2022年新北师大版八年级物理下册讲义：9.1杠杆（学生版+教师版）.docx

1、20222022 年八年级下册物理讲义（北师大版）年八年级下册物理讲义（北师大版） 课时课时 9.19.1杠杆（学生版）杠杆（学生版） 一、目标要求一、目标要求 目标要求目标要求重、难点重、难点 1.了解：杠杆的基本概念 2.会：画杠杆示意图；分析杠杆类型重点 3.理解：杠杆平衡条件重点 4.掌握：杠杆平衡条件实验探究重点 5.认识：生活中常用杠杆 二、知识点解析二、知识点解析 1.杠杆：在力的作用下能绕着转动的硬棒，这根硬棒就叫。 （1）“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下的物体。 （2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。 2.杠杆的五要素：（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”

2、表示。它可能在棒 的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对；（2）动力：使杠杆的 力叫动力，用“F1”表示；（3）阻力：杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示；（4）动 力臂：从支点到动力作用线的，用“ 1 l”表示；（5）阻力臂：从支点到阻力作用 线的，用“ 2 l”表示。 注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。 一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做，而把阻碍杠 杆按照需要方向转动的力叫。 力臂是点到线的距离，而不是支点到力的的距离。力的作用线通过支点的，其 力臂为，对杠杆的转动不起作用。 3.杠杆示意图的画法： （1）

3、根据题意先确定支点 O； （2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长； （3）从支点向力的作用线画垂线，并用 l1和 l2分别表示动力臂和阻力臂； 第一步：先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。 第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动 力用“F1”表示。这个力 F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作 用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方 向向下,用“F2”表示如图（2）所示。 第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作 垂线，并标明相应的“l1”

4、“l2”， “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图（3）所示。 （1）（2）（3） 4.杠杆的平衡条件 （1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下时，我们就说杠杆平衡了。 （2）杠杆的平衡条件实验 图（4）图（5） 1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图（5）所示，当杠杆在水平 位置平衡时，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了，而图（4）杠杆在倾斜 位置平衡，读力臂的数值就没有图（5）方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才 能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。 2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节

5、平衡螺母，就会破坏原有 的平衡。 （3）杠杆的平衡条件：动力臂=阻力，或 F1l1=F2l2。 5.杠杆的应用 （1）省力杠杆：动力臂 l1阻力臂 l2，则平衡时 F1F2，这种杠杆使用时可省力（即 用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力 作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。 （2）费力杠杆：动力臂 l1阻力臂 l2，则平衡时 F1F2，这种杠杆叫做费力杠杆。 使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点 少移动距离）。 （3）等臂杠杆：动力臂 l1=阻力臂 l2，则平衡时 F1=F

6、2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用 这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。 既省力又省距离的杠杆时不存在的。 三、重点、难点与易错点三、重点、难点与易错点 重点一：杠杆及其应用重点一：杠杆及其应用 1.定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明:杠杆可直可曲， 形状任意。 有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。 2.杠杆五要素组成杠杆示意图。 支点:杠杆绕着转动的点。用字母 O 表示。 动力:使杠杆转动的力。用字母 F1表示。 阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2表示。 (说明: 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定

7、相反，但它们使杠杆的转动的方向相反) 动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母 l1表示。 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母 l2表示。 3.画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签。 找支点 O； 延长力的作用线(虚线)； 画力臂(实线双箭头，过支点垂直于力的作用线作垂线)； 标力臂 4.研究杠杆的平衡条件 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。 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。 解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题， 必

8、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。) 5.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在杠杆上找一点， 使这点到支点的距离最远; 动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 四、考查方向四、考查方向 1.1.杠杆分类杠杆分类 典例一：典例一：（20202020 南京）南京）图中正在使用的机械，属于费力杠杆的有（）。 ABCD 2.2.杠杆平衡条件及应用杠杆平衡条件及应用 典例二：（典例二：

