人教版初二物理第十二章简单机械12.1杠杆（辅导讲义及答案）.docx

12.1杠杆【教学目标】探究杠杆的平衡条件、杠杆的分类、杠杆的平衡分析法及其应用【知识梳理】定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：①杠杆可直可曲，形状任意。②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。五要素——组成杠杆示意图。①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。②动力：使杠杆转动的力。用字母 F1表示。③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④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。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。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解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）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。4、应用：名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮三种杠杆： (1)省力杠杆：L1L2,平衡时F1F2。特点是省力，但费距离。（如剪铁剪刀，铡刀，起子） (2)费力杠杆：L1L2,平衡时F1F2。特点是费力，但省距离。（如钓鱼杠，理发剪刀等） (3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力，也不费力。（如：天平）说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。【特色讲解】题型一：作图画力臂例1.下图中OA为轻质杠杆，可绕O点转动，在点B处用细绳悬挂一重物，在A端施加动力F1，使杠杆在水平位置平衡。请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂l1．。【答案】【解析】试题分析：在B点用细线悬挂一重物，在B点施加一个竖直向下的拉力F2，即为阻力；动力臂l1是从支点O到力F1的作用线的垂线段，如图。例2.如图是用钓鱼竿钓鱼的情景，其中动力为F1，阻力为F2，请在图中作出阻力F2的力臂L2。【答案】【解析】试题分析：力臂就是从支点到力的作用线的距离。标出字母L。题型二：杠杆平衡条件例3．下面是国王与阿基米德的一段精彩对话．国王说：“我想不费吹灰之力，就可以随便移动任何重量的东西．”阿基米德说：“我不仅可以移动任何重量的东西，我还可以撬动地球．”请你说出阿基米德应用的原理和实现撬动地球的条件．解析：杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，据此分析答题．答案：“给我一个支点，我可以撬动地球”所涉及到的物理知识是杠杆平衡原理．只要找到支点和足够长的杠杆即可撬动地球．例4．运用知识解决问题：如图2所示的轻质杠杆AB，OA=20cm，OB=40cm．物体M的密度为3×103kg/m3．体积为8×10﹣3m3．叶子姐姐在B端施加100N的力使杠杆水平平衡，则此时物体M受到水平面的支持力FM=　40　N，请画出物体M的受力示意图．．解析：（3）由密度公式：ρ=可知，物体的质量m=ρV=3×103kg/m3×8×10﹣3m3=24kg，由杠杆平衡条件得：T×OA=F×OB，即：T×20cm=100N×40cm，解得：T=200N，地面对M的支持力：FM=mg﹣T=24kg×10N/kg﹣200N=40N，受力示意图如图所示：答案：（3）40；如图所示．例5．身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物．已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示．则（）　A．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N　B．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9　C．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5　D．