《41杠杆及其五要素、探究杠杆的平衡条件、杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类与应用 01（教师版）-2023年初中物理自主招生讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《41杠杆及其五要素、探究杠杆的平衡条件、杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类与应用 01（教师版）-2023年初中物理自主招生讲义（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、初中物理自主招生讲义41杠杆及其五要素、探究杠杆的平衡条件、杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类与应用 01一杠杆及其五要素（共2小题）【知识点的认识】（1）杠杆定义：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
2、臂：从支点到阻力作用线的距离用字母l2表示【命题方向】在初中阶段有的地区直接考查要求画出力臂，有的地区对画力臂不做要求，虽然不做要求，但实际上在解题中应当找到力臂，因此找力臂是重点又是难点例1：如图所示，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在图中能正确表示开瓶盖时，杠杆的支点、动力和阻力的是（）A B C D分析：（1）瓶盖紧紧的套在瓶口上，要使瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的力是向下的，利用杠杆克服这个摩擦力（2）动力F1使杠杆绕固定点转动，阻力F2阻碍杠杆转动，杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态解答：解：A、要把瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖
3、给起子的阻力是向下的不符合题意B、瓶盖给起子的阻力是向下的动力和阻力都使绕支点O顺时针转动不符合题意C、瓶盖给起子的阻力是向下的动力是起子绕支点O逆时针转动，阻力绕支点O顺时针转动符合题意D、如图，动力和阻力都使起子绕支点O逆时针转动不符合题意故选C点评：（1）掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂（2）起子的使用有两种方法：可以以前面为支点，也可以以后面为支点，（如图）只要能克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力就可以例2：如图所示，工人师傅将油桶推上台阶，下列说法正确的是（）A这不能看作杠杆，因为油桶是圆的B这不能看作杠杆，因为没有支点C这可以看作杠杆，因为满足杠杆的所有条件D这可以看作
4、杠杆，支点就是横截面的圆心分析：本题主要考查对杠杆及其支点定义的记忆：能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆；杠杆绕着转动的点叫支点解：由图可知工人师傅将油桶推上台阶的过程中，在推力（可以看作动力）作用下，油桶绕着与台阶的接触点转动，油桶的重力可以看作阻力，因此满足杠杆的所有条件，可以看作杠杆所以选项A、B、D的说法是错误的故选C点评：本题的解题关键是记住支点、杠杆的定义，体会推动油桶的过程，看其是否具备杠杆的所有条件【解题方法点拨】（1）用同一硬棒做杠杆，使用方法不同，支点位置也可能不同如撬重物的撬棒的支点可在棒的端点，也可在棒的中间某一点的位置上，如图（2）作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，可根
5、据人们的需要来确定有时动力和阻力的区别不明显如人用扁担挑重物，可把重物作用于扁担一端的力作为动力而重物作用于扁担另一端的力为阻力在动力作用下，杠杆可能静止，也可能转动阻力与动力作用效果相反，如果动力使杠杆顺时针转动，阻力必须使杠杆逆时针转动（3）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，即它是点到线的距离而不是点到点的距离（4）力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零1如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OAAB线段 OA表示力F的力臂。（选填“OA”、“AB”或“OB”）答案与解析
6、：由图可知，AB是力F的作用线，OAAB，OA为支点到力F的作用线的距离，所以线段OA表示力F的力臂。故答案为：OA。2列车上有出售食品的手推车（如图所示）。若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是C（写出字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这时支点是B。手推车可以视为省力杠杆。答案与解析：（1）当前轮遇到障碍物A时，售货员向下压扶手，手推车可看作杠杆，手推车绕着C点转动，C是支点；当后轮遇到障碍时，售货员向上提扶手，手推车绕着B点转动，B是支点；（2）当后轮遇到障碍物A时，支点是B点，当前轮遇到障碍物A时，C是支点，在这两种
7、情况下，阻力（手推车重力）与阻力臂相等，后轮遇到障碍物时的动力臂大于前轮遇到障碍物时的动力臂，由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，因此与前轮遇到障碍物时相比，此时较省力。故答案为：C；B；省力。二力臂的画法（共4小题）【知识点的认识】力臂的画法：（1）首先在杠杆的示意图上，确定支点O（2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长（3）在从支点O向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂用三角板的一条直角边与力的作用线重合，让另一条直角边通过交点，从支点向力的作用线画垂线，作出动力臂和阻力臂，在旁边标上字母，l1和l2分别
