2018春八年级物理下册 第十二章 简单机械 第1节 杠杆课件 （新版）新人教版

1、尖子生学案人教版物理八年级下册,第十二章 简单机械,第1节 杠杆,力臂作图(易错点),力臂是指支点到力的作用线的距离而不是支点到力的作用点的距离.,C,解析 A图中把支点和动力作用点的连线作为动力臂,这是错误的;B图中错把力臂画成F的作用点到轮半径的垂线段,这也是错误的,C图中是从支点O作力F作用线的垂线段,表示力F的力臂,这是正确的;D图中,把力臂标在动力作用线上,这是错误的.故正确答案为C.,1.下列关于力F1力臂的作图中,正确的是 ( ),C,多个杠杆组成的简单机械的应用(规律方法),A,有些简单机械,是由多个杠杆组成的,分析时应先从图中抽象出多个杠杆模型,确定每一个杠杆的支点、动力作用点以及阻力作用点的位置,然后大致上确定动力臂和阻力臂的大小关系,即可判断杠杆的类型.,解析 图中的ABC部分和ABC部分都可以抽象为一个杠杆,ABC部分的B点为支点,A点为动力作用点,C点为阻力作用点,动力臂大于阻力臂,所以ABC部分为省力杠杆;ABC部分的A点为支点,B点为动力作用点,C点为阻力作用点,动力臂小于阻力臂,所以ABC部分为省距离杠杆.故正确答案为A.,2.如图所示,是一种指甲刀的结

2、构示意图,下列说法正确的是( ) A.OBD是一个省力杠杆 B.ABC是一个省力杠杆 C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,可以减小摩擦 D.D处刀刃较薄,可以增大压力,B,提示:对于杠杆OBD,支点是O,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;对于杠杆ABC,支点是B,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B正确;杠杆ABC上有粗糙的花纹,在压力一定时,增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;D处刀刃较薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故D错误.,杠杆的动态平衡问题(规律方法),解析 杠杆从图示的位置慢慢抬到水平位置的过程中,可以认为杠杆始终是平衡的,在这个过程中,力F的作用线是向上移动的,靠近支点,故动力臂减小,而重力的作用线是向右移动的,远离支点,故阻力臂增大.根据杠杆的平衡条件,G不变,LG增大,LF减小,那么F必然增大.故正确答案为AD.,AD,杠杆缓慢移动的过程可以看作是始终平衡的;力臂的变化规律:若力的作用线靠近支点,对应的力臂将变小;若力的作用线远离支点,对应的力臂将变大.,3.(2015玉林中考)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F

3、,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中 ( ) A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变大 C.动力F保持不变 D.动力F逐渐减小,B,提示:由图示可知,木棒是一个杠杆,力F是动力,力F始终垂直于木棒,则木棒的长度是动力臂,木棒长度保持不变,动力臂保持不变,故A错误;木棒的重力是阻力,阻力大小不变,木棒在竖直位置时,重力的力臂为0,在转动过程中,重力力臂(阻力臂)逐渐增大,故B正确;已知G,LF保持不变,LG逐渐变大,由杠杆平衡条件:GLG=FLF可知,动力F逐渐增大,故C,D错.,杠杆的最小力问题(规律方法),解析 在A端施加力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,即作用在A点的力沿b时最小;根据杠杆的平衡条件知:FLOA=GLOB,其中:LOALOB=14,G=100 N,则F=4G=4100 N=400 N.,b,解决杠杆最小力问题的“三步走”: 1.定点:确定杠杆发生转动时相对静止的点为支点,选择离支点最远的地方作为动力作用点. 2.定向:动力的方向垂直于支点和动力作用点的连线,且与阻力的方向“相反”(二者的作用效果相反,其中一个力使杠杆顺时针转动,另一个力则使

