第十二章簡單機械10.1杠桿★學習目標1.學會認識杠桿；2.能從常見的工具中與簡單機械中識別出杠桿；3.理解杠桿的平衡條件及其杠桿的應用；4.會畫杠桿的示意圖（動力與動力臂、阻力與阻力臂）；5.能利用杠桿平衡條件進行簡單計算。1.都是我們生活中常用的工具，我們稱之為機械（機械的種類很多，如杠桿、滑輪、斜面等，統稱為簡單機械）；2.都有一個固定不動的點（稱之為轉軸），機械的其他部分繞轉軸運動；3.都存在兩個力，力的作用點不同，力的方向不同；4.上述的簡單機械屬于杠桿。一、杠桿什么是杠桿：在力的作用下，能繞某一固定點轉動的堅實物體(如圖)。杠桿五要素1.支點：繞著轉動的固定點（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：從支點到動力作用線的距離L1;5.阻力臂：從支點到阻力作用線的距離L2;二、杠桿平衡條件杠桿平衡：杠桿在動力和阻力作用下靜止時，我們就說杠桿平衡；如圖a所示。如果改變動力或阻力大小、方向以及作用點，杠桿會失去平衡，說明杠桿的平衡與力的大小、方向和作用點有關。如圖b所示。杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂公式：F1L1=F2L2【經典案例】若物體重60N，OA=40cm，OB=30cm，圖中杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計的拉力F是多大？80N三、生活中杠桿1.省力杠桿圖中，動力臂大于阻力臂，由杠桿平衡條件可知，杠桿平衡時，動力小于阻力。用較小的動力就可以克服較大的阻力。省力但費距離。例如：鍘刀、瓶起子，手推車、鋼絲鉗、羊角錘、撬棒等2.費力杠桿圖中，動力臂小于阻力臂，由杠桿平衡條件可知，杠桿平衡時，動力大于阻力。用較小的動力就可以克服較大的阻力。費力但省距離例如：釣魚竿、鑷子、筷子、理發剪子、掃帚、船槳等3.等臂杠桿圖中，動力臂等于阻力臂，由杠桿平衡條件可知，杠桿平衡時，動力等于阻力。用較小的動力就可以克服較大的阻力。不省力不費距離。例如：例如：天平、蹺蹺板、定滑輪【學以致用】1.（2024·山東德州·中考真題）如圖是古代勞動人民用桔槔汲水的簡化圖，請畫出杠桿上A點受到的拉力F1及其力臂l12.下列關于杠桿的說法正確的是（）A．杠桿一定是一根直棒B．杠桿的長度不一定等于動力臂與阻力臂之和C．力臂一定在杠桿上D．力臂就是力的作用點到支點的距離3.如圖所示，一塊厚度、密度都均勻的長方體水泥板放在水平地面上，用一個豎直向上的力將其一端抬離地面。則（）A．，因為甲方法的動力臂長B．，因為乙方法的動力臂長C．，因為乙方法的動力臂長D．，因為兩種方法中動力臂都是阻力臂的2倍4.如圖，輕質杠桿OA的中點懸掛一個重物，在A端施加一個拉力F，逆時針緩慢改變拉力F的方向到圖示虛線的位置，這個過程中杠桿始終在水平位置平衡，下列說法正確的是（）A．力F的大小變大B．力F的大小先變大后變小C．力F的力臂先變小后變大D．力F和它力臂的乘積始終保持不變5.下列工具中，屬于費力杠桿的是（）A．鋼絲鉗B．釣魚竿C．托盤天平D．定滑輪6.小宇同學利用石塊2和撬棒將石塊1撬動，他想到了F1和F2兩種施加動力的方式，如圖所示，下列說法中正確的是（）A．當動力為F1時，撬棒的支點是C點B．當動力為F2時，撬棒的支點是A點C．要想更省力，應該以C點為支點撬起石塊1D．要想更省力，動力應該沿著F1的方向7.如圖廚房用具中，屬于省力杠桿的是（）A．食品夾B．碗夾C．筷子D．開瓶器【基礎知識?過關檢測】1.（2024?內蒙古通遼?中考真題）小明家有一把桿秤，如圖所示，秤鉤上不掛物體時提住秤紐，將秤砣移動至定盤星處時，秤桿恰能水平平衡，當秤鉤掛上物體移動秤砣使秤桿再次水平平衡時，即可通過秤砣所對應刻度讀出物體質量。下列說法正確的是（）A．定盤星是秤桿的支點B．桿秤是一種等臂杠桿C．所掛物體加重時，秤砣向右移，秤桿才能再次水平平衡D．使用已磨損的秤砣測量時，測量值比真實值偏小2.（2019?山東濟南?中考真題）如圖甲、乙所示，是某人分別用兩種方式挑著同一物體行走時的情景，小強看后感到疑惑，于是想用實驗的方法探究竟。他要研究的問題是：在杠桿平衡的情況下（）A．動力臂和阻力一定時，動力和阻力臂的關系B．動力和阻力一定時，動力臂和阻力臂的關系C．動力和阻力臂一定時，動力臂和阻力的關系D．動力臂和阻力臂一定時，動力和阻力的關系3.（2022?黑龍江大慶?中考真題）下列說法錯誤的是（）A．起瓶器（俗稱“瓶起子”）是費力杠桿B．岸邊人看水中魚的位置比實際要淺一些，是由光的反射造成的C．晶體熔化過程中吸收熱量，溫度升高D．將銅片和鋅片分開插入同一西紅柿中，就可以制成一個簡易的西紅柿電池[此選項排除]4.（2021?山東淄博?中考真題）下列應用中涉及的物理知識描述正確的是（

