金桥初中补习班新王牌八年级1

《机械和功》

第一讲：简单机械----杠杆（两课时）

【基本知识点】

1．杠杆；杠杆的支点；力臂概念，学会画出力臂。

2．杠杆的平衡条件；杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 3．运用杠杆平衡条件进行有关的计算；杠杆的应用。 4．学生实验：研究杠杆平衡的条件。

（1）实验的目的、器材和装置，根据实验数据归纳出相应的结论； （2）辨认实验装置的组装和调试是否符合实验要求； （3）读出力臂和弹簧秤的示数；实验时应尊重实验数据； （4）会安装、调试实验装置。

第一课时

一、选择题

1．在图1所示的简单机械中，属于省力的是 （ ）

A 火钳。 B 食品夹。 C 扳手。 D 定滑轮。

2．在图1中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是

A B 图 C D 1

（ ）

3、如图2所示的杠杆，O为支点，在B点处挂一重物G，在A点处分别施加力F1、F2、F3使杠杆平衡，这三个力中最小的是 （ ）

B A O A、F1

F1 B、F2 G F2 F3 C、F3 图2

D、无法确定

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4．如图3所示的等刻度轻质杠杆保持水平平衡，若物体A重为3牛，则竖直向上拉着的弹簧测力计的示数为 （ ）

A 0.5牛。 B 1牛。 C 2牛。 D 3牛。

A d e f g h i j k m n pa b c 图3

图4

5．如图4所示的等刻度均匀杠杆保持水平平衡，弹簧测力计竖直向上的拉力作用在杠

杆的i点，若测力计示数为3牛，则一个重为2牛的钩码一定挂在杠杆的 （ ）

A b点。 B e点。 C j点。 D n点。

6. 在图5中，O是杠杆PQ的支点，在P点挂一重物G，在Q点分别作用不同方向的力

F。其中能使杠杆在水平位置平衡且最省力的是图 （ ）

P

二、填空题

1、作用在轻质杠杆上的两个力，分别为2牛和8牛，杠杆处于平衡状态，这两个力的力臂之比为_________，两个力的方向_________相反。（选填“一定”或“不一定”）但是它们是使杠杆转动的方向 相反。（选填“一定”或“不一定”）

2、如果杠杆的动力臂是阻力臂的 1 /2 ，要使杠杆平衡，动力应是阻力的 倍。这是 杠杆，这种杠杆的优点是 。

图1 O Q P O Q P O Q P O Q A B C D 图5

3、某同学分别用如图1所示的（a）、（b）两种方法挑着同一个物体行走，（a）图中手施加的动力________（b）图中手施加的动力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

4．图2为小明钓鱼时的情景，此时鱼竿可以视为 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。图中小明右手握竿的位置为支点，已知阻力F2为12牛，动力臂与阻力臂之比为1∶4，则小明提鱼竿的力F1为 牛；若保持图中鱼竿位置和用力方向不变，为减小动

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力F1，则应 （选填“增大”或“减小”）两手握竿的距离。

图3

F1 F2

图2

5．如图3所示，O点为轻质杠杆AC的支点，AB=BO=OC，B处挂一重为6牛的小球。若要 使杠杆在水平位置平衡，则在C点施加的力应至少为 牛。若用最小的力使杠杆在水平位置平衡，则该力的大小为 牛，方向竖直 。

6．如图4所示，OA是轻质杠杆，已知OB=2AB，B点所挂重物的重力为6牛，A端竖直向 上拉着，杠杆处于水平静止状态，则力F的大小为 牛。此时杠杆为 杠杆（选填“省力”或“费力”）。保持作用点不变，当力F向左倾斜时，为使杠杆仍然保持水平静止，则力F的大小将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。

图4

图5

A B C D E 7.在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆两端的螺母的作用是 。如图5所示，在已经调节平衡的杠杆上的A点悬挂钩码后，可以用弹簧测力计在 点施加竖直向上的力使杠杆再次平衡（选填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”）。

8．如图6所示，杆秤秤砣的质量为0.1千克，杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05米、0.2米，则被测物的质量为_________千克。若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值_________被测物的真实质量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）。

图6 图7

M

9．如图7所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA的长0.3米，AB的长0.1米，B点处挂一个质量为3千克的物体M，A点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体M的重力大小为 牛，力F大小为 牛，这是 杠杆（选填“省力”或“费力”）。

