5.1 杠杆 讲义（原卷版+解析版）-2023-2024学年京改版物理八年级全一册

5.1 杠杆 知识梳理 1、杠杆定义：在力作用下绕着固定点转动硬棒叫杠杆。 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。 2、杠杆五要素———组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动力。用字母 F1 表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动力。用字母 F2 表示。 说明：动力、阻力都是杠杆受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力方向不一定相反，但它们使杠杆转动方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线距离。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 画力作用线（虚线）； ⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力作用线作垂线）； ⑷ 标力臂（大括号）。 3、研究杠杆平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 实验前：应调节杠杆两端螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做目是：可以方便从杠杆上量出力臂。 1结论：杠杆平衡条件（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 ⑵ 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；弄清受力及方向和力臂大小；然后根据具体情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） ⑶ 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，使这点到支点距离最远； ②动力方向应该是过该点且和该连线垂直方向。 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 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 基础训练 一、单选题 1．如图所示，下列工具的使用中，属于费力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．故选A． 2．下列说法中错误的是 A．杠杆一定有支点 B．使用辘轳可以省力 C．杠杆可以是弯的，也可以是直的 D．杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和 【答案】D 【详解】杠杆是可以绕固定点转动的硬棒．动力是从支点到力的作用线之间的距离． A、由杠杆的定义可知，杠杆一定有支点，故A正确； B、辘轳，可以看作动力动力臂大于阻力臂的杠杆，所以使用时可以省力，故B正确； C、杠杆是可以围绕某一固定点转动的硬棒，不一定是直的，也可以是弯曲的，比如钳子、羊角锤等，故C正确； D、力臂是从支点到力的作用线之间的距离，不是支点到力的作用点之间的距离，所以动力臂与阻力臂之和不一定等于杠杆的长度，故D错误． 故选D． 3．如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】力臂的画法：先找支点，然后作力的作用线，从支点向力的作用线作垂线，标上字母和括号． 4．如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（ ） A．F1 OC=F2 OA B．F1 OD=F2 OB C．F1 OE=F2 OA D．F1 OE=F2 OB 【答案】D 【详解 ... ...