第十二章簡單機械
第1節槓桿
第1課時槓桿及其平衡條件
1．認識槓桿的形狀：
(1)不一定所有的槓桿都像「槓」或「棒」，有的槓桿像「板」或「片」．
(2)槓桿可以是直的，也可以是彎的．
(3)槓桿的支點可以在槓桿的一端，也可以在槓桿上其他位置．
2．槓桿支點與動力方向和阻力方向之間的關係：若支點在槓桿中間，兩力方向基本相同；若支點在槓桿的一端，兩力方向應該相反．
3．動力和阻力都是槓桿受到的力，前者促使槓桿轉動，後者阻礙槓桿轉動，它們的作用效果總是相反的．
4．運用公式f1l1＝f2l2進行計算時，力的單位應該用牛頓，而力臂的單位可以是公尺、分公尺、厘公尺，但動力臂和阻力臂的單位一定要統一．注意這時力與力臂的乘積不是計算功，單位也不是焦耳．
1．力臂是點到線(「支點」到「力的作用線」)的距離，而不是點到點(「支點」到「力的作用點」)的距離．
2．槓桿的平衡條件是力與力臂的乘積相等，既不是力相等，也不是力臂相等．運用槓桿平衡條件分析問題時，當力與力臂的乘積相等時，則槓桿處於平衡狀態，否則槓桿不平衡
01 課前預習
知識點1 槓桿及其五要素
1硬棒叫槓桿．
2．槓桿繞著轉動的固定點叫做________，使槓桿轉動的力叫________，阻礙槓桿轉動的力叫________，支點到動力作用線的距離叫________，支點到阻力作用線的距離叫________．
知識點2 槓桿的平衡條件
3．當槓桿處於______狀態或狀態時，我們就說槓桿平衡了．
4．槓桿平衡條件是：動力阻力即f1×______＝f2
02 當堂訓練
1．關於槓桿，下列說法正確的是( )
a．槓桿必須是一根直棒 b．槓桿一定有支點
c．當力的作用線通過支點時，力臂最大 d．動力臂就是支點到動力作用點的距離
2．(濰坊中考)如圖所示，活塞式抽水機手柄可以看作是繞o點轉動的槓桿，它在動力f1和阻力f2的作用下，處於平衡狀態，則( )
a．f1·oc＝f2·oa b．f1·od＝f2·ob
c．f1·oe＝f2·oa d．f1·oe＝f2·ob
3．(南寧中考)如圖所示，在使用相同的鉤碼進行「**槓桿的平衡條件」的實驗中，要使調好的槓桿重新在水平位置平衡，應在a處懸掛鉤碼的個數是( )
a．1個 b．2個 c．3個 d．6個
4．(北京中考)如圖所示，ob是以o點為支點的槓桿，f是作用在槓桿b端的力，圖中線段ab與力f的作用線在一條直線上，且oa⊥ab、ac⊥ob.線段________(填「oa」或「ac」)表示力f的力臂．
5．(益陽中考)如圖是自行車手閘示意圖，手閘是乙個簡單機械，這種簡單機械的名稱是________，當圖中手對車閘的作用力f＝10 n時，剎車拉線受到力的大小為________n.
03 課後作業
6．(東營中考)如圖所示，槓桿處於平衡狀態，如果在槓桿兩側掛鉤碼處各增加乙個質量相同的鉤碼，槓桿會( )
a．左端下降
b．右端下降
c．仍然平衡
d．無法判斷
如圖所示，一輕質槓桿ob可繞o點無摩擦轉動，b端用繩子繫在豎直牆壁上，在槓桿的a點懸掛一重為20 n的物體，槓桿處於水平靜止狀態．已知ob長為50 cm，oa長為30 cm，∠b＝30°.
(1)請在圖中畫出繩子對槓桿拉力f1的力臂．
(2)拉力f1的大小是多少？
【提示】 從支點作到動力作用線的垂線，即可得到動力臂l1.由於槓桿處於水平位置，則阻力臂l2＝oa＝30 cm，根據幾何知識可知：l1＝ob/2＝50 cm/2＝25 cm，則f1×l1＝f2×l2，f1×25 cm＝20 n×30 cm，f1＝24 n.