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三、作图题

1．在图1中画出力F1和F2的力臂L1和L2。

2．在图2中，杠杆在力F1 F2的作用下处于静止状态, L2是F2的力臂.在图中画出力F1

的力臂L1以及阻力F2,

图1

图2

3．如图3，杠杆在力F1和F2的作用下处于平衡状态，请在图中画出使杠杆平衡最小的力F1

及对应的力臂L1。

4、杠杆AOB在Fl、F2的作用下处于平衡状态，在图4上做出动力F1的力臂L1和力臂L2的阻力F2。

5、用撬棍撬动石头，如图5所示，请在图中画出最小的动力示意图，并标出支点和动力臂。

四、计算题

1．如图1所示，一轻质杠杆可绕O点转动，已知OA＝1.6米，OB＝0.4米，在杠杆的B 点挂一重为600牛的物体，若使杠杆在水平位置平衡，

求：（1）作用在杠杆上B点的力F2大小为多少牛？ （2）竖直作用在A点的力F1大小为多少牛？

2 、一根长40厘米的轻质杠杆，它的一端可以绕固定点O转动，一端A用线竖直向上拉着如图3（a）。 （1）在离O点28厘米的B点悬挂一只质量为200克的钩码，当杠杆在水平位置上平衡时，线的拉力为多大？

图3 （2）如果在杠杆上钩码悬挂点的位置不变，线的作用点移到OB的中点处，如图3（b）。当杠杆在水平位置上平衡时，线的拉力又是多大？

图1 O B F2 A F1 图3

图4 图5 简单机械、功率 第 4 页 共 10 页

3．如图2所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.2米，在它的中点B处挂一重30牛的物体G。若在杠杆上A端施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，则力F的方向？大小为多少牛？

四、实验题

1．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，小红同学观察到杠杆静止在如图1所示位置，此时杠杆处于________状态（选填“平衡”或“不平衡”）。为了使杠杆在水平位置平衡，她应将平衡螺母向_______调节（选填“左”或“右”）。杠杆在水平位置平衡后，小红在杠杆上分别施加动力、阻力，并使杠杆在水平位置重新平衡，同时将实验数据记录在下表中。小红分析数据后得出结论：杠杆平衡的条件是 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。请判断，小红分析数据得出结论的过程是_________的（选填“合理”或“不合理”）。

图1 动力 动力臂 阻力 阻力臂 （牛） （厘米） （牛） （厘米） 2 10 5 4 2．在“研究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、 和质量相同的钩码若干。

（2）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，如图2所示，此时应将杠杆

的平衡螺母向 （左/右）调，直到杠杆在水平位置平衡为止。 （3）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1＝5牛，L1＝20厘米，F2

＝2.5牛和L2＝40厘米。该同学根据这些数据能否得出探究结论？ 。（能/不能）理由是 。

3．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，小明设计的实验报告（部分）如下，请填写空格处的内容。

实验目的：探究杠杆平衡的条件。

实验器材：带刻度的均匀杠杆、铁架台、测力计、钩码和细线等。

实验步骤： 1．把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的_________。??

2．将钩码分别挂在杠杆的两侧，使杠杆在_________位置保持平衡。 3．多次改变钩码的_________，重复实验，并记录实验数据。 ??

5．把钩码挂在杠杆上，在支点的同侧用测力计竖直_________拉杠杆。

图2

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第二课时 一、选择题

1．如图7所示，O为杠杆AB的支点，A端挂一重物G，图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是

A G

O F3

图7

F4

（ ）

A F1。 F1 B F2。 C F3。 D F4。

? B F2

图8

2、如图8：保持F的方向不变将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F将 （ ）

（A）先变大后变小 （B）先变小后变大 （C）始终不变 （D）始终变大

一、填空题

1．某小组同学研究杠杆的使用特点时，所用的器材有带有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等，O为杠杆的支点。在杠杆P点上挂三个相同的钩码，先后四次用弹簧测力计在Q位置沿不同方向向下拉提起重物，如图9A、B、C、D 所示，每次都能使杠杆处于水平位置平衡。若以测力计的拉力为动力F1，钩码对杠杆的作用力为阻力F2，“动力的方向”用QR连线跟测力计拉力方向的夹角θ表示，且0°＜θ≤90°。请仔细观察图9中的操作和测量结果，然后归纳结论。

图9

（1）分析比较图9（A）或（B）或（C）或（D）的操作和测量结果，可得到的初步结论： 。

（2）分析比较图9（A）和（B）和（C）和（D）的动力F1与动力方向之间的关系，可得到的初步结论： 。

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2．某小组同学研究动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆的使用特点。他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图10（a）所示，再分别用已调平衡的直杠杆缓慢提起相同钩码，如图10（b）、（c）、（d）所示。请仔细观察图10的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。

