物理八年级全册（2024）探究：杠杆的平衡条件学案

这是一份物理八年级全册（2024）探究：杠杆的平衡条件学案，文件包含閮ㄧ紪鐗堜竷涓嬭鏂囩浜屽崟鍏冨涔犺路绗簩璇炬椂璇︽docx、閮ㄧ紪鐗堜竷涓嬭鏂囩浜屽崟鍏冨涔犺路绗竴璇炬椂璇︽docx、部编版七下语文第二单元复习课22小考卷docx、閮ㄧ紪鐗堜竷涓嬭鏂囩浜屽崟鍏冨涔犺路绗竴璇炬椂宸╁浐缁冧範棰橈紙鏁欏笀鐗堬級docx、閮ㄧ紪鐗堜竷涓嬭鏂囩浜屽崟鍏冨涔犺路绗簩璇炬椂宸╁浐缁冧範棰橈紙鏁欏笀鐗堬級docx、部编版七下语文第二单元复习课21小考卷docx、閮ㄧ紪鐗堜竷涓嬭鏂囩浜屽崟鍏冨涔犺路绗竴璇炬椂宸╁浐缁冧範棰橈紙瀛︾敓鎵撳嵃鐗堬級docx、閮ㄧ紪鐗堜竷涓嬭鏂囩浜屽崟鍏冨涔犺路绗簩璇炬椂宸╁浐缁冧範棰橈紙瀛︾敓鎵撳嵃鐗堬級docx等8份试卷配套教学资源，其中试卷共50页， 欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc6902" 【重难题型讲解】 PAGEREF _Tc6902 \h 1
\l "_Tc11532" 题型1 杠杆 PAGEREF _Tc11532 \h 1
\l "_Tc29278" 题型2 杠杆的平衡条件 PAGEREF _Tc29278 \h 3
\l "_Tc29278" 题型3 生活中的杠杆 PAGEREF _Tc29278 \h 3
\l "_Tc18052" 【能力培优练】 PAGEREF _Tc18052 \h 6
\l "_Tc11494" 【链接中考】34
【重难题型讲解】
题型1 杠杆
1.杠杆的概念：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
2.杠杆的五要素
用木棍撬石头，撬棍就是杠杆，杠杆是一种常用的简单机械，由五个要素组成:
（1）支点：杠杆绕着转动的固定点。
（2）动力：使杠杆转动的力。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。
（4）动力臂：支点到动力作用线的距离。
（5）阻力臂：支点到阻力作用线的距离。
点拨 对杠杆的理解：
（1）作为杠杆的物体可以是直的，也可以是弯的。即杠杆可以是各种各样的形状。
（2）支点一定在杠杆上，动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。
（3）力臂不一定在杠杆上，当力的作用线不垂直于杠杆时，力臂与杠杆不重合。力臂包含了力的作用点和力的方向两个要素。
3.力臂的画法:
（1）一找点：先确定杠杆的支点和动力、阻力的方向。
（2）二画线：画出动力和阻力的作用线，必要时用虚线将力的作用线延长。
（3）三作垂线段：从支点向作用线作垂线，垂线段即为动力臂或阻力臂。
（4）四用括号来体现：最后用大括号或箭头勾出力臂，并在旁边写上字母或。
【典例1-1】如图所示是我国古代运送巨木的劳动情景示意图。 他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移动到其他地方。关于此情景中涉及物理知识应用说法正确的是（ ）
A．此情景中的横杆是费力杠杆
B．使用横杆抬起巨木，目的是省距离
C．向巨木方向调整支架的位置可以更省力
D．只将巨木一端抬起的过程中，巨木不能看作一个杠杆
【典例1-2】如图所示是一种外型新颖的手动榨汁器。在A处用力下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。此时，榨汁器手柄的杠杆模型是（ ）
A．B．C．D．
跟踪训练1如图是搬运泥土的独轮车，使用时可视为杠杆。车和泥土的总重，从A点提起独轮车把手的力是F。独轮车抬起过程中，下列说法正确的是（ ）
A．独轮车的重心是支点B．独轮车属于费力杠杆
C．抬运泥土时，F的力臂是1.6mD．F的大小至少是200N
跟踪训练2图甲为某停车场入口处的车闸杆。图乙为此车闸杠杆示意图，为质量分布均匀的闸杆的支点，闸杆的重力为60N，长度为3.6m，到支点的距离为0.6m。下列说法正确的是（ ）
A．适当减小的间距，就可减小端升起闸杆的动力
B．要将闸杆升起（忽略摩擦），至少需在端施加的力为120N
C．升起闸杆时，若施加在端的力为动力，此时闸杆是省力杠杆
D．升起闸杆时，在同一竖直面内沿方向施力比沿方向施力更省力
题型2 杠杆的平衡条件
1．杠杆平衡状态：杠杆静止或匀速转动（可以倾斜平衡）。
提出问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？