9、（20202020 济南）济南）如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同 的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（）。 ABCD 3.3.杠杆平衡条件实验杠杆平衡条件实验 典例三：（典例三：（20202020 十堰）十堰）如图是小明“探究杠杆平衡条件”的实验： （1）在水平静止的杠杆上 A、B 处，挂 5 个质量均为 50g 的钩码，如图甲所示，杠杆平 衡。他猜想杠杆的平衡条件是：动力动力臂阻力阻力臂； （2） 改变钩码数量与位置， 数据记录如下表， 分析表中数据， 杠杆平衡条件应为。 实验次数左侧钩码数（个）左侧钩码距离支 点 O（格） 右侧钩码

10、数 （个） 右侧钩码距离支 点 O（格） 12332 21632 32634 （3） 某次实验如图乙， 使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是。 （4）图丙是小明验证结论的实验，E 点弹簧测力计示数是N（g 取 10N/kg）。 4.4.杠杆作图杠杆作图 典例四典例四：（20202020 恩施州恩施州）工人用扳手拧一个螺栓。无论怎么使劲拉扳手柄的上端，都 没能成功，如图甲所示。于是他想出了一个新点子：在其它条件不变的情况下，取来一根绳 子，将绳的一端拴在扳手柄的上端，再次使出浑身力气拉绳的另一端，如图乙所示。可还是 没能扳动螺栓，这是为什么呢？请完成： （1）在丙图的示意图中，螺栓中心为支点，画出绳

11、端拉力的力臂； （2）简要说明用绳也拉不动的原因。 五、模拟训练五、模拟训练 一、基础练习一、基础练习 1.图中杠杆受力F，图中能表示力F力臂的是（）。 AOA段BOB段COC段DAB段 2.如图所示的工具在正常使用时，属于省力杠杆的是（）。 A撬棒B筷子C食品夹D天平 3.如图所示杠杆中，动力F的力臂是（）。 AOABOCCACDOB 4.下列关于杠杆的说法中正确的是（）。 A杠杆必须是一根直棒； B杠杆一定要有支点； C力臂必须在杠杆上； D力臂就是力的作用点到支点的距离 5.如图所示，手持弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于水平平衡状态，弹簧测力计的示 数是 5 N，OA=80 cm，AB=

12、20 cm，则物体的重是（）。 A20 NB4 N C1.25 ND条件不足，无法判断 6.如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块 乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（）。 A甲的质量和密度都比乙大； BO点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和； C如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动； D如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动 7.如图，O是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持垂直的力，使杠杆由 竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则（）。 A杠杆始终是省力的B杠杆始终是费力的 C杠杆始终是等力的D以

13、上说法都不对 8.如图所示，用手托起重物时，肱二头肌收缩带动前臂向上弯曲，前臂可以看作是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的C点，假如托 起 6 N 的重物，请你根据图中所示，估算出手臂要用的动力大约是N。 9.如图所示，AOB为机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已 知AO=2OB。固定O点，使OB处于水平位置，此时B端挂一重为 40 N 的物体，要使杠杆不 发生转动，至少需在A端施加F=N 的力，在图上画出此时力的方向。 10.在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于或匀速转动状态实验前没有挂钩码 时，调节平衡螺母，使杠

14、杆在水平位置平衡，其主要目的是。 （2）实验中，用装置 A 的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但 老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为； A一个人无法独立操作 B力臂与杠杆不重合 C力和力臂数目过多，不易得出结论 D杠杆受力不平衡 （3）若用装置 B 进行实验，则此时弹簧测力计的示数是N；将弹簧测力计 沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将，弹簧测力 计的示数将（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 二、提升练习二、提升练习 1（20202020 齐齐哈尔齐齐哈尔）杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下 列杠杆在正常使用

15、时能够省力的是（）。 A船桨B托盘天平 C筷子D撬棍 2（20202020 广西广西）墨经最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权” “重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（）。 A“重”增大时，N 端上扬B“权”增大时，M 端上扬 C“权”向右移时，N 端下沉D提纽向右移时，M 端上扬 3（20202020 株洲株洲）一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上。墙壁光滑，地面粗糙，木 棒受到的重力为 G，墙壁对木棒的弹力为 F，如图所示，现让木棒的倾斜度变小一些至虚线 所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G 和 F 变化情况为（）。 AG 不变，F 变