）A．起釘子用的羊角錘，既省力又省距離B．病房用的消毒燈，利用紅外線滅菌消毒C．駕駛員系安全帶，可減輕慣性帶來的傷害D．熱氣球升空，利用了流體壓強與流速的關系5.（2021?貴州畢節?中考真題）下列說法正確的是（）A．使用杠桿一定可以省力B．鋼絲鉗是費力杠桿C．定滑輪是等臂杠桿，可以改變力的方向D．滑輪組既可以省力也可以省功5.（2024?山東青島?中考真題）如圖所示，小明用手提起啞鈴，這一動作從生物學的視角，可以認為橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著時關節轉動；從物理學的視角，可以認為是一個杠桿在工作．下列說法正確的是（）A．此杠桿的支點為A點B．此杠桿的阻力是啞鈴受到的重力C．此杠桿是一個費力杠桿D．肱二頭肌的收縮距離大于啞鈴的移動距離6.（2017?山東濱州?中考真題）小麗同學積極響應“共享單車，綠色出行”的倡議，她在騎行中觀察到自行車的許多部件運用了所學的物理知識，下列有關說法正確的是（）A．輪胎刻有凹凸不平的花紋，是為了增大摩擦B．車閘屬于費力杠桿，是為了省距離C．車座制成弧面，是為了增大與人體的接觸面積，增大壓強D．軸承中裝有滾珠是為了增大摩擦7.（2024?山東淄博?中考真題）同學們利用蠟燭、細鐵絲、杯子等制作了一個蠟燭“蹺蹺板”，如圖甲。一端燭油滴下時，此端就上升，兩端交替上下。為了尋找上述現象的原因，同學們用鐵架臺、杠桿（已在水平位置平衡）、質量相等的鉤碼等器材進行以下探究。(1)圖乙中杠桿水平平衡，分別改變一側鉤碼的個數或懸掛位置，發現杠桿不再平衡。

小聰認為：影響杠桿平衡的因素是力的大小和支點到力的作用點的距離；

小明認為：影響杠桿平衡的因素是力的大小和支點到力的作用線的距離。

為判斷誰的觀點正確，同學們利用圖丙中水平平衡的杠桿（OD>OA=OC）進行實驗，保持B處懸掛鉤碼的個數和位置不變。

①把A處懸掛的鉤碼改掛在C處，發現杠桿不再平衡。與A處相比，支點到力的作用點的距離________（選填“變小”“不變”或“變大”）；

②把A處懸掛的鉤碼改掛在D處，發現杠桿仍保持平衡，這兩種情況下________的距離不變；

③由此初步判斷________的觀點是正確的；

(2)明確影響因素后，同學們利用圖乙的器材探究杠桿平衡的條件，將實驗數據記錄在設計的表格中。實驗次數動力F1/Na阻力F2/Nb11.0102.0521.550.51532.0151.520①表格中a處應填寫的內容是________；

②分析表中數據，得出杠桿平衡的條件是________；

③若在圖乙中杠桿兩側鉤碼下端各加掛一個鉤碼，杠桿________端下沉；

(3)交替上下的蠟燭“蹺蹺板”，一端燭油滴下時，此端上升。原因是________。8.（2024?青海西寧?中考真題）如圖是小寧同學利用