中考、统考必考点:杠杆

【知识回顾】

杠杆是在力的作用下绕固定点转动的硬棒,滑轮和轮轴都是杠杆的变形。
定滑轮是等臂杠杆变形,动滑轮和轮轴动力作用在轮上是省力杠杆变形,动力作用在轴上是费力杠杆变形。
滑轮轮、轴示意图
要了解杠杆首先认识杠杆的“三点”和“两臂”,即:
杠杆绕着转动的点:支点O
使杠杆转动的力:动力F1
阻碍杠杆转动的力:阻力F2
从支点到动力作用线的距离:动力臂L1
从支点到阻力作用线的距离:阻力臂L2
杠杆示意图

[提示]

详细了解杠杆力臂作图方法请点击下面链接:

八年级:杠杆及力臂的画法

我们身边的杠杆很多。

使用撬棒时,只需很小的力就能撬动很重的石头,这种杠杆是省力杠杆。

撬棒

赛艇的船桨也是杠杆。这种杠杆的特点是动力比阻力大,把它叫做费力杠杆。

赛艇

天平也是杠杆,这样的杠杆称为等臂杠杆,它既不能省力,也不能省距离。

托盘天平

[提示]

详细了解杠杆的更多应用请点击下面链接:

八年级:杠杆的应用

【重点学习】杠杆的平衡条件

在日常生活中发现,有些杠杆在转动,有些杠杆在静止;有些杠杆支点在中间,还有些杠杆支点在一端,只要留意观察生活,会发现形形色色的杠杆就在身边。如跷跷板、信号灯架等。
跷跷板            信号灯杆

从上边例子看出,杠杆在动力、阻力作用下处于静止或匀速转动状态,在物理学中称之为杠杆平衡。

【举手提问】
  1. 什么是杠杆平衡?

  2. 影响杠杆平衡的因素有哪些?

  3. 杠杆平衡的条件是什么?

【新课学习】

[想想议议]

在2019央视主持人大赛中有一道考题是动画片中的一个场景,想想看:为什么说枪响之后没有赢家?

一、杠杆平衡

1.杠杆平衡的定义

在物理学中把杠杆在动力、阻力作用下静止或匀速转动被称之为杠杆平衡。

静态平衡       静态不平衡
动态平衡        动态不平衡
2.杠杆平衡的例子很多,在实验室我们主要探究在静止状态下的杠杆平衡。

例如:

水平位置平衡         倾斜位置平衡

二、影响杠杆平衡的因素

[观察与实验]

  1. 改变平衡杠杆一侧钩码的个数,会发现杠杆不再平衡。

2.改变平衡杠杆一侧钩码的悬挂位置,会发现杠杆不在平衡。

3..推动平衡杠杆一侧钩码的悬线,改变作用力的方向,会发现杠杆不在平衡。

4.改变平衡杠杆支点位置(支点在杠杆一端),再改变力的方向才能使杠杆重新平衡。
通过以上操作可以看到,力的大小、方向、作用点及支点的位置都会影响杠杆的平衡,而支点、力的方向、力的作用点的变化均可通过力臂得以反映。
实验表明:
影响杠杆平衡的因素是杠杆的力和力臂。
那么,杠杆平衡时,动力、阻力、动力臂、阻力臂之间有怎样的关系呢?

三、杠杆平衡的条件

[观察与实验]

探究杠杆平衡条件时,需要测出动力、阻力、动力臂和阻力臂。

动力和阻力用弹簧测力计测出,力臂可以用刻度尺测出,但实验中若杠杆不在水平位置平衡,用刻度尺很难测出动力臂和阻力臂的大小。

实验前要使杠杆在水平位置平衡,力臂长就等于杠杆长,这样做就便于测量力臂了。
如图,水平位置平衡的杠杆

实验图              力臂示意图

由于实验室所用杠杆标有刻度,实验过程中力臂无需用刻度尺测量,直接读出从支点 到钩码悬挂点的距离即可读出动力臂和阻力臂。
视频:
【实验】探究杠杆平衡的条件
(选择音量横屏看)

[实验反思]

1.实验中调节杠杆两端螺母,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡,这样做的好处是:
(1)便于测量动力臂和阻力臂;
(2)消除杠杆自身重力对实验的影响。
2.为了避免实验结论出现偶然性,获得普遍规律,实验至少做3-5次。
3.当杠杆支点在一端时,拉动杠杆的弹簧测力计示数出现变化,是由于拉力跟杠杆没有垂直,力臂变小造成。
4.在悬挂钩码或改变力臂的操作过程中,不要调节杠杆两端螺母使杠杆平衡。
【中考真题训练】

