初二物理讲义杠杆的分类和杠杆计算学生版.docx

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初二物理讲义杠杆的分类和杠杆计算学生版

精锐教育学科教师辅导教案

学员编号：

年级：

初二课时数：

3

学员姓名：

辅导科目：

物理学科教师：

王成刚

课程主题：

杠杆的分类和杠杆计算

授课时间：

学习目标

1.杠杆的分类：

省力杠杆和费力杠杆；

2.利用杠杆平衡条件进行有关杠杆的计算；

教学内容

1.观察图所示的指甲刀的结构图，其中分析正确的是（）

A.一个杠杆，且是省力杠杆

B.两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆

C.三个杠杆，一个省力杠杆，两个费力杠杆

D.三个杠杆，一个费力杠杆，两个省力杠杆

2.如下右图是超市里搬运货物的小推车，设货物均匀摆放在车内，当后轮O2遇到障碍物P时，顾客向上提起扶把，这时小推车 （    ）    

A .可视为省力杠杆，支点是前轮O1    

B .可视为费力杠杆，支点是前轮O1   

C .可视为省力杠杆，支点是后轮O2    

D .可视为费力杠杆，支点是后轮O2

3.如图所示，一个轻质木板长1.6m，能绕离B点0.4m的转轴转动，在A端用与木板成30°角的细绳拉住，使木板在水平平衡，细绳的拉力是3.92N，求挂在B端的物体的质量．

4.秤砣质量为1kg，秤杆和秤盘总质量为0.5kg，定盘星到提纽的距离OB为2cm，秤盘到提纽的距离OA为10cm，如图所示，若有人换了一个质量为0.8kg的秤砣，实际3kg的物品，让顾客误以为得到物品的质量是多少？

（省力杠杆）

（费力杠杆）

知识点一：

杠杆的分类

【知识梳理】

1.杠杆的平衡条件:

动力×动力臂=阻力×阻力臂

2.杠杆的分类：

（1）若l1＝l2，则F1＝F2，这种杠杆叫做等臂杠杆；

（2）若l1＞l2，则F1＜F2，这种杠杆叫做省力杠杆；

（3）若l1＜l2，则F1＞F2，这种杠杆叫做费力杠杆.

3.不同类型杠杆的特点和用途

（1）等臂杠杆既不能省力，也不能省距离。

如天平，跷跷板等。

（2）省力杠杆在省力的同时，费距离。

如撬棒，羊角锤，开瓶器，核桃夹等。

（3）费力杠杆不能省力，但能省距离。

筷子，钓鱼竿，镊子，食品夹等。

【例题精讲】

例1.如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆（）

A.一定是省力杠杆B.一定是费力杠杆

C.一定是等臂杠杆D.以上情况都有可能

例2.校工用如图所示的剪刀修剪树枝时，总把树枝尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（）

A.增大阻力臂，省力

B.减小阻力臂，省力

C.增大动力臂，方便

D.减小动力臂，方便

例3.运用杠杆的知识判断，如图中最适合剪断铁片的剪刀是（）

【课堂练习】

1.杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了____________；有时却要使用费力杠杆，那又是为了_____________．下列工具中①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤裁衣剪刀、⑥瓶盖起子、⑦筷子、⑧钓鱼杆等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是______________；费力杠杆的是____________________。

（后两空填序号）

2.在如图所示的四种剪刀中，正确使用时，属于费力杠杆的是（）

3.皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（）

A．为省力，可将用力划浆的手靠近支点

B．为省力，可将用力划浆的手远离支点

C．为省距离，可将用力划浆的手远离支点

D．将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离

知识点二：

有关杠杆的计算

【知识梳理】

1.杠杆的平衡条件是：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

公式表示为：

F1·L1=F2·L2

2.计算解题步骤：

（1）找出杠杆的五个要素，支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；

（2）根据题干给到的信息，找出已知量，并确定要求的物理量（力或力臂）；

（3）根据杠杆的平衡条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂，求出所要求的量。

【例题精讲】

例1.开瓶时使用的开瓶器如图a,可以简化成不计重力的省力杠杆如图b，O为支点。

若动力F1和阻力F2，都与杠杆垂直，且OB=1cm，BA=5cm，F1=25N，求F2的大小。

（要写出必要的公式和过程）

例2.密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物G时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是多少？

例3.请在如图中，小明的身体可作为一个杠杆，O点是支点。

他的质量为50Kg，所受重力可视为集中在A点。

将身体撑起时，地面对双手的支持力至少多大?

【课堂练习】

1.如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3m，OB=0.2m.A处挂一个质量为2kg的物体G，B处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则：

（1）物体G的重力大小为多少?

（2）F的大小为多少?