8、表示动力臂和阻力臂【命题方向】力臂的画法，判断是什么力臂都是命题方向例1：如图是列车上售食品的手推车，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，使手推车前轮向上翘起，请画出售货员所用的最小动力及其力臂分析：首先应找到本题的支点在后轮的着地点；其次知道使手推车前轮向上翘起，阻力为手推车的重力，阻力臂为支点到重力作用线的距离，阻力与阻力臂的乘积是定值；最后能根据杠杆平衡条件，会用数学方法分析出动力臂最长时动力最小，能突破：支点到动力的作用点的距离为动力臂时力臂最长解：支点在后轮的着地点如图，动力的作用点在手握车把的地方，连接支点与动力的作用点，为最长的动力臂，用大括号标出，标上字母符号L；在动力作用点
9、处垂直动力臂斜向下画出动力，标上字母符号F，如图所示：点评：本题常见的错误是将动力画得竖直向下，没有细致分析此时的动力臂并不是最大，解决此类问题的关键点是：支点与动力作用点的距离为最长的动力臂例2：如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所标力臂l正确的是（）A B C D分析：根据力臂的画法进行分析，即过支点作动力作用线的垂线段解：因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段，而A B选项中线段与动力作用线不垂直，所以A、B选项错误；又因为C选项中，表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段，故C选项错误，D选项正确故选D点评：考查学生对力臂的画法掌握情况【解题方法点拨】画杠杆示意图时应注
10、意：（1）阻力作用点应画在杠杆上有部分同学认为阻力由石头的重力产生，所以阻力作用点应画在石头重心上，这是错误的（2）确定阻力方向当动力使杠杆绕支点顺时针转动时，阻力一定使杠杆逆时针转动（3）力臂不一定在杠杆上力臂可用虚线画出并用大括号标明，也可用实线画出3如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，通过定滑轮用力拉动杠杆缓慢转动，在图示位置时，杠杆的动力臂L作图正确的是（）ABCD答案与解析：由题知，杠杆的支点在O处，绳的拉力沿绳方向画，从支点向力的作用线引垂线，如图所示：故选：C。4如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，请在图中作出F1的力臂L1和力F2。答案与解
11、析：做力Fl的延长线，过支点O做力F1作用线的垂线段L1，则线段L1为力F1的力臂；过力臂L2末端，作垂直于L2直线，与杠杆OA的交点为力F2作用点，方向斜向右上方，如图所示：5如图所示，O是轻质杠杆的支点，L1是使杠杆保持水平平衡的动力F1的力臂，请你画出动力F1示意图（要求保留作图痕迹）。答案与解析：过力臂的上端画出力臂L1的垂线，即动力F的作用线，与杠杆交于一点，该点为动力F的作用点A，由于物体对杠杆的作用力使杠杆沿逆时针方向转动，所以F1方向应使杠杆沿顺时针方向转动，动力F1的示意图如图示：6如图所示，一群人正在利用自拍杆用手机进行自拍。自拍杆可以看成一个杠杆（0为支点），请你在图中画
12、出阻力F2的力臂L2，并画出施加在A点的最小动力。答案与解析：过O点作阻力F2的垂线，即为阻力F2对支点O的力臂L2；在阻力、阻力臂一定的情况下，要使动力最小，动力臂需要最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向上，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，如下图所示：三杠杆的平衡条件（共26小题）【知识点的认识】（1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡，注意：我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态
13、，（2）杠杆平衡条件的表达式：动力动力臂阻力阻力臂，即（3）公式的表达式为：F1l1F2l2，即：。【命题方向】谁最早提出了杠杆原理，什么状态下是杠杆平衡，以及杠杆平衡条件的含义（动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一）都是命题方向。例1：园艺师傅使用如图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，省力分析：把树枝尽量往剪刀轴处靠近，减小了阻力臂，在阻力、动力臂一定的情况下，由杠杆的平衡条件可知，减小了动力，将更省力。解：把树枝尽量往剪刀轴处靠近，减小了阻力臂L2
14、，而动力臂L1和阻力F2不变，由F1L1F2L2，得F1 将变小，即省力。故选D。点评：灵活运用杠杆的平衡条件分析有关杠杆的实际做法，多积累，能恰当的使用好杠杆（省力或省距离）。例2：俗话说“小小秤砣压千斤”，这可以根据 杠杆平衡条件（或“杠杆原理”）来解释。只要秤砣对秤杆作用的力臂比所挂物对秤杆作用的力臂 大得多（选填“大得多”或“小得多”），那么“小小秤砣压千斤”是完全可以实现的。分析：杠杆平衡的条件是，动力动力臂阻力阻力臂，若动力臂与阻力臂的比足够大，则动力与阻力的比也较大。解，根据杠杆平衡的条件动力动力臂阻力阻力臂，秤砣对秤杆作用的力臂比所挂物对秤杆作用的力臂大的多，则用较小的秤砣可以
15、使挂较重物体的杠杆平衡。故答案：杠杆平衡条件（或“杠杆原理”）；大得多。点评：杠杆平衡的条件：动力与阻力的比等于阻力臂与动力臂的比。【解题方法点拨】理解杠杆平衡条件的含义是解决好此知识点的关键：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。7一个600N重的成年人和一个小孩都要过一道5m宽的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块4m长的坚实木板，他们想出右图所示的方式过渠。请分析在忽略木板自身重量和木板叠交距离的情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛？（）A100NB200NC300ND400N答案与解析：（1）因成年人较重，所以只要成年人能安全过水渠，则小孩也能安全过水渠；小孩站在B处让成年人先从木板上过水渠，当成年人到达水渠对岸后，站在B处，然后再让小孩过水渠如图所示：；（2）