1.(2019北京)

如图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是(    )

2.(2019扬州)

下列工具属于省力杠杆的是(   )

3.(2018福建)

《墨经》最早记述了秤的杠杆原理图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,以下说法符合杠杆平衡原理的是(  )

A.“权”小于“重”时,A端一定上扬

B.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”

C.增大“重”时,应把“权”向A端移

D.增大“重”时,应换用更小的“权”

4.(2019济南10题)

如图甲、乙所示,是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景,小强看
后感到疑惑,于是想用实验的方法一探究竞。他要研究的问题是:在杠杆平衡的情况下(  )

A.动力臂和阻力一定时,动力和阻力臂的关系

B.动力和阻力一定时,动力臂和阻力臂的关系

C.动力和阻力臂一定时,动力臂和阻力的关系

D.动力臂和阻力臂一定时,动力和阻力的关系

5.(2018临沂)

图甲所示的杠杆是水平平衡的.如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图乙所示,则杠杆(    )
A.右端下沉
B.左端下沉
C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体

6.(2019 聊城)(5分)

下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验.

(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到          位置平衡,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母      (选填“左”或“右”)端调节.

(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图甲所示,则在A点处应挂         个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡.
(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景,已知杠杆每格长5cm,钩码每个0.5N.请将弹簧测力计的示数填入下表.
上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是                                                            .

7.(2019 苏州)(5分)

利用杠杆开展相关实验探究:
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示.则应将平衡螺母向       (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为         N;
若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数会          (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示.此过程中,弹簧测力计拉力的力臂       (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),拉力的大小            .

8.(2019威海)(6分)

小明利用杠杆做了以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等,请回答下列题:
(1)如图甲所示,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端下沉,若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向         调节.
杠杆在水平位置平衡后,在A点悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置再次平衡,需在B点悬挂         个钩码;之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将          (选填“不动”“顺时针转”或“逆时针旋转”).
(2)如图乙所示,小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘盛放物体,右盘加减砝码.此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的?                   .
(3)小明正确使用自制天平称量物体质量时:
①假如支点0因某种原因向右偏移,则测量值         真实值(选填“大

于”“等于”或“小于”);

②假如砝码因生锈等原因质量增大,则测量值        真实值(选填“大

于”“等于”或“小于”).

参考答案:
1.   A  2. D  3. C   4. A  5. A
6.(1) 水平    右   (2)4
(3)3.8  弹簧测力计没有垂直向下拉(或动力臂不等于0,15m)
7. (1)左  (2)2.0  偏小   (3)变小   不变

第(3)小题提示图

8.(1)右   4   逆时针旋转
(2)等臂杠杆 (3)①大于  ②小于
【全部课程链接】
(哪里不会点哪里)

第六章:力和运动

八年级:初步认识力的概念

八年级:力的作用效果和图示

八年级:弹力和测力计

八年级:重力和它的大小

八年级:重力的三要素

八年级:[实验]二力平衡的条件

八年级:静摩擦力

八年级:滑动摩擦力

八年级:牛顿第一定律

八年级:惯性

第七章:压强

八年级:压力及作用效果

八年级:压强

八年级:【实验探究】液体压强规律

八年级:液体压强的大小

八年级:连通器

八年级:大气压强

八年级:流体压强

第八章:浮力

八年级:浮力产生的原因

八年级:[实验]浮力的大小与方向

八年级:称重法测物质密度

八年级:物体的沉浮条件

八年级:阿基米德原理

八年级:平衡法测物质密度

八年级:浮力的利用(漂浮)

八年级:浮力的利用(悬浮)

第九章:简单机械  

八年级:杠杆及力臂的画法

八年级:[实验]杠杆平衡的条件

八年级:杠杆的应用

八年级:定滑轮和动滑轮

八年级:滑轮组

功、功率、机械效率

八年级:功

八年级:功率

八年级:功的原理

八年级:机械效率

八年级:【实验】测量滑轮组的机械效率

第十章:机械能及其转化

八年级:动能

八年级:重力势能

八年级:弹性势能

《机械能转化》你玩过这些玩具吗?

中考、统考必考点

中考、统考必考点:二力平衡

中考、统考必考点:摩擦力

中考、统考必考点:液体压强

中考、统考必考点:浮力

【写在后边】
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