資源簡介

(共34張PPT)
第七單元　簡單機械
第16課時　杠桿
目錄
CONTENTS
課時思維建構
1
知識點梳理
2
課堂檢測
3
01
課時思維構建
02
知識點梳理
1. 杠桿：一根在 的作用下能繞著固定點 的硬棒。
2. 五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。
力　
轉動　
易錯警示　杠桿可以是直的，也可以是彎的，杠桿的支點可以在杠桿的一端，也可以在杠桿的其他位置?！?br/>動力F1　
阻力F2　
①支點：杠桿可以繞其轉動的點O。
②動力：使杠桿轉動的力F1。
③阻力：阻礙杠桿轉動的力F2。
④動力臂：從支點O到 作用線的距離l1。
⑤阻力臂：從支點O到 作用線的距離l2。
3. 杠桿的平衡狀態：杠桿在力的作用下保持 或勻速轉動時達到平衡狀態。
4. 杠桿的平衡條件： （寫表達式）。
靜止　
F1l1＝F2l2　
類型 省力杠桿 費力杠桿 等臂杠桿
圖示
力臂關系 動力臂 阻力臂 動力臂 阻力臂 動力臂等于阻力臂
力的關系 動力 阻力 動力 阻力 動力等于阻力
特點 費力但省距離 不省力也不費距離
應用舉例 撬棍、羊角錘 筷子、鑷子、釣魚竿 天平、定滑輪
大于　
小于　
小于　
大于　
省力但費距離
5. 杠桿的分類
例1?。?024·岳陽模擬）圖中屬于費力杠桿的是（　C?。?br/>A. 創意開瓶器 B. 鋼絲鉗
C. 釣魚竿 D. 托盤天平
C
例2 如圖所示，用力打開夾子的過程中，標注的夾子支點、動力、阻力正確的是（　A?。?br/>A B C D
A
【變式】（2022·邵陽）某天，“生物”和“物理”兩位大師在一起進行體育鍛煉?！吧铩贝髱熒斐鼋〈T的手臂對“物理”大師說：“看，我能提起很重的物體哦（如圖）！”“物理”大師豎起大拇指說：“真厲害！其實，你的前臂就是物理學中的一根杠桿?！币韵聦τ谶@根杠桿在提起重物的過程中，分析合理的是（　A?。?br/>A
A. 前臂杠桿的支點O在肘關節處
B. 肱二頭肌給橈骨的力F1是阻力
C. 重物給前臂的力F2是動力
D. 前臂是一根省力杠桿
方法指導 1.畫力臂的方法
1.找支點
L
3.畫力臂
4.標符號
2.找力的作用線
方法指導 2.畫最小動力的方法
1.找最遠動力的作用點
2.找最大力臂
3.畫力
4.標符號
L
例3?。?024·長沙）為撬起大石頭，小明以O為支點架好撬棒，如圖所
示。他在A點用最小的力撬起大石頭，請畫出這個力的示意圖。
【變式】長時間低頭看手機，有可能引起頸部肌肉和頸椎損傷。如圖是人體頸部杠桿模型，圖中A點為頭部重力作用點，B點為頸部肌肉受力點，O點為支撐點，頸部肌肉拉力F方向如圖所示，請畫出肌肉拉力的力臂L。
例3變式題圖
例4 在圖中畫出杠桿的阻力臂L，并在A點畫出使杠桿靜止在圖示位置的
最小力F。
【變式】如圖所示，小明想將一個質地均勻的車輪推上平臺，O點為車輪
的軸心.請畫出將車輪推上平臺的最小力及其力臂。
例4變式題圖
知識點3　探究杠桿的平衡條件
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實驗：探究杠桿的平衡條件
例5?。?023·永州改編）小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計等器材探究杠桿的平衡條件，實驗使用的鉤碼質量均相等，杠桿上每格長度均相等。
（1）當杠桿靜止時如圖甲所示，為了方便測量力臂，需要調節杠桿在水平位置平衡，應當將杠桿的平衡螺母向 （選填“右”或“左”）調節；這樣做是為了便于直接讀取 。
右　
力臂　
　
次數 動力F1/N 動力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 20.0 1.0 10.0
2 1.0 15.0 1.5 10.0
3 1.5 10.0 0.5 30.0
（2）在杠桿兩側掛上鉤碼，設右側鉤碼對杠桿施的力為動力F1，左側鉤碼對杠桿施的力為阻力F2，測出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2；多次換用不同數量的鉤碼，并改變鉤碼在杠桿上的位置，使杠桿在水平位置平衡，得到實驗數據如表。分析表中的數據，得到杠桿的平衡條件是： 。
F1l1＝F2l2　
例5?。?023·永州改編）小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計等器材探究杠桿的平衡條件，實驗使用的鉤碼質量均相等，杠桿上每格長度均相等。
　
（3）本次探究經過多次實驗的目的是 。
A. 減小實驗誤差 B. 尋找普遍規律
B　
例5　（2023·永州改編）小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計等器材探究杠桿的平衡條件，實驗使用的鉤碼質量均相等，杠桿上每格長度均相等。
次數 動力F1/N 動力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 20.0 1.0 10.0