【答案】 (1)如圖所示
(2)24 n
【方法歸納】 解答與槓桿相關的計算題，一定要利用槓桿平衡條件，解題的關鍵是找準槓桿的五要素
7．(廣州中考)ac硬棒質量忽略不計，在棒的b、c兩點施加力f1、f2，f2的方向沿oo′線，棒在如圖所示位置處於靜止狀態，則( )
a．f1＜f2 b．f1＝f2
c．f1力臂小於s1 d．f2方向沿oo′線向下
8．(廈門中考)用細繩繫住厚度不均勻的木板的o處，木板恰好處於靜止狀態，且上表面保持水平．如圖所示，兩玩具車同時從o點附近分別向木板的兩端勻速運動，要使木板在此過程始終保持平衡，必須滿足的條件是( )
a．兩車的質量相等 b．兩車的速度大小相等
c．質量較小的車速度較大 d．兩車同時到達木板兩端
9．(萊蕪中考)如圖所示，槓桿在力f1、f2的作用下(f2未畫出)處於平衡狀態．o為支點，l2是力f2的力臂，請在圖中畫出f1的力臂l1和力f2的示意圖．
10．(聊城中考)在**「槓桿的平衡條件」實驗中．
(1)將槓桿的中點置於支架上，當槓桿靜止時，發現槓桿左端下沉，如圖所示，這時應將左端的平衡螺母向______(填「左」或「右」)端調節，直到槓桿在水平位置平衡，目的是
(2)記錄實驗資料的**如下，請將**空白處補充完整．
(3)某同學通過以上實驗操作及資料分析，得出槓桿的平衡條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂．你認為他的結論________(填「可靠」或「不可靠」)，理由是
挑戰自我
11．(煙台中考)如圖所示，一根質地均勻的木桿可繞o點自由轉動，在木桿的右端施加乙個始終垂直於杆的作用力f，使杆從oa位置勻速轉到ob位置的過程中，力f的大小將( )
a．一直是變大的
b．一直是變小的
c．先變大，後變小
d．先變小，後變大
第2課時生活中的槓桿
1．省力槓桿：省力槓桿的動力臂要大於阻力臂，從而使動力小於阻力．生活中的撬棒、羊角錘、手推車、起子等都是省力槓桿．
2．費力槓桿：費力槓桿的動力臂要小於阻力臂，從而使動力大於阻力．生活中釣魚竿、筷子、縫紉機腳踏板、鐵鍬、理髮剪刀等都是費力槓桿．
3．等臂槓桿：等臂槓桿的動力臂等於阻力臂，動力等於阻力．生活中的天平、蹺蹺板、定滑輪都可看成等臂槓桿．
1．動力和阻力不一定必須在支點的兩側，也可以在支點的同側；
2．求最小動力時，一定要在槓桿上尋找離支點最遠的點作為動力作用點．
如圖，在一次野外活動中，小明用一木棒扛一包裹吃力前行．為減輕肩部所受壓力，他可以把肩膀向________移動，離包裹________一點．
【提示】 以手為支點，根據槓桿平衡條件：f肩l肩＝f物l物，若要減小肩部所受壓力，應增大肩的力臂，把肩膀向後移動，離包裹近一點．
【答案】 後近
01 課前預習
知識點槓桿的應用
1．省力槓桿的動力臂________阻力臂，________省力，但______距離．
2．費力槓桿的動力臂______阻力臂，______省力，但______距離．
3．等臂槓桿的動力臂______阻力臂，不省力也不費力，不省距離也不費距離．
4．槓桿在我國古代早就有了許多巧妙地應用，有時人們使用動力臂比阻力臂長的槓桿是為了________；有時卻要使用費力槓桿，那又是為了________．
02 當堂訓練
1．(濰坊中考)下列圖中所示的工具，屬於等臂槓桿的是( )
a．鑷子 b．鉗子 c．起子 d．天平
2．(濱州中考)根據工作需要選擇合適的工具是勞動者的基本技能．要剪斷鐵絲等較硬的物體，下圖中的4種剪刀應選擇( )
3．(吉林中考)如圖所示的裝置中，兩支筆構成了乙個________，可以輕鬆地舉起很重的書，小指離支點越遠，所用的力越______．
4．市**實行的「綠色早餐工程」採用了如圖所示的推車**早餐，餐點均勻擺放在推車內．當售貨員將推車前輪推到路沿a時，售貨員向下按扶把，這時推車可以視為槓桿，支點是________(填「前輪」或「後輪」)；當後輪遇到路沿a時，售貨員向上提扶把，這時支點是________(填「前輪」或「後輪」)．後一種情況下，推車可以視為________槓桿．
03 課後作業
5．(常州中考)如圖所示，oab為輕質槓桿，可繞支點o自由轉動，在b端施加乙個動力使槓桿在水平位置平衡，該槓桿( )
a．一定是省力槓桿
b．一定是費力槓桿
c．一定是等臂槓桿
d．以上情況都有可能
6．(寧夏中考)校工用如圖所示的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀的軸處靠近，這樣做是為了( )
a．增大阻力臂，省力 b．減小阻力臂，省力
c．增大動力臂，方便 d．減小動力臂，方便
7．(南通中考)如圖，小明用一輕質槓桿自製簡易密度秤的過程中，在a端的空桶內分別注入密度已知的不同液體，改變物體m懸掛點b的位置，當槓桿在水平位置平衡時，在m懸掛點處標出相應液體的密度值．下列關於密度秤製作的說法中，錯誤的是( )
a．每次倒入空桶的液體體積相同
b．秤的刻度值向右越來越大
c．懸點o適當右移，秤的量程會增大
d．增大m的質量，秤的量程會增大
8．(威海中考)如圖是吊車起吊貨物的結構示意圖，伸縮撐桿為圓弧狀，工作時它對吊臂的支援力始終與吊臂垂直，使吊臂繞o點緩慢轉動，從而將貨物提起．下列說法正確的是( )
a．吊臂是一省力槓桿，但要費距離
b．吊臂是乙個費力槓桿，但可以省功
c．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿支援力的力臂變小
d．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿支援力漸漸變小
9．如圖甲所示的是現在比較流行的膠棉拖把，只需要用手在a處向上拉動即可把海綿裡的水擠幹，非常方便、衛生．這裡拉桿abc是________(填「省力」「等臂」或「費力」)槓桿．如圖乙所示，海綿被摺疊、壓扁，說明力可以改變物體的________．
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