杠杆原理Word版文档格式.docx
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⑤阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
画力臂方法:
一找支点、二画线、三连距离、四标签
⑴找支点O;
⑵画力的作用线(虚线);
⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);
⑷标力臂(大括号)。
3、研究杠杆的平衡条件:
杠杆平衡是指:
杠杆静止或匀速转动。
实验前:
应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:
可以方便的从杠杆上量出力臂。
1结论:
杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×
动力臂=阻力×
阻力臂。
写成公式F1l1=F2l2也可写成:
F1/F2=l2/l1
⑵解题指导:
分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;
弄清受力与方向和力臂大小;
然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。
(如:
杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。
)
⑶解决杠杆平衡时动力最小问题:
此类问题中阻力×
阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;
②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4、应用:
名称
结构
特征
特点
应用举例
省力
杠杆
动力臂
大于
阻力臂
省力、
费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
小于
费力、
省距离
缝纫机踏板、起重臂
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂
等于
不省力
不费力
天平,定滑轮
应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
第二部分:
经典例题讲解
1.如下图所示是指甲刀示意图和垃圾筒示意图,它们哪些部分可以看作杠杆?
各为什么性质的杠杆(省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆)?
2.如下图是锅炉保险阀门结构示意图,锅炉内蒸汽压强是5×
105Pa,保险阀门S的受力面积是10cm2.
(1)阀门受到的蒸汽压力是多大?
(2)已知OA=10cm,P物重100牛顿,为保持杠杆OAB的平衡,重物P悬挂点与支点O距离多长?
3.用不等臂天平测物体质量时,设物体真实的质量为m;
把物体放在天平左盘时,在右盘中平衡砝码的质量为m;
把物体放在天平右盘时,在左盘中平衡砝码的质量为m,(可参阅下面的两个示意图来理解)试通过计算说明求m的方法.
第三部分:
课堂练习
一、选择题
1.关于使用杠杆时用力,下列说法正确的是( )
A.用动力臂长的杠杆省力
B.用阻力臂长的杠杆费力
C.用动力臂小于阻力臂的杠杆,省力
D.用阻力臂大于动力臂的杠杆,费力
2.下列说法中,正确的是( )
A.杠杆是一种省力的机械
B.托盘天平是一种等臂杠杆,杆秤是不等臂杠杆
C.从支点到力的作用点之间的距离,叫做力臂
D.杠杆的长度总是等于动力臂与阻力臂之和
3.下列杠杆类工具中,不省力的是( )
A.铡刀 B.镊子 C.剪铁皮的剪子 D.扳手
4.一架天平的横梁左右不等,某同学发现右边横梁较长,用它测得物体的质量( )
A.偏大 B.偏小 C.不受影响 D.无法判断
5.一个杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,则它称得的质量比被称物体的实际质量将( )
A.变小 B.变大 C.相等 D.无法判定
6.一把杠秤,它的刻度是准确的如果增加杆秤的锤重去称量物体,那么它的读数将( )
A.与实际质量相同
B.比实际质量大
C.比实际质量小
D.以上都有可能
7.下列哪些应用属于费力杠杆( )
A.手握钢笔写字
B.汽水瓶起盖器的作用
C.用筷子夹菜
D.用大扫帚扫地
8.下列哪些应用属于费力杠杆( )
B.汽水瓶起盖器的使用
9.如图所示,甲、乙两容器质量相等,先把等量的水倒入两容器中,再把它们放在调好的天平左、右盘上,则( )
A.两容器对天平盘的压强相等,天平平衡
B.两容器对天平盘的压强虽不相等,但天平平衡
C.两容器对天平盘的压强不相等,天平不平衡
D.乙容器底受到的压强大,天平平衡
10.下列杠杆中属于省力杠杆的是( )
A.镊子 B.钳子 C.钓鱼杆 D.缝纫机的脚踏板
11.人用棒挑着重物扛在肩上行走时,在下图所示的各种方法中,胳膊用力最小的是( )
12.利用如下图所示的质量不计的杠杆提升重物G,动力作用在A点,那么,使用它( )
A.一定是省力杠杆
B.一定是费力杠杆
C.不可能是等臂杠杆
D.可以是等臂杠杆
13.如下图所示杆秤是称量质量的工具。
当秤砣磨损一部分,用它称质量,结果比被称物体的真实质量( )
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.条件不够,无法确定
14.如图所示的杠杆处于平衡,把A端所挂重物浸没在水中,杠杆将失去平衡。
为使杠杆重新平衡,应(
)
A.将支点O向A端移动适当距离
B.将支点O向B端移动适当距离
C.支点O不动,在B端再加挂砝码
D.支点O不动,将B端重物向支点O移近
二、填空题
1.下列工具中省力杠杆是________;
费力杠杆是________;
等臂杠杆是________.