2 1.0 15.0 1.5 10.0
3 1.5 10.0 0.5 30.0
　
（4）如圖乙所示，將A、B位置的鉤碼個數都減少一個，杠桿將會 （選填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。
右端下沉
例5?。?023·永州改編）小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計等器材探究杠桿的平衡條件，實驗使用的鉤碼質量均相等，杠桿上每格長度均相等。
　
（5）如圖丙所示，用彈簧測力計先后在a、b位置拉杠桿上同一點C，杠桿都在水平位置平衡，在a位置豎直向上的拉力為Fa，在b位置斜向上的拉力為Fb，則Fa （選填“大于”“等于”或“小于”）Fb。
小于　
例5?。?023·永州改編）小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計等器材探究杠桿的平衡條件，實驗使用的鉤碼質量均相等，杠桿上每格長度均相等。
　
（6）實驗時，不再調節平衡螺母，使杠桿的重心位置保持在O點不變，將支點換到O'點，如圖丁所示，發現A點處只掛1個鉤碼，杠桿仍然保持平衡。若每個鉤碼重為0.5N，則杠桿重力為 N。由此可知，將杠桿支點位置設在 （選填“O”或“O'”）點進行實驗，能避免杠桿自身重力影響實驗結論。
0.25　
O　
例5?。?023·永州改編）小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計等器材探究杠桿的平衡條件，實驗使用的鉤碼質量均相等，杠桿上每格長度均相等。
例6 （2021·衡陽）如圖所示，是我國古代《墨經》最早記述了秤的杠桿原理，有關它的說法正確的是（　D?。?br/>A. “標”“本”表示力，“權”“重”表示力臂
B. 圖中的B點為杠桿的支點
C. “權”小于“重”時，A端一定上揚
D. 增大“重”時，應把“權”向A端移
D
【變式】（2023·常德）如圖所示是鍋爐保險閥門的示意圖。當閥門受到的蒸汽壓力超過其安全值時，閥門就會被拉開。如OB＝2m，OA＝0.5m，閥門的底面積S＝2cm2，鍋爐內氣體壓強的安全值p＝6×105Pa（杠桿和閥門的重力以及摩擦均不計，p0＝1×105Pa），則B所掛重物的重力是（　B　）
B
A. 20N B. 25N
C. 30N D. 120N
例7 如圖所示，一根重木棒在始終水平的動力（拉力）F的作用下，以O
點為軸，由豎直位置逆時針勻速轉到水平位置。在此過程中，若動力臂為L，動力與動力臂的乘積為M，則F ，L ，M 。（均選填“增大”“減小”或“不變”）
增大　
減小　
增大　
L動
G
L阻
F×L動 = G×L阻
G
L阻
L動
F
轉動一段距離
03
課堂檢測
1. （2024·長沙模擬）小艾陪爺爺去公園鍛煉，看到工人在用園藝剪刀修
剪樹枝，如圖所示。下列關于園藝剪刀正常修剪樹枝時的說法正確的是
（　D?。?br/>A. 園藝剪刀是費力杠桿
B. 支點為大拇指與手柄的接觸點
C. 剪的樹枝越遠離支點越省力
D. 將手往手柄末端移動更省力
D
2. 如圖1，爸爸和小紅坐在蹺蹺板的兩側，在水平位置保持平衡。將其簡
化成如圖2所示的杠桿，不計蹺蹺板自重的影響，若小紅的質量為15kg，
則爸爸的質量為 kg。
60　
3. （2023·湘潭）（1）如圖，輕質杠桿保持平衡，O為支點。請在圖中畫
出力F的力臂L。
（2）這是一個 （選填“省力”或“費力”）杠桿。
省力　
4. （2024·湖南模擬）如圖甲所示的鋼絲鉗，圖乙為單側鋼絲鉗及相連部
分示意圖，請在圖乙中畫出鋼絲鉗剪鋼絲時的動力臂L1和阻力F2。
5. 為了探究杠桿的平衡條件，小慶將安裝好的器材放到水平桌面上，調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
（1）某次實驗時，小慶在已調好的杠桿兩側掛上鉤碼后，出現如圖所示的情形。為了使杠桿在水平位置平衡，下列操作正確的是 （填字母）。
A. 將左側鉤碼向左移動
B. 將右側鉤碼向右移
C. 將平衡螺母向左調節
A　
次數 動力F1/N 動力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 10.0 0.5 20.0
2 1.0 20.0 2.0 10.0
3 2.0 15.0 1.5 20.0
（2）正確完成實驗后，獲得的3組數據如表所示。分析數據可得杠桿的平衡條件： 。
動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）　
5. 為了探究杠桿的平衡條件，小慶將安裝好的器材放到水平桌面上，調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。

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