(dāng)杠桿的兩邊各加掛重物G時(shí)，使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力和力臂的乘積為OB·F2OB·（G2G）OB·G2OB·G；使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力和力臂的乘積為OA·F1OA·（G1G）OA·G1OA·G比較上述兩式，由于OAOB，所以O(shè)A&#

9、183;GOB·G，即OB·G2OB·GOA·G1OA·G，杠桿不再平衡，B端下降應(yīng)選C例5、甲、乙兩同學(xué)同樣身高用一條長1.5 m的扁擔(dān)抬一筐重600 N的重物將筐系在距甲端0.6 m的地方不計(jì)扁擔(dān)和繩重，求甲、乙兩人各用多大的力才能把筐抬起來？圖11解析：以扁擔(dān)為研究對(duì)象，分析受力情況如圖11：筐對(duì)扁擔(dān)的拉力G；甲、乙兩人對(duì)扁擔(dān)的支持力F甲和F乙這三個(gè)力都與杠桿垂直支點(diǎn)選在哪里為好？若選B為支點(diǎn)：則G的力臂為0，F(xiàn)甲的力臂是AB，F(xiàn)乙的力臂是BC利用杠桿平衡條件得：F甲×ABF乙×BC，其中AB0.6 m，BC（1.50.6）m，但F甲和F乙都是未知數(shù)所以無法解出答案若選A為支點(diǎn)：則F甲的力臂為0，G的力臂為AB，F(xiàn)乙的力臂為AC則F乙·ACG·AB，其中G600 N，AB0.6 m，AC1.5 m，