2.实验探究
（1）提出问题：动力、动力臂与阻力、阻力臂之间满足怎样的关系时，杠杆能够平衡？
（2）猜想与假设：
（3）设计实验和进行实验
（4）使用的器材：弹簧测力计、钩码、带刻度的杠杆、铁架台。
（5）进行实验与收集证据：
①调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
②在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节位置，使杠杆重新平衡。（此时可以调平衡螺母吗？不能）
③把支点左边的钩码重当作动力，支点右边的钩码重当作阻力，读出动力臂和阻力臂，将各数值填入表格中。
（6）结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂 。即：
3.交流讨论
（1）改变钩码的个数和钩码的位置进行多次实验的目的：避免实验出现偶然性，得出普遍适用规律。
（2）挂钩码前，如何调节平衡螺母？调节杠杆两端的螺母，哪边高向哪边调使杠杆在水平位置平衡。
（3）实验前，为什么将杠杆的中点作为支点并调节水平平衡？避免杠杆自身重力对实验的影响。
（4）实验时，为什么要使杠杆在水平位置平衡？便于测量力臂。
（5）若用弹簧测力计代替钩码，①应当沿竖直方向拉测力计，其原因是便于读出力臂数值；②当斜拉测力计时，测力计读数会偏大；③测力计由1到2再到3时，拉力大小变化是先变小，后变大；其目的是改变力的方向。
【典例2-1】“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（ ）
A．同时将左右两侧的钩码取下一个
B．将、两处所挂的钩码交换位置
C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格
D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
【典例2-2】17．根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题：
(1)实验开始时，杠杆的位置如图1所示，杠杆此时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。需将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，才能使杠杆在水平位置平衡，这样调节的目的是 。
(2)要使图2中杠杆平衡，应在A处竖直向上施加 N的拉力（题中的每个钩码重力0.5N）。当弹簧测力计由竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；请你在图2等效图中画出此时弹簧测力计拉力的力臂 。
(3)有同学根据自己的实验数据，得到如下结论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 （选填序号：①改变力的大小、②改变力的方向、③改变力的作用点）。
跟踪训练1如图所示，关于“杠杆平衡条件”实验的相关说法正确的是（ ）
A．加减钩码进行实验过程中，还可以调节平衡螺母
B．在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码，杠杆依然水平平衡
C．该实验可得出结论：当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大，动力就大
D．多次实验是为了得到普遍规律
跟踪训练2如图是小华同学用于“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)实验前杠杆静止如图甲，此时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”），应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，目的是：更方便测量 （选填“力”或“力臂”）。
(2)在杠杆调节到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，实验数据如上表表格设计的错误是： ，多次实验的目的是： （选填“减小误差”或“找正确规律”）。最终得到杠杆的平衡条件是：动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。
