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1、第十二章 简单机械,第 1 节 杠杆,名师导学,新知1杠杆 (1)一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆. 杠杆可以是直的，也可以是任意形状的. 作为杠杆必须具备以下条件：有一个可绕着转动的固定点；受力的作用而不变形(其实绝对的“不变形”是不可能的，这里是突出“硬”字)；受到动力和阻力的作用，且这两种力对于杠杆的转动所起的作用正好相反(一个使杠杆顺时针转动，一个使杠杆逆时针转动). (2)杠杆的五要素 支点：杠杆绕着转动的固定点，用“O”来表示. 它可以在棒的一端，也可以在其他位置. 杠杆转动时，支点是相对固定的.,名师导学,动力：使杠杆转动的力，用“F1”来表示. 阻力：阻
2、碍杠杆转动的力，用“F2”来表示. 无论是动力还是阻力，都是杠杆所受到的力，它们不是一种新的性质的力. 动力和阻力没有严格的界限，只不过两个力的作用效果相反罢了；一般地，把人施加的力，或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力. 动力臂：从支点O到动力作用线的距离，用“l1”表示. 阻力臂：从支点O到阻力作用线的距离，用“l2”表示.,名师导学,例题精讲 【例1】如图12-1-1，这款图钉来自一位初中生的创意，翘起部分为我们预留出施力空间，图钉作为杠杆，其支点是() A. A点 B. B点 C. C点 D. O点,解析这个装置的目的是为了能把图钉拔出来，用力向上撬杠杆的A点，设备绕着C点顺时针转动，
3、使图钉被拔出；故作用在A点使杠杆顺时针转动的力是动力，C点是支点. 答案 C,名师导学,举一反三 1. 关于杠杆的下列说法中，正确的是() A. 杠杆必须是一根直棒 B. 杠杆不一定要有支点 C. 使用杠杆都是为了省力 D. 杠杆可以是直的，也可以是弯的,名师导学,2. 如图12-1-2所示，下列关于力臂的说法中正确的是() A. 动力臂l1是指支点O到动力F1的作用点的距离 B. 阻力臂l2是指支点O到阻力 F2作用点的距离 C. 阻力臂l2是指支点O到阻力 F2作用线的距离 D. 动力臂与阻力臂都在杠杆上,名师导学,新知2力臂的画法 (1)研究支点O：假设杠杆转动，杠杆上相对静止的点即为支
4、点，如图12-1-3甲所示. (2)确定动力和阻力作用线：从动力、阻力作用点沿力的方向画射线，如图12-1-3乙所示.,名师导学,(3)作力臂：从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂，在旁边标上字母l1或 l2，分别表示动力臂或阻力臂，如图12-1-3丙所示. 可总结为：先找点(支点)，再找线(力的作用线)，由点到线作垂线段.,名师导学,例题精讲 【例2】如图12-1-4所示，用起子开启瓶盖，请确定支点O的位置，画出F的力臂.,解析用起子开瓶盖时，根据用力情况，起子与瓶盖上面接触的点O为支点，过支点O作力F的作用线的垂线段，标出力臂符号l. 答案如图12-1-5所示.,名师导学,举
5、一反三 1. 如图12-1-6是使用羊角锤的示意图，请在图上画出动力F的力臂，并用字母L标明.,如答图12-1-1所示.,名师导学,新知3杠杆的平衡条件 (1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时杠杆平衡. (2)杠杆的平衡条件是：动力动力臂=阻力阻力臂. 公式为F1l1F2l2或. 其中F1表示动力，l1表示动力臂，F2表示阻力，l2表示阻力臂. 根据杠杆的平衡条件，我们可以知道既省力又省距离的杠杆是不存在的.,名师导学,(3)使用杠杆的平衡条件分析和解决问题时，应注意： 动力和阻力都是指杠杆受到的力，而不是杠杆对别的物体所施加的力. 动力和阻力都是相对的. 一般来说，动力是使杠杆绕支点转动的力
6、，阻力是阻碍杠杆绕支点转动的力. 如用撬棒撬石头时，手对撬棒施加的力称为动力，石头作用在撬棒上、阻碍杠杆转动的力称为阻力. 但有时不易区分哪个是动力，哪个是阻力，可设某一个力(如使杠杆沿顺时针方向转动的力)为动力，则另一个力(使杠杆沿逆时针方向转动的力)为阻力.,名师导学,例题精讲 【例3】 “探究杠杆的平衡条件”实验. (1)实验前，应先调节杠杆两端的平衡螺母，这是为了使杠杆在_位置平衡，这样做是为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响，而且实验时方便_. 如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向_调节，或将左端的平衡螺母向调节. (2)部分实验数据已记录在下表中.,名师导学,请将表格中的实
7、验数据补充完整； 实验时需要测量三组以上数据的目的是_； 杠杆的平衡条件是_.,名师导学,解析为了方便读取力臂，本实验中应该让杠杆在水平位置平衡. 在调节平衡时，哪边高就向哪边调. 为了减小实验误差，需要多次测量求平均值. 答案 (1)水平读取力臂左左 (2)152多次实验避免偶然性，使规律具有普遍性动力动力臂=阻力阻力臂,名师导学,举一反三 1. 如图12-1-8所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件.,名师导学,(1)实验前杠杆如图12-1-8所示，为使杠杆处在_平衡状态，应将杠杆右端的平衡螺母B向 _(填“左”或“右”)调. (2)记录实验数据
8、的表格如下表，请将表头栏目，实验所记录的数据补充完整.,水平位置,右,动力,F1/N,阻力臂,L2/m,0.2,0.3,名师导学,2. 在探究杠杆平衡条件的实验中：,名师导学,（1）安装好杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；把钩码挂在杠杆A点如图12-1-9甲，为方便直接从杠杆上读出力臂，应在B点沿着_的方向拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡 （2）如图12-1-9乙，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，测力计示数将_,竖直向下,先变小后变大,名师导学,新知4杠杆的分类 根据杠杆平衡的条件可将杠杆分为三类： (1)省力杠杆. 如：剪铁皮的剪刀，
9、起瓶盖用的起子，起钉子用的羊角锤等. (2)费力杠杆. 如：理发用的剪刀，钓鱼用的鱼竿. (3)等臂杠杆. 如：天平.,名师导学,杠杆在使用时，省力和省距离不可能兼而有之，省力则费距离，费力则省距离. 因此各类杠杆选择的原则是根据实际情况，从有利于生产出发. 三类杠杆比较：,名师导学,例题精讲 【例4】下图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是(),解析可以画出每个杠杆的示意图，再通过比较力臂的大小，确定火钳是费力杠杆. 答案 B,名师导学,举一反三 如图12-1-10所示的常用工具中，它们的物理模型都是_. 在这些工具中，省力的是_，费力的是_.(填序号),杠杆,课堂十分钟,1. (3分)生活中经常用到各式各样的剪刀都是一对杠杆. 在使用剪刀的时候，下图中最能省力的剪刀是(),2. (3分)如图KT12-1-1所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从，此过程中，弹簧测力计的示数将() A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大,D,课堂十分钟,4. （3分）如图KT12-1-3所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将() A 不变 B 变小 C 变大 D 先变大后变小,课堂十分钟,
