20182019學(xué)年八年級物理下冊第十二章杠桿認(rèn)知講義新人教版

20182019學(xué)年八年級物理下冊第十二章杠桿的認(rèn)知講義(新版)新人教版20182019學(xué)年八年級物理下冊第十二章杠桿的認(rèn)知講義(新版)新人教版22/22螈PAGE22薆裊袃膇芁蒁腿莃羃蕆薁螆莁蒁蕿蚄螅20182019學(xué)年八年級物理下冊第十二章杠桿的認(rèn)知講義(新版)新人教版杠桿的認(rèn)知

3漫畫釋義杠桿的認(rèn)知

知識(shí)互聯(lián)網(wǎng)

35模塊一杠桿的五要素

知識(shí)導(dǎo)航

杠桿定義在力的作用下,能繞某固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一根硬棒.

支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)(圖中O點(diǎn)).

動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(圖中的F1).

阻力:阻攔杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(圖中的F2).

4.動(dòng)力臂:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離(圖中l(wèi)1).杠5.阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離(圖中l(wèi)2).桿的認(rèn)杠桿五要素識(shí)

夯實(shí)基礎(chǔ)

【例1】關(guān)于杠桿,以下說法中正確的選項(xiàng)是（）

杠桿必然是一根直的硬棒

杠桿的支點(diǎn)就是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)

作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力方向必然相同

力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離

【答案】B

【例2】畫出以下列圖拉力F的力臂.

F

B

OA

【答案】以下列圖.

37L

F

B

OA

【例3】以下列圖中O是杠桿的支點(diǎn),在圖中畫出動(dòng)力F1和阻力F2的力臂.

【答案】略

能力提升

【例4】以下列圖,當(dāng)人曲臂將重物端起時(shí),人的前臂能夠看作一個(gè)杠桿.請?jiān)诒硎緢D上畫出

F1和F2的力臂.

【答案】如右圖所示.

模塊二杠桿的平衡條件

知識(shí)導(dǎo)航

杠桿平衡杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),都叫杠桿平衡.

1.調(diào)治杠桿兩端的螺母,使杠桿在不掛鉤碼時(shí)杠平衡.實(shí)驗(yàn)裝置以以下列圖所示2.給杠桿兩端掛上不相同數(shù)量的鉤碼,搬動(dòng)鉤碼桿的地址,使杠桿平衡.的平實(shí)驗(yàn)步驟3.1支點(diǎn)左側(cè)的把支點(diǎn)右側(cè)的鉤碼重量看作F,衡鉤碼重量看作阻力F2;量出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)條力臂l1和阻力臂l2.件改變力和力臂的數(shù)值,再做幾次試驗(yàn),解析數(shù)據(jù)獲取杠桿的平衡條件.

平衡方程動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂即:F1l1F2l2

夯實(shí)基礎(chǔ)

【例5】關(guān)于杠桿平衡,以下說法中正確的選項(xiàng)是（）

A.杠桿平衡時(shí),杠桿必然處于水平方向

B.杠桿平衡時(shí),所碰到的力的方向可能不相同

C.杠桿平衡時(shí),杠桿必然處于靜止?fàn)顟B(tài)

D.杠桿平衡時(shí),動(dòng)力乘以支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離等于阻力乘以支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離

【答案】B

夯實(shí)基礎(chǔ)

【例6】“研究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn).

(1)當(dāng)杠桿如圖甲所示時(shí),第一應(yīng)當(dāng)將平衡螺母向搬動(dòng)(填“左”或“右”),

使杠桿在地址平衡.

39

圖甲圖乙

調(diào)治好杠桿后,在支點(diǎn)兩側(cè)掛上數(shù)量不相同的鉤碼(每個(gè)鉤碼質(zhì)量相同,杠桿上相鄰

刻線距離相等),如圖乙所示.以下說法正確的選項(xiàng)是.(多項(xiàng)選擇)A.小王松手后,杠桿不能夠平衡,右側(cè)下沉B.兩側(cè)鉤碼都向支點(diǎn)搬動(dòng)一格,杠桿能夠平衡C.在右側(cè)鉤碼下增加一個(gè)鉤碼,杠桿能夠平衡D.在兩側(cè)鉤碼下都增加一個(gè)鉤碼,杠桿能夠平衡

若在圖丙中A處掛4個(gè)50g的鉤碼,要使杠桿水平平衡,作用在端點(diǎn)B處豎直向上

的拉力應(yīng)為N.

圖丙圖丁

(4)圖丁中的錯(cuò)誤是;若按圖示操作,鉤碼總重1.5N,

彈簧測力計(jì)的示數(shù)將0.75N(填“大于”、“小于”或“等于”).