16、小BG 不变，F 变大CG 变化，F 变小DG 变化，F 变大 4（20202020 南通南通）如图，裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水 平位置平衡的是（）。 A右边夹子向左移动； B左边夹子向左移动； C右边毛巾的下角夹在左边夹子上； D左边毛巾的下角夹在右边夹子上 5（20202020 宜昌宜昌）如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠 杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（）。 A手握的位置靠近把手末端时更费力 B砖头的位置远离车轮时抬起更省力 C轮子的中心是杠杆的支点 D图中拉力 F 大于重力 G 6 （20202020 达州达州）一轻质不等臂杠杆

17、AOB 的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时 杠杆在水平位置平衡。 现将铝块、 铜块同时浸没在水中， 如图所示。 已知水1.010 3kg/m3， 铝2.710 3kg/m3， 铜8.910 3kg/m3，则下列判断正确的是（ ）。 AA 端下降BB 端下降C仍然平衡D无法判断 7 （20202020 安顺安顺）撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒 撬动大石头的情景，撬棒上 O 点为杠杆的支点。下列分析正确的是（）。 A此时撬棒为等臂杠杆； B应用此撬棒的主要目的是省力； C力 F 的作用点靠近 O 点会更省力； D应用此撬棒的主要目的是省距离 8 （2020202

18、0 衡阳衡阳）如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为 50g， 为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（）。（g 取 10N/kg） A在 A 点挂 4 个钩码能使杠杆平衡； B在 B 点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为 0.5N 时，能使杠杆平衡； C用弹簧测力计在 B 点拉，无论如何改变用力方向都要省力； D用弹簧测力计在 A 点拉，无论如何改变用力方向都要费力 9（20202020 广安广安）在探究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的 杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、每个重力都为 0.5N 的钩码若干个。 （1）实验前，将杠杆中点置于支架上，

19、调节平衡螺母，使杠杆在水平位置静止的目的 是和消除杠杆自重对实验的影响。 （2）如甲图所示，杠杆处于平衡状态。若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆 的，（选填“右”或“左“）端下沉。 （3）在乙图中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在 水平方向静止，测力计的示数要（选填“变小”“不变”或“变大”）。 （4）如果忽略杠杆自重对实验的影响，则在丙图中要使杠杆在水平位置保持平衡，弹 簧测力计对杠杆的最小拉力为。 10（20202020 杭州）杭州）杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆 秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至 O 点提纽处，杆秤恰好水平平

20、衡，于是小金将此处标 为 0 刻度。当秤盘上放一个质量为 2kg 的物体时，秤砣移到 B 处，恰好能使杆秤水平平衡， 测得 OA5cm，OB10cm。 （1）计算秤砣的质量。 （2）小金在 B 处标的刻度应为kg若图中 OC2OB，则 C 处的刻度应为kg。 （3）当秤盘上放一个质量为 2kg 的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使 杆秤再次水平平衡时，其读数（选填“”或“”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随 意更换秤砣。 11（20202020 青岛）青岛）小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，进行了一 次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视

21、为杠杆，O 为支点，B 为重心，A 为拉杆的端点。在 A 点沿图示方向施加拉力 F，旅行箱静止。请完成 下列问题： （1）画出拉力 F 的力臂 L。 （2） 要使作用在 A 点的拉力减小， 保持其他条件不变， 下列做法可行的是 （选 填所有符合要求的选项序号）。 缩短拉杆的长度 使拉力方向顺时针改变 30 使拉力方向逆时针改变 60 将箱内较重的物品靠近 O 点摆放，重心由 B 变至 B 20222022 年八年级下册物理讲义（北师大版）年八年级下册物理讲义（北师大版） 课时课时 9.19.1杠杆（教师版）杠杆（教师版） 一、目标要求一、目标要求 目标要求目标要求重、难点重、难点 1.了解：杠

22、杆的基本概念 2.会：画杠杆示意图；分析杠杆类型重点 3.理解：杠杆平衡条件重点 4.掌握：杠杆平衡条件实验探究重点 5.认识：生活中常用杠杆 二、知识点解析二、知识点解析 1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，这根硬棒就叫杠杆。 （1）“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。 （2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。 2.杠杆的五要素：（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒 的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定；（2）动力：使杠杆转动 的力叫动力，用“F1”表示；（3）阻力：阻碍杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示；（4） 动力