(3)如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆的 （选填“左”或“右”）端会下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码向右移动 格；
题型3 生活中的杠杆
1.省力杠杆
（1）示意图：如图所示
（2）特点：动力臂大于阻力臂，平衡时动力小于阻力（）。省力但是费距离。
（3）常见的省力杠杆：瓶盖起子、羊角锤起钉子、独轮车、钳子等。
2.费力杠杆
（1）示意图：如图所示
（2）特点：动力臂小于阻力臂，平衡时动力大于阻力（）。费力省距离。
（3）常见的费力杠杆：镊子、缝纫机脚踏板、钓鱼竿、筷子夹菜、皮划艇的桨、扫帚扫地等。
3.等臂杠杆
（1）示意图：如图所示
（2）特点：动力臂等于阻力臂，平衡时动力等于阻力。这样的杠杆既不省力也不费力（）。
（3）常见的等臂杠杆：天平、定滑轮。
点拨 判断生活中的杠杆种类
先找到支点、动力和阻力作用点，粗略判断动力臂和阻力臂的大小。
【典例3-1】2024年9月，中国队在亚洲青年赛艇锦标赛20个比赛项目中斩获13枚金牌，为祖国赢得荣誉。如图所示，赛艇的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆的是（ ）
A．筷子B．瓶起子C．核桃夹D．羊角锤
【典例3-2】如图所示，这是用来夹核桃的核桃夹，核桃夹是（ ）
A．省力杠杆，且省距离
B．费力杠杆，但省距离
C．省力杠杆，但费距离
D．等臂杠杆，既不省力也不费力
跟踪训练1《天工开物》是明代宋应星的科技巨著，它系统记载的农工技艺，为后世提供了人与自然和谐共生的智慧。《天工开物·乃粒》记载了古人用“耒耜”耕地的场景，如下图所示。为了更容易开垦硬土壤，下列做法最合理的是（ ）
A．给耒耜安装更宽大的脚踏板B．将耒耜的手柄加长
C．在耒耜上加绑更多的物体D．把耒耜的刃口磨得更锋利
跟踪训练2防烫夹常用于从蒸锅中取出盛有食物的盘子，使用时根据盘子大小可以调节夹子张开角度。图是使用防烫夹取出盘子的情境，将防烫夹视为杠杆，下列说法正确的是（ ）
A．C点是支点
B．食物和盘子的总重力为阻力
C．使用时是省力杠杆
D．使用时省距离
【能力培优练】
1．如图是《天工开物》中记载的踏碓（duì）舂米的情景。踏碓被架在木杠上，可以绕着固定点转动，踏碓的前端装有圆锥状石块，用脚反复向下踩踏和松开碓后端，就可以舂米。关于该脚踏碓说法正确的是（ ）
A．被踩起的踏碓属于费力杠杆
B．舂米时该装置可以省功
C．圆锥状的石块为了增大舂米时的压力
D．碓从高处落下的过程中机械能变大
2．如图所示是我们熟悉的自行车，则下列关于车及车头组件的说法中正确的是（ ）
A．车轮中的滚动轴承是为了增大摩擦力
B．刹车闸是通过增大压力的方法来增大摩擦力
C．车龙头是一个费力的轮轴
D．停放在路面的自行车受到的重力和自行车对地面的压力是一对平衡力
3．如图所示是使用镊子夹物品的情景，此时的镊子（ ）
A．是一个省力杠杆B．是一个费力杠杆
C．是一个等臂杠杆D．无法确定是哪种类型的杠杆
4．水龙头手柄可视为下图所示的杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向都可以关闭水龙头，则用力最小时的方向是（ ）

A．aB．bC．cD．d
5．如图所示，是一种铡刀切甘蔗时的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．铡刀实质上是一种费力杠杆
B．手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力
C．把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断
D．切断甘蔗时，使用铡刀的手下压距离小于甘蔗的直径
6．在下列所述的简单机械中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．用钢丝钳剪铁丝B．用筷子夹食物
C．修枝剪刀D．开瓶器开瓶盖
7．如图所示，O是支点，在B端挂一重物，为使杠杆在水平平衡，要在A端施加一个拉力，下列说法正确的是（ ）
A．最小 B．最小 C．最小 D．最小
8．初夏到来，柳叶湖旅游度假区水上运动项目风生水起。如图，在柳叶湖训练的运动员手中的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆的是（ ）