【答案】(1)左;水平(2)BD(3)1.5(4)彈簧測力計(jì)沒有豎直向上拉;大于

【例7】小希用一個(gè)最大測量值為10N的彈簧測力計(jì)測量一個(gè)西瓜的重力.小希用網(wǎng)兜將西瓜掛在木棒上的B點(diǎn),將棒的一端放在桌邊,用掛在A點(diǎn)的彈簧測力計(jì)拉起木棒,使木O棒在水平川點(diǎn)平衡,以下列圖.此時(shí)彈簧測力計(jì)讀數(shù)為8N.用刻度尺測出AB＝5BO,不計(jì)棒重、網(wǎng)兜重.這個(gè)西瓜重N.

【答案】48

【例8】用一條長2m的扁擔(dān)挑物品,前后分別掛有300N和200N的箱子,要使扁擔(dān)保持平衡,

肩應(yīng)離扁擔(dān)前端m.

【答案】

能力提升

【例9】同學(xué)們利用實(shí)驗(yàn)共同考據(jù)“杠桿的平衡條件”.實(shí)驗(yàn)中使用的杠桿刻線均勻,每個(gè)鉤

碼的質(zhì)量都相等.

杠桿初始狀態(tài)如圖甲所示,為使杠桿處于水平平衡狀態(tài),此時(shí)應(yīng)將杠桿右端的平

衡螺母向右調(diào)治,也能夠?qū)⒏軛U左端的平衡螺母向調(diào)治.

杠桿調(diào)治達(dá)成后,莉莉在杠桿支點(diǎn)兩側(cè)掛的鉤碼如圖乙所示,若是此時(shí)莉莉不再支撐杠桿,杠桿不能夠靜止在水平川點(diǎn).同學(xué)們給出了自己的判斷和建議:

①小紅說,把右側(cè)的鉤碼減掉一個(gè),杠桿就平衡了②小林說,把左側(cè)的鉤碼向左搬動(dòng)一格,杠桿就平衡了③小健說,在左側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼,杠桿就平衡了④小東說,在右側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼,并向左搬動(dòng)一格,杠桿也能夠平衡你認(rèn)為誰說對了(填序號(hào)).【答案】(1)右;(2)①②④【例10】小寧想研究杠桿平衡時(shí)動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)過程中,小寧保持阻力為3N,阻力臂為不變,爾后改變動(dòng)力臂L和動(dòng)力F,并保持杠桿水平平衡,分別測量出動(dòng)力11臂L1和動(dòng)力F1的數(shù)據(jù)以下表所示.請你依照實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)幫助小寧歸納出動(dòng)力F1跟動(dòng)力臂L1的關(guān)系:在的條件下,F1=.L/m11/N234612F【答案】杠桿平衡時(shí),當(dāng)阻力與阻力臂的乘積保持不變時(shí),mL1

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【例11】以下列圖,有一可繞中點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)細(xì)桿,桿上相鄰刻度線之間的距離都是相等的.

小剛用這套實(shí)驗(yàn)器材研究杠桿平衡條件,他使桿在水平川點(diǎn)平衡后,在桿的A刻線處

掛了2個(gè)鉤碼后,在桿的B刻線處也掛了2個(gè)鉤碼,桿在水平川點(diǎn)平衡.當(dāng)他在B刻線處改掛1個(gè)鉤碼后,桿失去了平衡.小剛由此得出結(jié)論:只有施加在桿中點(diǎn)兩側(cè)的力大小相等時(shí),桿才能在水平川點(diǎn)平衡.請你利用上述器材經(jīng)過實(shí)驗(yàn)說明小剛的說法是

錯(cuò)誤的.請你寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

【答案】(1)使桿在水平川點(diǎn)平衡后,在桿的中點(diǎn)O左側(cè)距O點(diǎn)1格處掛2個(gè)鉤碼,在桿的中點(diǎn)右側(cè)距O點(diǎn)1格處掛2個(gè)鉤碼,桿在水平川點(diǎn)平衡；O在桿的中點(diǎn)O左側(cè)距O點(diǎn)1格處掛2個(gè)鉤碼,在桿的中點(diǎn)O右側(cè)距O點(diǎn)2格處掛1個(gè)鉤碼,桿在水平川點(diǎn)平衡.桿中點(diǎn)兩側(cè)施加的力大小不等,桿在水平川點(diǎn)也平衡了,說明小剛的說法是不正確的.