23、臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“ 1 l”表示；（5）阻力臂：从支点到阻力作 用线的垂直距离，用“ 2 l”表示。 注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。 一般情况下， 把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力， 而把阻碍杠杆 按照需要方向转动的力叫阻力。 力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力 臂为零，对杠杆的转动不起作用。 3.杠杆示意图的画法： （1）根据题意先确定支点 O； （2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长； （3）从支点向力的作用线画垂线，并用 l1和 l2分别表示动力臂和阻力臂

24、； 第一步：先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。 第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动 力用“F1”表示。这个力 F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作 用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方 向向下,用“F2”表示如图（2）所示。 第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作 垂线，并标明相应的“l1”“l2”， “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图（3）所示。 （1）（2）（3） 4.杠杆的平衡条件 （1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻

25、力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。 （2）杠杆的平衡条件实验 图（4）图（5） 1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图（5）所示，当杠杆在水平 位置平衡时，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了，而图（4）杠杆在倾斜 位置平衡，读力臂的数值就没有图（5）方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才 能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。 2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有 的平衡。 （3）杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，或 F1l1=F2l2。 5.杠杆的应用 （1）省力杠杆：动

26、力臂 l1阻力臂 l2，则平衡时 F1F2，这种杠杆使用时可省力（即 用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力 作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。 （2）费力杠杆：动力臂 l1阻力臂 l2，则平衡时 F1F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使 用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少 移动距离）。 （3）等臂杠杆：动力臂 l1=阻力臂 l2，则平衡时 F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用 这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。 既省力又省距离的杠杆时不存在的。 三、重点、难

27、点与易错点三、重点、难点与易错点 重点一：杠杆及其应用重点一：杠杆及其应用 1.定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明:杠杆可直可曲， 形状任意。 有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。 2.杠杆五要素组成杠杆示意图。 支点:杠杆绕着转动的点。用字母 O 表示。 动力:使杠杆转动的力。用字母 F1表示。 阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2表示。 (说明: 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定 相反，但它们使杠杆的转动的方向相反) 动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母 l1表示。 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字

28、母 l2表示。 3.画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签。 找支点 O； 延长力的作用线(虚线)； 画力臂(实线双箭头，过支点垂直于力的作用线作垂线)； 标力臂 4.研究杠杆的平衡条件 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。 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。 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

29、加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。) 5.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在杠杆上找一点， 使这点到支点的距离最远; 动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 四、考查方向四、考查方向 1.1.杠杆分类杠杆分类 典例一：典例一：（20202020 南京）南京）图中正在使用的机械，属于费力杠杆的有（）。 ABCD 【答案】A。 【解析】 羊角锤、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 钓鱼竿、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；故选：A。 2.2.杠杆平衡条件及应用杠杆平衡条件及应

30、用 典例二：（典例二：（20202020 济南）济南）如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同 的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（）。 ABCD 【答案】B。 【解析】设一块毛巾重力为 G，每个小格的长度为 L， A、左侧力与力臂的乘积为 2G2L4GL，右侧力与力臂的乘积为 GLGL，左侧右 侧，故 A 错误； B、左侧力与力臂的乘积为 2GL2GL，右侧力与力臂的乘积为 G2L2GL，左侧右 侧，故 B 正确； C、 左侧力与力臂的乘积为 2GL2GL， 右侧力与力臂的乘积为 GLGL， 左侧右侧， 故 C 错误； D、左侧力与力臂的乘积

31、为 2G2L4GL，右侧力与力臂的乘积为 G2L2GL，左侧 右侧，故 D 错误；故选：B。 3.3.杠杆平衡条件实验杠杆平衡条件实验 典例三：（典例三：（20202020 十堰）十堰）如图是小明“探究杠杆平衡条件”的实验： （1）在水平静止的杠杆上 A、B 处，挂 5 个质量均为 50g 的钩码，如图甲所示，杠杆平 衡。他猜想杠杆的平衡条件是：动力动力臂阻力阻力臂； （2） 改变钩码数量与位置， 数据记录如下表， 分析表中数据， 杠杆平衡条件应为。 实验次数左侧钩码数（个）左侧钩码距离支 点 O（格） 右侧钩码数 （个） 右侧钩码距离支 点 O（格） 12332 21632 32634 （3