4、杠杆逆时针转动). 3.定值:确定动力臂和阻力臂的大小,进而根据杠杆的平衡条件计算出动力的最小值.,400,4.如图所示,工人用撬棍撬起石块,O为支点. (1)画出阻力F2的力臂L2. (2)画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图.,解：如图15所示.,例1,实际应用题用如图12 - 17所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做是为了 ( ) A.增大动力臂,减小动力移动的距离 B.减小阻力臂,省力 C.减小动力臂,减小动力移动的距离 D.增大动力臂,省力,B,解析 用剪刀口的中部,而不用剪刀尖去剪树枝,减小了阻力臂L2,而动力臂L1和阻力F2不变,由F1L1=F2L2可知, 将变小,即省力.故正确答案为B.,例2,实际应用题“竹抻面”是我国传统面点美食,如图12 - 18甲所示,在制作面团的过程中,让一段毛竹的一端固定在绳扣中,人坐在另一端可以上下跳动,面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性,如图乙是它的原理图,可以把毛竹视为一根杠杆,关于此杠杆的叙述中,正确的是 ( ) A.B是支点 B.杠杆在B点受到向下的力 C.杠杆在B点受到的力大于F1 D.A点移动的距离小于B

5、点移动的距离,C,【解题归纳】 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,若已知两个力臂的大小关系,就可以确定两个力的大小关系,或者是已知两个力的大小关系,确定两个力臂的大小关系.,解析由图示可知,杠杆绕O点转动,O是支点,故A错误;面团在B点受到的力向下,杠杆在B点受到的力向上,故B错误;力F1是动力,在B点受到的力是阻力,由图示可知,动力臂大于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,阻力大于动力,即杠杆在B点受到的力大于F1,故C正确;因为省力,所以费距离,A点移动的距离大于B点移动的距离,故D错误.故正确答案为C.,例3,易错题杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥(如图12 - 19所示)就是一个杠杆,它的支点是C点,画出绳对吊桥的拉力及拉力的力臂.,解析 支点为C点,动力为绳子的拉力,方向沿绳子向上;过支点向动力作用线作垂线,就可得到动力臂L.注意此题中动力是绳对吊桥的作用力,而不是人对绳子的作用力.,答案 如图12 - 20所示.,【解题归纳】 动力、阻力的作用点肯定在杠杆上,故动力、阻力作用线肯定是从杠杆上“引”出的.,例4,实验探究题(2015长沙中考)小刚和小明等

6、同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验. (1)小刚将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端上翘,此时,他应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡. (2)如图12 - 21甲所示,若每个钩码重0.5 N,且杠杆上每格相等,小明在杠杆左端图示位置处挂上3个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,他在图中A处施加一个方向向上的力F1,此力大小至少为 N. (3)若撤去力F1,改在杠杆右端B处施加一个方向向下的力F2(如图乙所示),仍使杠杆平衡,请在图乙中画出力F2的力臂.,解析(1)杠杆左端上翘,此时应将杠杆两端的平衡螺母向左调节;(2)根据杠杆的平衡条件可知,当力臂最大时力才最小,以A到O点距离为力臂是最大的力臂,则力方向应竖直向上,若杠杆上每格长为l,F13l=30.5 N4l,所以F1=2 N;(3)先延长力的作用线,再从O点作它的垂线,即F2的力臂,如图12 - 22所示.,左,2,自制测量液体密度的“密度天平”,例5,如图12 - 23所示装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”.其制作过程和原理如下:选择一根长1米

7、的杠杆,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡.在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为150克、容积为80毫升的容器.右侧用细线悬挂一质量为50克的钩码(细线的质量忽略不计).测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度. (1)该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O 厘米处. (2)该“密度天平”的量程为多大? 。 (3)若将钩码的质量适当增大,该“密度天平”的量程将 (选填 “增大”“减小”或“不变”).,解析 (1)根据杠杆的平衡条件公式F1L1=F2L2,得150 g10 cm=50 gL2,解得L2=30 cm.(2)根据题意,钩码移动至最右端,该“密度天平”达到量程,设OA为L1,O点距最右端的距离为L2,容器的质量为m1,钩码的质量为m2,容器中加满液体的质量为m,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得(m1+m)gL1=m2gL2,已知:m1=150 g,m2=50 g,L1=10 cm,L2=50 cm,代入上式解得m=100 g, .(3)当钩码的质量适当增大时,说明杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,即该“密度天平”的量程将增大.,30,该“密度天平”的量程为01.25 g/cm3,增大,

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