初三物理---简单机械—杠杆

学科教师辅导讲义

（这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理）

二、杠杆的分类——三种杠杆

1、省力杠杆：动力臂L1＞L2 阻力臂动力＜阻力

特点：省力费距离例：剪铁剪刀，铡刀，起子

2、费力杠杆：动力臂L1＜L2 阻力臂动力＞阻力

特点：费力但省距离例：筷子，镊子，钓鱼竿，理发剪刀

3、等臂杠杆动力臂L1=L2 阻力臂动力=阻力

特点：既不省力也不费力例：天平

三、杠杆的应用

在我们生活中常见的简单机械中，怎样根据所学知识分析出它属于哪类杠杆呢？

【方法】

第一步，找出找到支点，动力作用点，和阻力作用点。

第二步，找到三点后，这样就可以估测出动力臂和阻力臂的大小。

第三步，根据杠杆的分类，分析此简单机械归属哪类杠杆，若动力臂＞阻力臂则是省力杠杆，动力臂＜阻力臂则是费力杠杆。

典型题型讲解：

【例1】用杠杆原理分析一下下面常见工具：

⑴镊子；⑵羊角锤；⑶铡刀；⑷钩鱼杆；⑸扳手；⑹裁衣剪刀；⑺天平；⑻大扫帚；⑼筷子；⑽修树枝的剪刀；（11）道钉撬；（12）瓶盖起子；（13）钢丝钳；

其中属于省力杠杆的是，特点：；

属于费力杠杆的是，特点：；

属于等臂杠杆的是。特点：。

【例2】瓶盖起子示意图如下：正确表示开瓶盖时该杠杆的支点、动力和阻力的是( )

【例3】修理树枝剪刀：园艺师傅使用如图2所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O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。

【例4】各类剪刀：各式各样的剪刀都是一对杠杆。要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适? （）

A．B．C． D．

【例5】镊子

用一把摄子夹取物体，手压在B处，如图3所示。镊子作为杠杆，支点在

处，它是杠杆。（填省力、费力情况）

【例6】指甲刀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，OB

D、OED是费力杠杆

O

A

D、ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆。

【例7】用钓鱼杆钓鱼的时候，鱼钩已经钩住了鱼．鱼还在水中时，感觉鱼很轻，刚把鱼从水中拉离

水面就感觉鱼变“重”了。对钓鱼过程的下列几种解释，错误

．．的是（）

A. 鱼离开水后，失去了水的浮力，使人感觉鱼变重了

B．鱼离开水后，鱼的重力增大，使人感觉鱼变重了

C．鱼离开水后，钓鱼线对钓鱼杆的拉力会增大

D．钓鱼杆是一种费力杠杆

四、杠杆力臂的画法

步骤：(1)找到支点，力的作用点， (2)并确定力的方向，找到力的作用线； (3)从支点到力的作用线做垂线短。

【例8】（1）图1中杠杆AB处于平衡状态，请作出力臂L对应的力的示意图。

（2）图2是一种常见的活塞式抽水机示意图，在图中画出手柄所受动力F

1

的力臂及阻力。

【课堂练习】

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.绘制力臂

3.使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。

4．如图8-9所示，作出力F的力臂．

5．如图8-10是斜拉旅行箱的简化模型．画出它的动力臂L

1

和阻力臂L

2

．

6．现将一石磙推上台阶，请你在图8-11上画出最小力的示意图．

图1 图2

7. (1)请在图（甲）中画出力F的力臂；

（2）如图（乙）所示，F1是作用在抽水机手柄A点处的动力，请画出动力F1的力臂l1和阻力F2；（3）请在图丙中，作出力F对于支点O的力臂。

（甲）（乙）（丙）

8．如图1所示，杠杆处于平衡状态，力Ｆ的力臂是（）

A．ＯＡＢ．ＯＣＣ．ＯＤＤ．ＯＦ

9．在图6的两图中画出动力臂Ｌ

１

和阻力臂Ｌ

２

．

10．工程车上的起重臂就是一个费力杠杆（如图9所示），使用它的好处是能够省；如图所示，A装置是______滑轮（定/动），它的实质是____________，使用它的作用是________________。

五、利用杠杆平衡求解实际问题：

1、小兰和爸爸的体重分别为400N和800N，小兰站在距离中央支点2m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、如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3米，OB=0.2米,A点处挂一个质量为2千克的物体G，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体G重力大小为牛，力F大小为牛。

3.所示杠杆重不计，O为支点，AO＝0.2m，当在A点悬吊一重6N的物体，绳子的拉力F＝3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力F的力臂L，力臂L为________m．

图1

图6

图8

六、非平衡状态杠杆的求解问题：

1、如下图所示，在杠杆OA 上的B 点悬挂一重物G ，A 端用细绳吊在小圆环E 上，且细绳AE 长等于圆弧CED 的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A 点与圆弧CED 的圆心重合。E 环从C 点沿顺时针方向逐渐滑到D 点的过程中，吊绳对A 端的作用力大小将（ ）