A．拧螺丝时使用的扳手B．剪铁丝时使用的钢丝钳
C．钓鱼时使用的鱼竿D．修剪树枝时使用的园艺剪
9．《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法正确的是（ ）
A．“权”小于“重”时，A端一定上扬
B．“权”小于“重”时，若要使杠杆水平平衡，“标”一定大于“本”
C．增大“重”时，若要使杠杆水平平衡，应把“权”向靠近提纽方向移动
D．若使用有缺损的“权”来称“重”，测量结果会偏小
10．如图轻杆，为支点，物重为30N，，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法正确的（ ）
A．该杠杆与镊子类型相同
B．图甲位置时，拉力大小为15N
C．如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变
D．图甲位置时，拉力与物重之比为
11．如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆，以O为支点，手握A点只要移动较小的距离，就能使桨板在水中移动较大的距离，则该杠杆（ ）
A．省力，省距离B．费力，费距离
C．省力，费距离D．费力，省距离
12．骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。从物理学的视角看，可以认为是杠杆在工作。下列关于人体中的杠杆说法正确的是（ ）
A．图甲：手托重物时，可视为省力杠杆
B．图甲：该杠杆的动力为肱二头肌对前臂的牵引力，阻力为重物所受的重力
C．图乙：踮脚时，可视为费力杠杆
D．图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌的收缩距离大于足部骨骼的移动距离
13．如图甲所示是《天工开物》里记载的一种捣谷的踏碓，“横木穿插碓头，碓嘴为铁，足踏其末而舂之”。若碓头的质量为18kg，AO︰BO=5︰3，捣谷人双手与扶手之间的作用力为零。下列说法正确的是（ ）
A．图中所示的踏碓是省力杠杆
B．人右脚用力踩B的力越大，左脚对地面压力越大
C．支点O距离B端比距离A端更近是为了省距离
D．A端下落0.5m，碓头重力做功为54J
14．“秤人”是立夏节风俗，流行于江南地区，每逢此节，家家用大秤秤人，如图1所示，至立秋日，又秤一次，以观察夏季体重的变化，希望孩子健康成长，如图2所示，小孩和篮子的总质量为20kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时，。下列说法正确的是（ ）
A．该秤砣的质量为4kg
B．篮子里换一个更重的孩子，应将秤砣向左移动
C．若换更轻的秤砣，可以增大该杆秤的量程
D．要使该杆秤的量程变大，可以将秤的悬挂点O左移一些
15．如图所示，有一根均匀铁棒，长为，，重力，为了不使这根铁棒的端下沉，所需外力至少应为 N。
16．2025年是国家卫生健康委启动“体重管理三年行动”的开局之年，肥胖防控被提升至全民健康的战略高度。做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示，小明做俯卧撑时可视为一个杠杆，其重心在A处，手掌作用在地面B处，已知小明体重600N。则动力臂为 m，两只手掌对地面的压力为 N。
17．我国古人运送巨木的劳动情境如图所示。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。垫上圆木的作用是减小 ，支架下方垫上一块面积大的石块的作用是通过增大受力面积，减小 ，利用横杆将巨木抬起时，横杆相当于 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
18．如图甲所示为赛艇运动员划桨时的情景，划桨时桨绕固定轴转动。
(1)使赛艇前进的力是 （填“运动员”或“水”）施加的；
(2)赛艇的桨是一个省 （填“力”或“距离”）杠杆；
(3)如图乙为划桨时桨的简化平面图，其中O为固定轴，AO长0.8m，AC长2.8m，B点为AO的中点，F2为水对桨的作用力，大小为200N。运动员在训练中会自然“保持力的高效传递”（即达到相同效果时更省力），则运动员在此刻施加的最小力为 N，并在乙图中画出这个力的示意图。（计算结果有根号保留根号）
19．一块厚度、密度均匀的长方形地板砖放在水平地面上，装修师傅用一个竖直向上的力，用如图所示甲、乙两种方式，使其一端抬离地面。则F甲 F乙（选填“>”“=”或“