模塊三杠桿的種類

知識(shí)導(dǎo)航動(dòng)力臂大于阻力臂,即l1＞l2,動(dòng)力小于阻力,F1＜F2.(省力杠桿費(fèi)距省力杠桿離)比方:抽水機(jī)的手柄、剪鐵皮的剪刀、鉗子、鍘刀、獨(dú)輪車、起瓶蓋的杠起子、動(dòng)滑輪、滑輪組等等.桿動(dòng)力臂小于阻力臂,即l1＜l2,動(dòng)力大于阻力,F1＞F2.(費(fèi)力杠桿省距的費(fèi)力杠桿離)種比方:理發(fā)的剪刀、垂釣桿、鑷子等等.類動(dòng)力臂等于阻力臂,即l1＝2,動(dòng)力等于阻力,1＝2.等臂杠桿lFF比方:天平、定滑輪等等

夯實(shí)基礎(chǔ)

【例12】以下工具在使用時(shí),屬于哪一各種類杠桿?(在空格處填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)

(1)(2)(3)(4)(5)

(6)(7)(8)(9)

(1)用筷子夾取食品:杠桿(2)用理發(fā)剪剪頭發(fā):杠桿(3)用垂釣竿垂釣:杠桿(4)用鑷子夾取砝碼:杠桿(5)用船槳滑水:杠桿(6)用鐵鍬鏟土:杠桿(7)用天平稱質(zhì)量:杠桿(8)用起子打開瓶蓋:杠桿(9)用扳手?jǐn)Q緊螺絲:杠桿【答案】(1)(2)(3)(4)(5)為費(fèi)力杠桿;為等臂杠桿;

43(6)(8)(9)為省力杠桿.

【例13】以下說法正確的選項(xiàng)是()

動(dòng)力臂比阻力臂長的杠桿必然省力

有些杠桿可能既省力又省距離

動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積必然等于阻力與阻力臂的乘積

力臂是指從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離

【答案】A

【例14】以下列圖,起瓶器開啟瓶蓋時(shí),可看作是()

以B點(diǎn)為支點(diǎn)的費(fèi)力杠杠

以B點(diǎn)為支點(diǎn)的省力杠杠

以A點(diǎn)為支點(diǎn)的費(fèi)力杠杠

以A點(diǎn)為支點(diǎn)的省力杠杠

【答案】D

能力提升

【例15】以下列圖是一個(gè)指甲刀的表示圖,它是由三個(gè)杠桿ABC、OBD和OED組成,在用指甲刀時(shí),下面說法正確的選項(xiàng)是()

三個(gè)杠桿都是省力杠桿

三個(gè)杠桿都是費(fèi)力杠桿

ABC是省力杠桿,OBD、OED是費(fèi)力杠桿

ABC是費(fèi)力杠桿,OBD、OED是省力杠桿

【答案】C

【例16】以下列圖是某建筑工地上工人師傅抬起手推車的狀況,為

了減少工人師傅的用力,在不卸磚的狀況下,應(yīng)當(dāng)把磚盡

可能向碼放(選填“前”或“后”),同時(shí)手握車把

處盡量向移(選填“前”或“后”);若是工人推

著車登臺(tái)階應(yīng)當(dāng)怎么

辦?.

【答案】前;后;此時(shí)支架是支點(diǎn),磚此后碼放,手此后搬動(dòng)

模塊四杠桿中最小力問題

知識(shí)導(dǎo)航

由杠桿的平衡條件:動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂(F1l1F2l2)可知,要使動(dòng)力最小,必定動(dòng)力臂最大.要使動(dòng)力臂最大應(yīng)做到:

在杠桿上找一點(diǎn),使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn);

動(dòng)力方向應(yīng)當(dāng)是過該點(diǎn)且和該連線垂直的方向.

夯實(shí)基礎(chǔ)

【例17】以下列圖,要把石塊撬起,所施加的四個(gè)力中最小的是()

A.F1B.F2C.F3D.F4

【答案】B

【例18】在圖中,畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的表示圖(要求保留作圖印跡)

【答案】動(dòng)力臂最大時(shí),動(dòng)力最小,故動(dòng)力作用點(diǎn)與支點(diǎn)連線為動(dòng)力臂,力與動(dòng)力臂垂直.

45如右圖所示.

【例19】以下列圖,要把圓筒B推登臺(tái)階.請?jiān)趫D中畫出最小推力F.

【答案】如右圖所示.

能力提升

【例20】以下列圖,輕質(zhì)杠桿ABO能繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),若在杠桿尾端A點(diǎn)施加一個(gè)力提起重物

G,使杠桿在水平川點(diǎn)平衡,則此杠桿(選填“必然”或“不用然”)是省力

杠桿;若在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力使杠桿在水平川點(diǎn)平衡,此力的方向是.

【答案】不用然;垂直于OA向上

【解析】A點(diǎn)力的方向不相同,力臂的大小則不相同,不能夠確定動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系,所以

此時(shí)杠桿不用然省力;若在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力,應(yīng)使其力臂最長OA,所以力應(yīng)垂直于OA向上.