2.如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动．重100N的物体挂在OA的中点处．已知OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计．要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，那么作用于B端的最小力的大小等于__________N，最小力的方向是__________。

3.如图所示，OB为一轻质杠杆，可绕O点作自由转动，在杠杆A点和B点分别作用两个力F1和F2（F2未画出）时，恰能使杠杆在水平位置上平衡，已知OA=1cm，OB=3cm。

（1）若F1=18N，方向竖直向下，则F2的最小值是多大?

（2）若F1减小为9N，不改变

（1）中F2的作用点和最小值的大小，只改变F2的方向，要使杠杆仍在水平位置平衡，则L2为多大?

并在图中画出F2的方向。

（2种情况）

1．如图赛艇比赛的场景，赛艇的桨可看成一个杠杆．若把杠杆按省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆进行分类，赛艇的桨属于（　　）

A.省力杠杆B.费力杠杆

C.等臂杠杆D.无法确定

2.如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是（　　）

3.如下图所示的工具，在使用中属于费力杠杆的是（　　）

4.如图所示，人的前臂可视为杠杆，当将茶杯沿箭头方向举起时，下列说法正确的是（）

A. 前臂是省力杠杆，阻力臂变大

B. 前臂是省力杠杆，阻力臂变小

C. 前臂是费力杠杆，阻力臂变大

D. 前臂是费力杠杆，阻力臂变小 

5.如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上，O为麦桔杆的中点．这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持平衡，则（）

A．两蚂蚁的质量一定相等

B．两蚂蚁的爬行速度大小一定相等

C．两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等

D．两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等

6.在下列杠杆类机械中：

⑴道钉撬、⑵钓鱼杆、⑶天平、⑷钢丝钳、⑸缝纫机踏板、⑹筷子。

省力而费距离的杠杆是___________；省距离而费力的杠杆是__________；等臂杠杆是____________。

7.如图，轻质均匀杠杆AO长为L，当物体M从O逐渐向右移动到达B点时，绳AC恰好被拉断，已知物重1000牛，AB=

L，则悬绳AC所能承受的拉力是_____牛。

8.如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态。

已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30º。

（1）请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂； 

（2）拉力F的大小是多少?

9.小明同学钓鱼时，习惯右手不动，左手用力，如图所示．左手到右手间的水平距离为0.2m，左手到鱼线间的水平距离为3m．一条鱼上钩后，小明要用8N的力竖直向上提升鱼杆。

（1）动力臂和阻力臂分别是多少？

（2）此时鱼对杆的作用力是多少N？

10.假期里，小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。

活动要求是：

家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡。

（1）若小兰和爸爸的体重分别为400牛和800牛，小兰站在距离中央支点2米的一侧，爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡？

（2）若小兰和爸爸站在了木板上中央，他们同时开始匀速相背行走，小兰的速度是0.5米/秒，爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？

1.下列所示的杠杆中，属于费力杠杆的是（）

2.如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（）

3.如图所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（　　）

A．三个杠杆都是省力杠杆

B．三个杠杆都是费力杠杆

C．ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆

D．ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆

4.如图所示是用长棒撬石块的示意图,当在A点用竖直向下的力F1压长棒时,石块未撬动。

采取下列哪一种措施,最有利于把石块撬动的是（ ）

A.把垫着的小石块移得离大石块近一点，且用力方向改为F2方向

B.把垫着的小石块移得离大石块近一点，而且力方向仍为F1方向

C.把垫着的小石块移得离大石块远一点，且用力方向改为F2方向

D.把垫着的小石块移得离大石块远一点，而且力方向仍为F1方向

5.在下列日常生活使用的工具中：

（1）省力的杠杆有_________________；

（2）费力的杠杆有_________________；

（3）既不省力也不费力的杠杆有_________________。

1撬棒2天平3理发剪刀4人的前臂5铡刀6镊子

7起子8钓鱼杆9手推车10花枝剪刀11筷子12羊角锤

6.如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.6米，在它的中点B处挂一质量为10千克的物体．求：

（1）B处所挂物体的重力；

（2）在杠杆上A端施加的使杠杆在水平位置平衡的最小的力F1的大小和方向．

7.如图所示，O点为轻质杠杆的支点，AO=OB=BC=0.2米．B处所挂小球对杠杆的拉力为F2为10牛．现在对杠杆施加一个作用力F1后，使杠杆水平平衡：

①求力F1的最小值，并说明最小力的位置和方向．

②若力F1的大小为8牛，求力F1的作用点离支点的范围．

8.如图所示,一根轻质木杆,已知OA=16厘米，OB=8厘米，A端细线下所挂40牛的重物静止在水平地面上。

（1）当重物恰好被提起，木杆处于水平位置平衡状态，应在B点加竖直向下的力F为多大？

（2）当加在B点竖直向下的力F减小为50牛，则重物对水平地面的压力为多大？