第14課 杠桿及其應(yīng)用

第一部分物質(zhì)科學(xué)（一）第14課杠桿及其應(yīng)用

考點(diǎn)解讀1.理解杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂及阻力臂的含義

2.在比較復(fù)雜的情況下能作出作用力的力臂3.理解杠桿的平衡條件（包括理解研究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程）

4.能應(yīng)用杠桿的平衡條件解決簡單的問題要點(diǎn)梳理考點(diǎn)1:理解杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂及阻力臂的含義

1．杠桿的定義：一根

能夠在

的作用下圍繞著一個(gè)

轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的硬棒稱為杠桿。2．杠桿的五要素：

O：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)；

F1：促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。

F2：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。動(dòng)力臂L1：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的

。(5)阻力臂l2：從支點(diǎn)到阻力作用線的

。垂直距離垂直距離阻力動(dòng)力支點(diǎn)固定點(diǎn)力硬棒【例1】：下列關(guān)于杠桿的幾種說法中不正確的是()A．杠桿可以是直的，也可以是彎的B．杠桿的支點(diǎn)一定在杠桿上C．支點(diǎn)可以在杠桿上的任何位置D．動(dòng)力臂與阻力臂之和一定等于杠桿長度D解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)〖變式1〗如圖所示，小華用蘋果和橘子來玩蹺蹺板。將蘋果、橘子分別放在輕桿的左、右兩端，放手后，桿馬上轉(zhuǎn)動(dòng)起來。使桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力是()A.蘋果的重力B.橘子的重力C.桿對橘子的支持力D.蘋果對桿的壓力D

解題指導(dǎo)要點(diǎn)梳理考點(diǎn)2:在比較復(fù)雜的情況下能作出作用力的力臂1．作力臂的步驟：(1)找出支點(diǎn)；(2)沿動(dòng)力、阻力的作用方向?qū)⒘Φ淖饔镁€畫出；(3)從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力作用線的垂線，則

到

的距離即為力臂L1或L2。2．有時(shí)要求知道力臂作動(dòng)力或阻力，則與上述過程相反，但一定要作準(zhǔn)確力的作用點(diǎn)和

。支點(diǎn)0力的方向力的作用線【例2】：如下圖，開瓶蓋的起子可以看作是個(gè)杠桿，在圖中正確表示開瓶蓋時(shí)該杠桿的支點(diǎn)O、動(dòng)力F1和阻力F2，并做出相應(yīng)力臂L1和L2

解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)〖變式2〗如下右圖，在杠桿AB上掛了一個(gè)重為G的物體。為使杠桿在圖中的位置靜止，請?jiān)诟軛U上畫出最小的動(dòng)力F和它的方向。解題指導(dǎo)要點(diǎn)梳理考點(diǎn)3：理解杠桿的平衡條件（包括理解研究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程）1.杠桿平衡條件：

×

＝

×

，即：F1·L1＝F2·L2比例式：

。當(dāng)杠桿達(dá)到平衡時(shí)，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力的

。2．杠桿的應(yīng)用：⑴使用“

杠桿”，可以省力，但要

移動(dòng)距離，如

、

等。⑵使用“

杠桿”，費(fèi)力但可以

移動(dòng)距離，如

、

等⑶使用“

杠桿”，不省力也不省距離，如

、

等。3．人體中的杠桿：①人體中的手臂提東西時(shí)可看作

杠桿；②仰頭時(shí)可看作

杠桿；踮腳時(shí)可看作

杠桿。動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂F1/F2=L2/L1幾分之一省力多開瓶器鍘刀費(fèi)力少釣魚竿筷子等臂天平自行車把手費(fèi)力費(fèi)力省力【例3】（2013·杭州）如圖，手持l0kg物體保持平衡，此時(shí)肱二頭肌收縮所承受的力一定()

A．大于98NB．小于98N

C．等于98ND．等于l0kg解題指導(dǎo)A解題指導(dǎo)〖變式3〗如圖所示，輕質(zhì)杠桿ABO能繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，若在杠桿末端A點(diǎn)施加一個(gè)力提起重物G，使杠桿在水平位置平衡，則此杠桿________(填“一定”或“不一定”)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位置平衡，此力的方向是________。解題指導(dǎo)不一定豎直向上要點(diǎn)梳理考點(diǎn)4：能應(yīng)用杠桿的平衡條件解決簡單的問題關(guān)鍵是明確杠桿工作的過程，理清F1、F2、L1、L2四個(gè)物理量，只要知道其中的三個(gè)量即可根據(jù)

