（九上）第19课简单机械-杠杆（原卷版）（导学案1）

skybamboo · 发表于 3 小时前

第19课简单机械-杠杆

课程标准

学习目标

了解杠杆的五要素和分类

掌握杠杆的受力分析与计算

分清杠杆的五要素

掌握杠杆平衡原理

复杂杠杆的受力分析

观察下列装置分析其作用

撬棒撬重物剪刀剪树

钓鱼竿汽车方向盘

一.杠杆
1.杠杆的定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
2.杠杆的五要素：

(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示)
(2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示)
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示)
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示)
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示)
二.研究杠杆的平衡条件
1.杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
2.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。

3.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
4.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
①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远 ②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
三.杠杆的分类
1.由杠杆平衡原理进行杠杆分类

2.杠杆两个力的关系：

力在支点同侧：力指向杠杆两侧（2）力在支点两侧：力指向杠杆同侧

3.有质杠杆：杠杆自身的质量作为阻力影响，受力分析时以一端为支点，分析另一端的力。

8.多力臂：对于同一个杠杆，有着多个力共同作用得到一个平衡的效果，或原已平衡的杠杆动态分析
<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>

一、选择题
1．如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。为了切断甘蔗，下列最省力的是（　　）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
2．如图所示，一根粗细和质量分布都均匀的硬棒置于支点O上，左端用细绳固定在物体A上，一个重为G的小球从O点开始向右滚动（物体A始终未离开地面），小球滚动过程中物体A对地面的压强p与小球到O点之间的距离s之间的关系图像为（　　）

A．

B．

C．

D．

3．如图所示，轻质杠杆AB绕O点转动，某同学在杠杆的左端挂一重为G的物块，在A端施加一个始终竖直向下的动力F，将重物慢慢提升到一定高度，使杠杆处于图示的位置静止。下列说法错误的是（　　）

A．此时杠杆是平衡的       B．此时该杠杆是省力杠杆
C．此时数值关系<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>       D．要使A端的力最小，则F的方向应垂直OA向下
4．小金在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　）

A．图甲中左平衡螺母向左调：图乙中右侧平衡螺母向左调
B．图甲中左平衡螺母向右调；图乙中右侧平衡螺母向左调
C．图甲中右平衡螺母向左调；图乙中右侧钩码向左移动
D．图甲中右平衡螺母向右调：图乙中右侧钩码向左移动
5．如图所示的杠杆提升重物G，杠杆顺时针方向转动，在OB达到水平位置之前的过程中，若力F的方向始终保持与OA垂直，则力的大小将（　　）

A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．不变 D．无法确定
6．为使杠杆保持水平位置平衡（如图），需在A点施加一个力。图中不能使杠杆平衡的力是（　　）

A．F1和F2 B．F1和F4 C．F2和F3 D．F3和F4
7．人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆，下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是（　　）
A．

B．

C．

D．

8．下列属于省力杠杆的是（　　）

A．划船时的船桨 B．剪铁皮的剪刀 C．食品夹 D．举起哑铃的前臂
9．如图所示筷子盒。在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（　　）

A．

B．

C．

D．

10．如图所示，圆弧形轨道CD固定，水平杠杆OA的A端恰在圆的圆心处，小圆环E套在轨道上通过细线与水平杆OA端相连，一重物G悬挂在杠杆上的B点。在E环从C点沿轨道顺时针转到D点的过程中，细线对A端的拉力F的变化情况，以下说法正确的是（　　）

A．保持不变 B．先变小再变大 C．一直变小 D．先变大再变小
11．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），此时杠杆处于平衡状态，有关它的说法错误的是（　　）

A．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力 B．“权”“重”增加相同的质量，A端会上扬
C．增大“重”时，应把“权”向A端适当移动 D．若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大
12．如图所示是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连，当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是（　　）

A．省力杠杆，费力杠杆 B．费力杠杆，省力杠杆
C．省力杠杆，省力杠杆 D．费力杠杆，费力杠杆
13．如图甲所示的水龙头，徒手很难拧开。用图乙所示的“钥匙”，安装并旋转“钥匙”就能正常出水（如图丙所示）。下列有关这把“钥匙”在使用过程中的分析，正确的是（　　）

A．减小阻力 B．减小阻力臂 C．增大动力 D．增大动力臂
二、填空题
14．如图所示，推走独轮车之前，先将其撑脚抬离地面。慢慢抬起的过程中，独轮车属于（选填“省力”或“费力”）杠杆。已知车厢和砖头的总重力G=800N，则图中人手竖直向上的力为N。若施加在车把手向上的力始终与把手垂直，则慢慢抬起的过程中这个力的大小（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”）。

15．如图甲所示，长木板重10N，长木板底面积为100cm2，现将其底面积50cm2与水平桌面接触，木板静止时对桌面的压强为Pa；在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面上，在这个过程中，木板所受摩擦力的大小（选填“变大”“变小”或“不变”）。小明做了图乙的探索，长木板长度为L，将该长木板的0.2L长度伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压长木板的一端，当F0=时，长木板刚好会被翘起。

16．杭温铁路建成通车后，仙居到杭州不到1小时，目前正在建造中。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升与平移重物，其示意图如图所示：

（1）“龙门吊”将<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>千克的重物先从地面提升到8米，再向左平移6米到工作台，在这整个过程中“龙门吊”对重物做功的大小是焦。
（2）已知重物的重力为G，主梁总长为L，不考虑主梁自身重力。重物由主梁右侧向左侧移动，当移动的距离为s时，以主梁左端点为支点，右支架对主梁的支持力F的表达式（用所给字母表示）。
17．我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的春，“横木穿插硬头，嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图甲所示。图乙为脚向下施加力F1踩舂时在某一位置的示意图。

（1）若碓头质量为10千克，在图示位置保持平衡时，l1=40厘米，l2=1.2米，不计横木的重力和摩擦，则脚向下施加的力F1=；
（2）如果想省力些，可将脚踩点适当（选填“远离”或“靠近”）O点。
三、探究题
18．如图所示，将长为1.2米的轻质木棒（重力忽略不计）平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。
（1）若G＝30牛，台面收到木棒的压力为多少？
（2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于多少？
（3）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上保持静止，则G的取值范围为多少？

19．某实践小组在老师的指导下，动手制作量程为20g，最小刻度为1g的杆秤（如图）。

【制作步骤】
①做秤杆：选取一根粗细均匀的木棒，在木棒左端选择两点依次标上“A”、“B”；
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
④标零线：将5g的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
⑤定刻度。
【交流评价】
（1）步骤④在该位置标零线的目的是；
（2）已知秤杆的刻度是均匀的，这种均匀的刻度是如何标定的呢？请你简要描述秤杆刻度标定的方案；
（3）使用一段时间后，若秤砣磨损，则测量结果会（选填“偏小”或“不变”或“偏大”）。
四、简答题
20．为了防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。图乙是简化后的模型。门可以绕轴O自由转动，门宽为1.2米。“门吸”与O位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示。（摩擦力忽略不计）

（1）关门时可将门看成一个杠杆，以下杠杆类型与之相同的是；

①行李车 ②晾衣竹竿 ③做俯卧撑 ④弯腰取物

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