32、） 某次实验如图乙， 使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是。 （4）图丙是小明验证结论的实验，E 点弹簧测力计示数是N（g 取 10N/kg）。 【答案】（2）F1l1F2l2；（3）左侧钩码向左移动一个小格；（4）1。 【解析】（2）设每个钩码重 G，每个小格长为 L， 实验 1：2G3L3G2L， 实验 2：G6L3G2L， 实验 3：2G6L3G4L， 杠杆平衡调节：F1l1F2l2。 （3）杠杆左端：G3L3GL， 杠杆右端：2G2L4GL， 所以杠杆的左端下沉， 要使杠杆水平位置平衡，2G2LGnL，所以 n4（格）， 使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是左侧钩码向左移动一个小格。 （4）根

33、据杠杆的平衡条件可得 E 点弹簧测力计示数： F5L5G2L， 解得：F2G2mg20.05kg10N/kg1N。 故答案为：（2）F1l1F2l2；（3）左侧钩码向左移动一个小格；（4）1。 4.4.杠杆作图杠杆作图 典例四典例四：（20202020 恩施州恩施州）工人用扳手拧一个螺栓。无论怎么使劲拉扳手柄的上端，都 没能成功，如图甲所示。于是他想出了一个新点子：在其它条件不变的情况下，取来一根绳 子，将绳的一端拴在扳手柄的上端，再次使出浑身力气拉绳的另一端，如图乙所示。可还是 没能扳动螺栓，这是为什么呢？请完成： （1）在丙图的示意图中，螺栓中心为支点，画出绳端拉力的力臂； （2）简要说明

34、用绳也拉不动的原因。 【答案】 （1）如图所示； （2）图乙和图甲比较，其它条件没变，只是用了一条长绳子， 所以所用拉力不变，改变的是工人施力的作用点，但动力臂大小几乎不变，因为阻力和阻力 臂不变，根据杠杆的平衡条件得出两种方法需要用的力几乎一样，所以用绳也拉不动螺栓。 【解析】（1）在丙图中，螺栓中心为支点 O，反向延长画出力 F 的作用线，从支点 O 画出力 F 作用线的垂线，可得绳端拉力的力臂 L，如图所示： （2）图乙和图甲比较，其它条件没变，只是用了一条长绳子，所以所用拉力不变，改 变的是工人施力的作用点，但动力臂大小几乎不变，因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平 衡条件得出两种方法需

35、要用的力几乎一样，所以用绳也拉不动。 故答案为：（1）如图所示；（2）图乙和图甲比较，其它条件没变，只是用了一条长绳 子，所以所用拉力不变，改变的是工人施力的作用点，但动力臂大小几乎不变，因为阻力和 阻力臂不变， 根据杠杆的平衡条件得出两种方法需要用的力几乎一样， 所以用绳也拉不动螺 栓。 五、模拟训练五、模拟训练 一、基础练习一、基础练习 1.图中杠杆受力F，图中能表示力F力臂的是（）。 AOA段BOB段COC段DAB段 【答案】C。 【解析】由图可知，力的作用线为F，而OC与力F作用线垂直，此时支点O到垂足之 间的距离OC为力F的力臂。故选 C。 2.如图所示的工具在正常使用时，属于省力杠

36、杆的是（）。 A撬棒B筷子C食品夹D天平 【答案】A。 【解析】A、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故 A 正确； B、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故 B 错误； C、食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故 C 错误； D、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故 D 错误。故选 A。 3.如图所示杠杆中，动力F的力臂是（）。 AOABOCCACDOB 【答案】A。 【解析】力臂是指从支点到力的作用线的距离，由图可知，动力F的作用线沿BA方向， 则动力F的力臂是线段OA。故选 A。 4.下列关于杠杆的说法中正确的是（）。 A杠杆必须是一根