A ．保持不变

B ．逐渐变大

C ．由大变小，再由小变大

D ．由小变大，再由大变小

2、一根轻质杠杆可绕O 点转动，在杠杆的中点挂一重物G ，在杆的另一端施加一个方向始终与杠杆保持垂直的力F ，如图所示，力F 使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F 和它的力臂L F 、重力G 和它的力臂L G 的变化情况是 （ ）

A ．F 增大，L F 减小

B ．F 减小，L F 增大

C ．G 不变，L G 减小

D ．G 不变，L G 增大

3．一个杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，则它称得的质量比被称物体实际质量 （ ） A ．小． B ．大 C ．相等 D ．无法判定

4．如图8所示杠杆, O 是支点, 中间挂一重物G, 如果在杠杆的另一端M 处加一个力F 使杠杆平衡, 且要求所加的力要最小, 则这个力（ ） A ．应沿MQ 方向 B ．应沿MP 方向 C ．应沿MN 方向 D ．可沿任意方向

5.某同学用长1.8m 的扁担挑水,甲桶重200N ，乙桶重为160N ，问：甲桶应距人肩多远扁担才能平衡？

【家庭作业】 一、填空题

1.一根硬棒，在_________________下能绕着_____转动，这根硬棒就是杠杆.支点是______；动力是______；阻力是_________________；阻力臂是 _________________.在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有_____、_____、_____等.

2.杠杆的平衡条件是______，如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的_______________倍.

3.如果作用在杠杆上的动力是80 N ，动力臂是40 cm ，阻力臂是10 cm ，杠杆平衡时，阻力是______.

图8-2

4．下图中，图的握法更有利于拧紧或松开螺帽．

5．如图8-2为一根硬棒，棒上标出了A、B、C三点，把它作杠杆使用．那么，当以棒上的点为支点、动力作用在点、阻力作用在点时，最省力．

6．如图8-5所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F= N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F 将（填“变大”、“不变”或“变小”）．

7．在下列日常生活使用的工具中：省力的杠杆有_________________；费力的杠杆有_________________；

既不省力也不费力的杠杆有_________________.①撬棒②天平③筷子④铡刀⑤脚踏刹车⑥镊子⑦起子⑧钓鱼杆

8．一条扁担长1.5 m，前端挂200 N重的货物，后端挂300 N重的货物，肩膀应离扁担的前端_____ m 才能使其刚好平衡.

9．如图12—6所示，用一个小小的弹簧秤，竟然称出了大象的重，他用了一根10 m长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54 m和0.06 m，若弹簧秤指示着20 kg的重

量，则大象和铁笼共重约_____t.

二．选择题

1．下列四个民间熟语对应的物理知识不正确的是 ( )

A. 人多力量大——杠杆原理 B．磨刀不误砍柴工——减小受力面积，增大压强

C．潭清疑水浅——光的折射现象 D．一个巴掌拍不响——力是物体对物体的作用

2．如图12-6所示，杠杆AOB的A端挂重为G

A 的物体，B端挂重为G

B

的物体时，杠杆处于平衡状态，若AO=BO，杠杆自身重力不计．则( )

A．G

A =G

B

B．G

A

B

C．G

A >G

B

D．无法判断

（a）（b）

图8-1

图12-6

3．在图12-7中，杠杆有可能平衡的是

A.甲图的杠杆

B.

乙图的杠杆 C.丙图的杠杆 D.丁图的杠杆

4．两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时

A.两个小孩重力一定相等

B.两个小孩到支点的距离一定相等

C.两个小孩质量一定相等

D.两边的力臂与小孩重力的乘积相等 5．一个杠杆已经处于平衡状态，如果在这个杠杆上再施加一个作用力，则( )

A.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在动力一边

B.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在阻力一边

C.杠杆仍有可能平衡，只要这个力的作用线通过支点

D.杠杆不可能平衡，因为多了一个力

6．.如图12—8所示要使杠杆平衡，作用在A 点上的力分别为F 1 、F 2 、F 3 ，其中最小的力是( )

A.沿竖直方向的力F 1最小

B.沿垂直杠杆方向的力F 2最小

C.沿水平方向的力F 3最小

D.无论什么方向用力一样大

7．如图12—9所示，把一根均匀的米尺，在中点O 支起，两端各挂四个钩码和两个钩码，恰好使米尺平衡，按下列方式增减钩码或移动钩码，下列几种方式仍能保持米尺平衡的是( )

A.两边各加一个钩码

B.两边钩码各向外移动一格

C.左边增加一个钩码，右边向外移动一格

D.左右两边的钩码各减少一个

8．如图12—10所示，一直杆可绕O 点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆( )

A.始终是省力杠杆

图12—7

图12—8

图12—9

B.始终是费力杠杆

C.先是省力的，后是费力的

D.先是费力的，后是省力的

三、作图题

1、.在图12—11的两个图中，画出各力的力臂.

2、.如图12—12所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图.

四、计算题

1．有一根1.5 m长的杠杆，左端挂300 N的物体，右端挂500 N的物体，若不计杠杆重力，要使杠杆平衡，支点应在什么位置？如果两端各加100 N的重物，支点应向哪端移动？移动多少？

图12—10

图12—11

图12—12