【例21】某次刮暴風(fēng)時(shí)把一棵大樹吹倒了,需要兩個(gè)工人把它扶起,工人們想到了以下列圖的

四種方案,每一個(gè)人所需拉力最小的方案是()

【答案】B

模塊五杠桿的計(jì)算問題

夯實(shí)基礎(chǔ)

【例22】以下列圖中,若是OA:OB=2:5;甲、乙體積比為3:1;則甲、乙質(zhì)量之比為,

密度之比為.

【答案】5:25:6

【例23】以下列圖,OB為一輕質(zhì)杠桿,O為支點(diǎn),OA=0.3m,OB=0.4m,將重30N的物體懸掛在B

點(diǎn),當(dāng)杠桿在水平川點(diǎn)平衡時(shí),在A點(diǎn)最少需加N的拉力,這是一個(gè)

(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿.

【答案】40;費(fèi)力

【例24】以下列圖,密度均勻的直尺AB,放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分是全長的1.3當(dāng)B端掛5N的重物時(shí),直尺的A端恰好開始翹起,則直尺所受的重力是N.

【答案】10

47

能力提升

【例25】“塔吊”是建筑工地上寬泛使用的一種起重設(shè)備,以下列圖是“塔吊”的簡化圖.OB是豎直支架,ED是水平臂,OE段叫平衡臂,E端裝有配重體,OD段叫吊臂,C處裝有滑輪,能夠在)O、D之間搬動(dòng).已知OE=10m,OC=15m,CD=10m,若在C點(diǎn)用此塔吊能起3

時(shí)能夠安全起吊重物的最大質(zhì)量是kg.(不計(jì)“水平臂”和滑輪重力)

【答案】×103;900

【例26】以下列圖的杠桿每小格的長度均相等,質(zhì)量不計(jì),O為支點(diǎn).當(dāng)杠桿右側(cè)掛一個(gè)重4N的物體B時(shí),杠桿在水平川點(diǎn)平衡.此時(shí)物體A對水平桌面的壓力為3N.則物體A碰到的重力為N;若物體B向右搬動(dòng)1小格,則此時(shí)物體A對水平桌面的壓力應(yīng)為

N.

O

B

A

【答案】5;2

實(shí)戰(zhàn)演練

【練1】以下列圖是鍘刀鍘草時(shí)的表示圖

.

請?jiān)趫D中畫出作用在鍘刀上的動(dòng)力

F1、阻力

F2的力

臂.

【答案】以下列圖.

【練2】以下列圖的各種用具在使用中,屬于省力杠桿的是()

托盤天平鋼絲鉗鑷子垂釣竿ABCD【答案】B【練3】甲、乙兩同學(xué)用一根2m長的輕扁擔(dān)抬重為500N的重物,重物距甲同學(xué)一端80cm處.甲、乙兩同學(xué)肩負(fù)的壓力分別為和N.【答案】300N;200【練4】若要將以下列圖的車輪高出阻攔物,則在推車輪子時(shí),選擇在點(diǎn)用力最小.FAFCBF【答案】C【練5】以下列圖,輕質(zhì)木桿AB能夠繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),OA的長度是OB的三倍,A端細(xì)線下所掛280N的重物靜止在水平川面上,在B點(diǎn)用600N的動(dòng)力豎直向下拉動(dòng),木桿靜止不動(dòng),則重物對水平川面的壓力為N,此木桿為(填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿.

49

【答案】80;費(fèi)力

51

阿基米德的“理想”阿基米德出生在二千多年前的敘拉古.11成了歐幾里得的弟子埃拉托色尼和卡恩的學(xué)生

的阿基米德抵達(dá)山大,好運(yùn)地

,向他學(xué)數(shù)學(xué)、天文學(xué)和力學(xué)

.

埃及人素來用尼河水灌田,但是河床低,田地高,夫只能用水桶拎水地,費(fèi)力功夫.阿基米德想呀想,畫出了一水的草.“您依照個(gè)子做吧.他”木匠,幾往后,他竟然做出來了,阿基米德扛起個(gè)怪玩兒,素來走到莊稼地里.他把螺桿的一放到河水里,朝一個(gè)方向手柄,哈,只河水

“咕”地從“怪物”的端冒出來,不斷地流到田地里.奇景生了：水往高流！此后的機(jī)、大船的螺旋,甚至小小的螺,那都是阿基米德螺桿的后代.

阿基米德確定了代微分算的基.今天的大學(xué)理工科學(xué)生,都需要學(xué)

阿基米德開的微分.最幽默的是阿基米德關(guān)于體的：他把水倒柱體

又把內(nèi)接球放去;他了個(gè)內(nèi)接球的體,恰好等于外包的柱體的容量的

三分之二.今天,我所有的立體量,都是從阿基米德開始的.

,

有一次,國王：“要你表演,不要空洞的理??”阿基米德望著國王：

“陛下,我一個(gè)支點(diǎn),我能夠起地球！”到“哪里去找一個(gè)支點(diǎn)能把