37、直棒； B杠杆一定要有支点； C力臂必须在杠杆上； D力臂就是力的作用点到支点的距离 【答案】B。 【解析】A、杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，故 A 错误； B、杠杆的五要素之一就是支点，故 B 正确； CD、 力臂是从支点到力的作用线的距离， 简单地说， 就是 “点到线” 的距离， 而不是 “点” 到“点”的距离力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，故 CD 错误。故选 B。 5.如图所示，手持弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于水平平衡状态，弹簧测力计的示 数是 5 N，OA=80 cm，AB=20 cm，则物体的重是（）。 A20 NB4 N C1.25 ND条件不足，无法判断 【答案

38、】B。 【解析】由题知，OB=OA+AB=80 cm+20 cm=100 cm，杠杆处于水平平衡，FOA=G OB， 5N 80cm 4N 100cm FOA G OB 。故选 B。 6.如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块 乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（）。 A甲的质量和密度都比乙大； BO点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和； C如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动； D如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动 【答案】B。 【解析】A.根据杠杆的平衡条件知，OAOB，所以 FAFB，而两个拉力等于物体的重

39、， 且重与质量成正比， 所以甲的质量比乙小， 没有体积关系， 不能比较密度的大小， 故 A 错误； B.图中杠杆保持静止， 受力平衡， 所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、 乙重力之和， 故 B 正确； C.如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，FA会减小，硬棒会顺时针转动，故 C 错误； D.如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，FA会减小，LA不变，FB不变，根据杠杆平衡 条件得，要使硬棒水平平衡，LB应减小，即可将乙向左移动，故 D 错误；故选 B。 7.如图，O是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持垂直的力，使杠杆由 竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则（）。 A杠杆始终是省力

40、的B杠杆始终是费力的 C杠杆始终是等力的D以上说法都不对 【答案】D。 【解析】由于动力F始终与杠杆垂直，则动力F的力臂始终保持不变，物体的重力G 始终大小不变；在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂从零逐渐增大；当 L2L1时，杠杆为费力杠杆，因此杠杆先是省力的，后是费力 的。故选 D。 8.如图所示，用手托起重物时，肱二头肌收缩带动前臂向上弯曲，前臂可以看作是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的C点，假如托 起 6 N 的重物，请你根据图中所示，估算出手臂要用的动力大约是N。 【答案】费力；36。 【解析】杠杆支点在C点，作出杠杆所受的力及对应的力臂

41、，如图， 由图知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，为费力杠杆；由图知， 阻力臂大约为动力臂的 6 倍，根据杠杆平衡条件： 22 12 1 66 6N36N F L FF L 。 9.如图所示，AOB为机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已 知AO=2OB。固定O点，使OB处于水平位置，此时B端挂一重为 40 N 的物体，要使杠杆不 发生转动，至少需在A端施加F=N 的力，在图上画出此时力的方向。 【答案】20；如图。 【解析】由题意可知，图中O为支点，A为动力作用点，OA就是最大的动力臂，过A 点作OA的垂线，方向向下，如图所示，作出动力F根据杠杆平衡条件

42、FOA=GOB可得： 20N 2 G OBG F OA 。力的方向如下图所示。 10.在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于或匀速转动状态实验前没有挂钩码 时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是。 （2）实验中，用装置 A 的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但 老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为； A一个人无法独立操作 B力臂与杠杆不重合 C力和力臂数目过多，不易得出结论 D杠杆受力不平衡 （3）若用装置 B 进行实验，则此时弹簧测力计的示数是N；将弹簧测力计 沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将

43、，弹簧测力 计的示数将（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】（1）静止；便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；（2）C；（3） 18；变小；变大。 【解析】（1）杠杆处于平衡状态，是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态；为了消除 杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响，让杠杆的重心通过支点，所以杠杆在水平位置平衡，杠 杆自身的重力对杠杆平衡没有影响；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆 上测量力臂； （2）实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的 结果，采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，故选 C； （3）图中所示的弹簧测

44、力计的分度值是 02N，故示数为 18N；弹簧测力计沿虚线方 向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡时，动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条 件得，动力变大，弹簧测力计示数变大。 二、提升练习二、提升练习 1（20202020 齐齐哈尔齐齐哈尔）杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下 列杠杆在正常使用时能够省力的是（）。 A船桨B托盘天平 C筷子D撬棍 【答案】D。 【解析】A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故 A 错 误； B、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故 B 错误； C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻

45、力臂，是费力杠杆，不能省力，故 C 错误； D、撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故 D 正确。故选：D。 2（20202020 广西广西）墨经最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权” “重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（）。 A“重”增大时，N 端上扬B“权”增大时，M 端上扬 C“权”向右移时，N 端下沉D提纽向右移时，M 端上扬 【答案】C。 【解析】A“重”增大时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积 N 端下沉， 故 A 错误； B“权”增大时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积 M 端下沉，故 B 错误； C“

46、权”向右移时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积 N 端下沉，故 C 正 确； D提纽向右移时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积 M 端下沉，故 D 错误。 故选：C。 3（20202020 株洲株洲）一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上。墙壁光滑，地面粗糙，木 棒受到的重力为 G，墙壁对木棒的弹力为 F，如图所示，现让木棒的倾斜度变小一些至虚线 所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G 和 F 变化情况为（）。 AG 不变，F 变小BG 不变，F 变大CG 变化，F 变小DG 变化，F 变大 【答案】B。 【解析】以与地面接触点为支点，设与墙壁接触点与地面的距离为 h

47、，与地面接触点与 墙壁距离为 L，根据杠杆平衡条件，有： FhG，解得：F 现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置， 由于重力 G 不变、L 变大、h 减小，故弹力 F 增加，故 B 正确。故选：B。 4（20202020 南通南通）如图，裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水 平位置平衡的是（）。 A右边夹子向左移动； B左边夹子向左移动； C右边毛巾的下角夹在左边夹子上； D左边毛巾的下角夹在右边夹子上 【答案】D。 【解析】A、右边夹子向左移动，右端的力不变，力臂变小，右端力和力臂的乘积更小， 裤架会更向左倾斜，故 A 错误。 B、左边夹子向左移动，左端的力不变，力臂变大

48、，左端力和力臂乘积更大，裤架会更 向左倾斜，故 B 错误。 C、右边毛巾的下角夹在左边夹子上，相当于右端减小了重力，左端增加了重力，导致 左端力和力臂乘积更大，右端力和力臂的乘积更小，裤架会更向左倾斜，故 C 错误。 D、左边毛巾的下角夹在右边夹子上，相当于左端减小了重力，右端增加了重力，导致 右端力和力臂乘积变大，左端力和力臂的乘积变小，裤架会在水平位置平衡，故 D 正确。 故选：D。 5（20202020 宜昌宜昌）如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠 杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（）。 A手握的位置靠近把手末端时更费力 B砖头的位置远离车轮时抬起更省力 C轮子

49、的中心是杠杆的支点 D图中拉力 F 大于重力 G 【答案】C。 【解析】A、在阻力和阻力臂不变的情况下，手握的位置靠近把手末端时，动力臂大， 则动力小，更省力，故 A 错误； B、砖头的位置远离车轮时，此时的动力臂和阻力大小不变，阻力臂变大，根据杠杆的 平衡条件可知，动力变大，抬起更费力，故 B 错误； C、由图可知，整个杠杆是围绕轮子的中心转动的，所以轮子的中心是杠杆的支点，故 C 正确； D、图中的动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，动力小于阻力，即 F 小于 G， 故 D 错误。故选：C。 6 （20202020 达州达州）一轻质不等臂杠杆 AOB 的左右两端分别吊着一实心铝块和铜

50、块，此时 杠杆在水平位置平衡。 现将铝块、 铜块同时浸没在水中， 如图所示。 已知水1.010 3kg/m3， 铝2.710 3kg/m3， 铜8.910 3kg/m3，则下列判断正确的是（ ）。 AA 端下降BB 端下降C仍然平衡D无法判断 【答案】B。 【解析】如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得，G铝OAG铜OB， 铝gV铝OA铜gV铜OB， 铝铜，V铝OAV铜OB， 现将铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理 F浮水gV排水gV物， 故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为： FA铝gV铝水gV铝， FB铜gV铜水gV铜， FAOAFBOB（铝gV铝水gV铝）OA（铜gV铜水gV铜