①镊子;
②铡刀;
③汽车上的刹车闸;
④缝纫机脚踏板;
⑤天平;
⑥剪铁剪子;
⑦钓鱼竿.
2.世界上最早应用不等臂杠杆的特点制成的测量物体质量的工具——中国秤,它对古代的度量衡做出了贡献.图中秤锤的质量为0.5kg,OA=OB,该秤最多能称_____kg的质量(不计秤杆和提钩的重).
3.剪刀的阻力臂与动力臂之比为2∶1,用它剪布时手施加的力为10N,那么,布对剪刀的阻力为____________N.
4.某一杠秤,如下图所示,秤钩距提钮O点距离为10cm,秤砣重5N,用此秤称某重物,若秤砣到提钮25cm处时,杆秤恰好平衡,问重物重____N.
5.用某杠杆匀速提起重物可以省四分之三的力,这个杠杆阻力臂跟动力臂之比,__________.
6.在研究杠杆平衡条件的实验中,发现杠杆的左端高,右端低,见图所示.应调节杠杆左端的螺母向_________旋动,或者调节杠杆右端的螺母向________旋动.
7.杠杆的平衡条件是动力×
动力臂=阻力×
阻力臂,为了省力,需用动力臂阻力臂的杠杆,为了省距离,应该用动力臂__________阻力臂的杠杆,既省力又省距离的杠杆是_____________的.
8.世界上最早应用不等臂杠杆的特点制成的测量物体质量的工具——中国秤,它对古代度量衡做出了贡献,图中秤砣的质量为0.5kg,OA=OB/4,该秤最多能称__________kg的质量.(不计秤杆和提钩的重)
9.用杆秤称东西时,如果秤砣上沾了一小块泥,则所称的物体质量比其实际质量要______.
10.剪刀的阻力臂与动力臂之比为2:
1,用它剪布时手施加的力为10N,那么,布对剪刀的阻力为__________N.
第四部分:
课后作业
1.如图所示的杠杆中,动力的力臂用
表示,图中所画力臂正确的是:
(
2.下列工具中属于省力杠杆的是_____________,费力杠杆的是____________,等臂杠杆的是___________
8.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的目的是为了
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力D.减小阻力臂,省力
9.如图3所示,杠杆处于平衡状态,若在两边的钩码下,各加一个同样的钩码,则:
A.杠杆仍保持平衡
B.杠杆A端下降
C.杠杆B端下降
D.无法判断
10.如图所示,要使杠杆处于平衡状态,在A点分别作用的四个力中,
最小的是(
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
作图题:
1.在图6中画出力F1和F2的力臂.
2.图中O是杠杆的支点,在图7中画出动力F1的力臂。
3.如图所示,使用羊角锤拔钉子,请在图中画出动力臂。
实验探究
1.探究杆杠平衡条件的实验装置。
⑴.两端螺母的作用是;
若杠杆在使用前发现左端低、右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向调节;
也可将杠杆左端的平衡螺母向调节。
此后,在整个实验过程中,是否还需再旋动两侧的平衡螺母?
。
⑵.他得到的两组数据如下表所示:
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
2
0.2
0.1
2
0.08
0.04
这两组数据中,第次实验的数据肯定有错误。
经检查,发现是测量动力臂时读数错了;
测量值是(选填“偏大”或“偏小”)。
2.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆右端下倾,则应将右端的平衡螺母像
(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若将左侧的3个钩码该挂在D处,要使杠杆仍然保持平衡,则应将右端钩码该挂在
处。
(3)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若在左侧的3个钩码下添加1个钩码,要使杠杆仍然保持平衡,则应将右侧钩码改挂在
处。
(4)分析有关实验数据,可得出杠杆平衡条件是:
3.在研究杠杆平衡条件的实验中
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆右端下倾,则应将左端的平衡螺母
向
(2)在如图所示的装置中,每个钩码重1N(杠杆上每格等距,杠杆自重不计),要使杠杆在水平位置平衡,小张在A处应挂
个1N重的钩码,而邻组的小强在B处施加一个竖直方向的力,也使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应
,大小为
N。
(3)本实验得出杠杆的平衡条件是
4.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,某同学记录了三次实验数据如下表:
实验次数
2.0
4.0
0.02
1.0
0.5
0.01
3
2.5
0.03
1.5
0.05
(1)这三次实验数据中有一次是错误的,错误数据的实验次数是,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是。
(2).如下图所示,当在A处挂了三个钩码时,要使杠杆平衡,应在C处挂个钩码。
(每个钩码的质量相等)。
(3)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点,如图所示,杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则FaFb(填“大于、小于、等于”)。