，算出第四個(gè)物理量，但單位要統(tǒng)一。F1L1=F2L2【例4】：如圖，用測力計(jì)將長桿一端A微微抬離地面，測力計(jì)示數(shù)是F1；同理，用測力計(jì)將長桿的另一端B微微抬離地面，測力計(jì)示數(shù)是F2。則長桿的重力是(測力計(jì)保持豎直向上)()A．(F1＋F2)/2B．F1＋F2C．F1/F2D．F1×F2解題指導(dǎo)B解題指導(dǎo)〖變式4〗如圖所示，一塊長1.5m的薄板，重不計(jì)，一端支起，另一端用細(xì)繩拉住，繩與水平夾角為30°，所能承受的最大拉力是20N。一只球從支點(diǎn)上方沿板向右以10cm/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5s繩子斷了。求：球有多重。解題指導(dǎo)

30N

直擊中考1．

(2014·溫州)某品牌膠棉拖把的主要結(jié)構(gòu)如圖甲所示，使用前將棉頭浸泡于水中吸水，再向后拉動(dòng)“拉手”，使之繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，膠棉夾將棉頭中多余的水分?jǐn)D出。(1)該拖把中的“拉手”屬于簡單機(jī)械中的________。(2)使用這種拖把拖地時(shí)，若棉頭水分含量太少，會(huì)導(dǎo)致棉頭與地面的________增大，容易造成棉頭損壞。2．

(2014·紹興)安全閥常作為超壓保護(hù)裝置。如圖是利用杠桿原理設(shè)計(jì)的鍋爐安全閥示意圖，閥的橫截面積S為6cm2，OA∶AB＝1∶2，若鍋爐能承受的最大壓強(qiáng)為5.81×105Pa，大氣壓強(qiáng)為1.01×105Pa，則在B處應(yīng)掛________N的重物。若鍋爐承受的最大壓強(qiáng)減小，為保證鍋爐安全，應(yīng)將重物向________(填“左”或“右”)移動(dòng)。杠桿

96摩擦力

右

直擊中考3．（2013·金麗）如圖是農(nóng)村曾用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿右端均勻柱形物體的長度與桿右側(cè)的OB相等，桿AB的重力不計(jì)，柱形物體較重。（1）若作用在A點(diǎn)的動(dòng)力F方向始終豎直向下，則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)100角的過程中，動(dòng)力F大小的變化是

。（2）若作用在A點(diǎn)的動(dòng)力F方向始終與桿垂直，則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)45°角的過程中，動(dòng)力F大小的變化是

。增大先增大后減小當(dāng)堂檢測1．下圖所示工具，使用中屬于費(fèi)力杠桿的是()C當(dāng)堂檢測2.在均勻鐵條的中點(diǎn)O處用線將其懸掛起來，鐵條水平平衡，如下圖（a）所示。若將OB彎折，如圖（b）所示，則鐵條將（）A、A端下降，C端上升；

B、A端上升，C端下降;C、仍然平衡;

D、無法判斷.A當(dāng)堂檢測3．如圖，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面，則()A．F甲>F乙，因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂短B．F甲<F乙，因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ坶LC．F甲＝F乙，因?yàn)榧滓覂煞N方法動(dòng)力臂都是阻力臂的2倍D．無法判斷C當(dāng)堂檢測

4.如圖所示，人的前臂可視為杠桿，當(dāng)曲肘將茶杯向上舉起時(shí)，下列說法中正確的是()A．前臂是省力杠桿，阻力臂變大B．前臂是省力杠桿，阻力臂變小C．前臂是費(fèi)力杠桿，阻力臂變大D．前臂是費(fèi)力杠桿，阻力臂變小D當(dāng)堂檢測5.在探究杠桿平衡條件得實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了()A、減小摩擦B、使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C、多次測量取平均值減小誤差D、獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出科學(xué)規(guī)律6．如圖所示，杠桿始終處于水平平