（a） （b） （c） （d） 图10

①比较图10（a）与（b）[或（a）与（c），或（a）与（d）]两图可得： ； ②比较图10（b）与（c）与（d）三图可得： 。 3．某同学研究杠杆的使用特点，他先用弹簧测力计直接提三个钩码。然后在杠杆上挂三个相同的钩码，且保持位置不变，他三次用弹簧测力计提着杠杆使杠杆水平静止，研究过程如图11所示，请仔细观察图11中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。

（a）

（b）

图11

（c） （d）

（1）比较图（a）、（b）[或（a）、（c）或（a）、（d）]，可知： 。 （2）比较图中（b）、（c）、（d）可知： 。

三、计算题

1、杆秤是我国劳动人民的智慧结晶。如图4，已知OA长10厘米，秤砣质量为0.5千克，在B处时刚B A 好水平平衡，OB=0.4米。求：1）鱼的质量 2）若O 不法商贩将秤砣质量改为0.4千克，则称这条鱼需将秤砣移到哪里刚好平衡？测量值比准确值大还是小？ 图4

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四、实验题

1．小明和小华“探究杠杆平衡的条件”，他们的研究过程如下： （a） 图16

（b） 图17

A ① 体验：他们用螺丝刀将骑马钉撬起，发现有两种方法，如图16所示。请在图16（b）中的A点画出动力的示意图。__________

② 探究：他们将钩码挂在杠杆一端，如图17所示，受到撬骑马钉的启发，若要使杠杆在此位置平衡，他们用力的方向有什么规律？__________

他们分别选取器材进行实验，并将动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2记录在下表中。

表一

实验 序号 1 2 3 F1 2 1 2 l1 3 4 8 F2 6 2 4 l2 1 2 4 （牛） （厘米） （牛） （厘米） 表二 实验 序号 4 5 6 F1 1 2 1 l1 8 8 25 F2 4 4 1 l2 2 4 10 （牛） （厘米） （牛） （厘米） 小明分析比较表一的实验数据可归纳得出的结论是：__________。

小华分析两表数据后发现实验序号__________的数据与小明的结论不符。他回顾了那次实验，发现实验数据是在弹簧测力计斜拉的情况下获得的，如图18所示。请分析小华这组数据错误的原因：当测力计斜拉时，__________。

图18

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2、做“探究杠杆平衡的条件”实验时，实验装置如下图所示

（1）所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线(弹簧夹)和__________等。 （2）实验前应首先把杠杆的________支在支架上，并调节两端的螺母，使杠杆在________位置平衡，目的是为了________________________。

（3）若在杠杆两边挂上钩码后，发现杠杆不平衡，则应该改变___________________________或者_____________________。

（4）下表为某同学所设计的实验方案和实验记录。 实验 次数 1 2 3 挂等量的钩码，分别作为动力和阻力 挂不等量的钩码，分别作为动力和阻力 挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作为动力和阻力 4 挂钩码、用弹簧测力计拉，分别作为动力和阻力 a、该同学设计多种方案的目的是 b、实验序号4中的数据显然发生错误，若记录无误，则错误的原因可能是

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实验方案 动力F1 动力臂 阻力F2阻力臂（牛） l1（米） （牛） l2（米） 2 3 4 0.05 0.03 0.02 2 6 1.5 0.05 0.02 0.04 5 0.04 5.8 0.04

16．（1）当杠杆平衡时，动力、阻力作用在支点异侧时，这两个力方向相同。（或杠杆平衡时，动力、阻力对杠杆转动效果相反）（2）当杠杆平衡时，阻力、阻力臂相同，动力随着“动力的方向”即QR连线跟测力计拉力方向的夹角θ的增大而减小。

16．①使用动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆可以改变用力方向；②使用动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆缓慢提起相同重物，当阻力、阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小。（其他答案合理也得分）

16. ⑴当杠杆的动力臂大于阻力臂时，可以省力。

⑵在杠杆的阻力和阻力臂相同时，动力臂越大，动力越小。

24. （3分） 平衡；右；不合理。 说明：每格1分。 24． 弹簧测力计 左 不能 次数太少具有偶然性，规律得出须3组实验以上。

25.（9）略

（10）一个力促使杠杆转动，另一个力阻碍杠杆转动。 （11）杠杆平衡的条件是F1l1＝F2l2 （12）6

（13）小华从杠杆上直接读出力臂。

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