第十一章 第一节　探究：杠杆的平衡条件 学案 （学生版+ 答案版） 2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

第一节　探究：杠杆的平衡条件 杠杆 1．定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆． 　(1)杠杆形状千差万别，可长可短，可直可曲，形状任意，但必须在力的作用下能绕固定点转动，且受力不变形． (2)有些情况下，可模拟将杠杆实际转一下，来帮助确定支点．例如，鱼竿、铁锹． 2．杠杆的五要素 (1)支点：杠杆绕着转动的固定点，用O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． 　画力臂的方法：画力臂时，要先找到杠杆的支点及力所在的那条直线，即力的作用线，再从支点向力的作用线(或反向延长线)作垂线，支点到垂足间的距离就是该力的力臂．可以总结为“一定点，二画线，从点向线画垂线段”． 杠杆的平衡条件 1．杠杆的平衡：杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态或匀速转动状态都叫做杠杆平衡． 　静止可以是水平的，也可以是倾斜的，不论怎样静止，都可以理解成平衡状态． 2．杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂．表达式：F1l1＝F2l2． 杠杆的应用 1．杠杆应用的三种情况：根据支点相对于动力和阻力作用线的位置关系，杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆． 2．三类杠杆的特点及应用举例 杠杆　　　　　　　　　　 典例1 [2024·海南]用起子开瓶盖，下列杠杆能正确解释这现象的是( B ) 典例1图 杠杆问题首先是找三点和力的方向：支点，动力、阻力作用点，力的方向依据动力、阻力定义判断．用起子开瓶盖时，绕着最左端转动，所以支点在最左端；起子向上转动，手施加的动力方向向上，瓶盖施加的阻力阻碍起子向上转动，所以方向向下． (1)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，但它们使杠杆转动的方向相反． (2)杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上其他位置． (3)杠杆支点与动力方向和阻力方向之间的关系：若支点在杠杆中间，两力方向基本相同；若支点在杠杆的一端，两力方向应该大致相反． 变式1 [2024·南通]钓鱼活动深受人们喜爱．如图是钓鱼的情景，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是( C ) 变式1图 变式2 如图所示，在推油桶上台阶时，关于油桶，下列说法正确的是( C ) 变式2图 A．不是杠杆 B．是杠杆，支点在A点 C．是杠杆，支点在B点 D．无法判断 变式3 [2024·成都]如图甲所示，小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成．如图乙所示，灯头OAB可视为绕O点转动的杠杆，A点是灯头的重心，小孟用拉力F将灯头拉至图示位置．请在图乙中画出： (1)灯头受到的重力G的示意图； (2)拉力F的力臂l. 变式3图 如图所示： 变式3图 杠杆的平衡条件 典例2 [2024·镇江]小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程．为了完成实验，下列方案可行的是( D ) 典例2图 A．钩码的数量适当增加 B．钩码的位置适当左移 C．弹簧测力计转到图中虚线位置 D．弹簧测力计位置适当向左平移 由题意可知，发现弹簧测力计示数稍稍超过量程，说明动力偏大，由杠杆平衡公式F1l1＝F2l2知，可以通过增大动力臂、减小阻力或减小阻力臂来解决．若钩码的数量适当增加，阻力变大，阻力×阻力臂变大；钩码的位置适当左移，阻力臂变大，阻力×阻力臂变大；弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂变小；弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂变大． 变式 [2024·哈尔滨]杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用．如图所示，已测得刺五加药材质量是120 g，其中OB＝3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为40g，接下来要测30 g的人参片，需要将秤砣向B点的右( ... ...