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八年级:杠杆及力臂的画法

 Hi老刘老师 2020-04-17

【想想议议】

在生活中人们要使用各种各样的工具,大到复杂的机器人,小到吃饭用的筷子,在物理学中都被称之为“机械”。

玉兔号月球车              筷子

(月球车图片来自腾讯)

其中象杠杆、滑轮、轮轴等构造非常简单的工具,通常把它们称为“简单机械”。
平时我们接触最多的工具,象指甲剪刀、衣服夹子、剪子、钳子等等都属于简单机械。

指甲剪刀      衣服夹

钳子           剪子
通过观察小图片情景,想想看,图片中工具有什么共同特点?

【举手提问】

  1. 什么是杠杆?

  2. 杠杆的“三点两臂”指的是什么?

  3. 如何画杠杆的力臂?

【新课学习】

一、什么是杠杆?

在物理学中把在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。

例如:用撬棒撬石块,撬棒被称为“杠杆”

人类很早就开始使用杠杆了,象使用杠杆搬动巨大的石块,使用杠杆舂米等等。
搬运巨石           舂米器具

杠杆的形状多种多样,有的是直杆,也有的是曲杆。例如:羊角锤 、专用钳子等。

羊角锤         专用钳子

人们把多个杠杆灵活组合,更为广泛地发挥他们的作用。例如: 挖掘机、吊车等。
挖掘机       吊车

二、杠杆的“三点两臂”

为了了解杠杆的作用,我们先要熟悉描述杠杆的几个名词。

1.杠杆的“三点”

杠杆的“三点”指的是杠杆的支点、动力和阻力。

杠杆三点示意图
三点的定义:
支点:杠杆绕着转动的点,用符号O表示。

动力:使杠杆转动的力,用符号F1表示。

阻力:阻碍杠杆转动的力,用符号F2表示。

2.杠杆的“两臂”

杠杆的“两臂”指的是动力臂和阻力臂。

力臂的定义:

动力臂:支点到动力作用线的距离,用符号L1表示。


阻力臂:支点到阻力作用线的距离,用符号L2表示。

杠杆力臂示意图

三、杠杆力臂的画法

杠杆力臂作图是描述杠杆的重要方法,找到杠杆支点、明确力的作用线是作图的基础,理解从杠杆支点到力(动力或阻力)作用线的距离是作图的关键。

视频:[作图]画杠杆的力臂

(选择音量横屏看)

[视频反思]

1.杠杆长不一定是力臂长,当杠杆跟动力或阻力作用线方向垂直时,力臂跟杠杆长度相同。
如下图,动力臂L1<杠杆长OA,
             阻力臂L2=杠杆长OB.

2.表示方法:

力臂常用用双箭头表示,也可以用大括号描述。

双箭头                   大括号

3.力的作用线:

力的作用线是否正向或反向延长,要看原图表示力大小线段的长度.


不用延长            反向延长

【中考真题训练】
  1. (2019河南)

    图中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重.图中能正确表示它工作示意图的是(  )

  2. (2019盐城)在图中画出力F的力臂.

3.(2019广东省卷)

如图所示,拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上,请画出行李箱受到的重力G的示意图,以及拉力F对0点的力臂L.

4.(2019西宁)

如图所示,画出杠杆A端所挂物体重力的示意图和杠杆B端所受力F的力臂L.

5.(2019岳阳)请画出图中杠杆动力F的力臂L.

6.(2019威海)

如图所示是一种活塞式抽水机的示意图,其中手柄AOB是一个杠杆,杠杆在动力F的作用下绕◎点匀速转动,请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂。

7.(2018甘肃省卷)

如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,0为支点,请画出F1、F2的力臂L1和L2.


参考答案:1. B

2图                  3图

4图                   5图

6图                      7图
【全部课程链接】
(哪里不会点哪里)

第六章:力和运动

八年级:初步认识力的概念

八年级:力的作用效果和图示

八年级:弹力和测力计

八年级:重力和它的大小

八年级:重力的三要素

八年级:[实验]二力平衡的条件

八年级:静摩擦力

八年级:滑动摩擦力

八年级:牛顿第一定律

八年级:惯性

第七章:压强

八年级:压力及作用效果

八年级:压强

八年级:【实验探究】液体压强规律

八年级:液体压强的大小

八年级:连通器

八年级:大气压强

八年级:流体压强

第八章:浮力

八年级:浮力产生的原因

八年级:[实验]浮力的大小与方向

八年级:称重法测物质密度

八年级:物体的沉浮条件

八年级:阿基米德原理

八年级:平衡法测物质密度

八年级:浮力的利用(漂浮)

八年级:浮力的利用(悬浮)

中考难点:密度与浮沉 

浮力称重法计算题

利用图像求解浮力

浮力易错题(一)

浮力易错题(二)

用浮力测密度的方法(一)

用浮力测密度的方法(二)

第九章:简单机械  

这样画杠杆的力臂

杠杆的平衡原理

杠杆最小力的画法

力臂变化的杠杆

你会绕滑轮组的绳子吗?

这两种滑轮有区别吗?

滑轮与轮滑有区别吗?

杠杆平衡相关计算(一)

杠杆平衡相关计算(二)

功、功率、机械效率

《功》他做功了吗?

《功率》比谁做功快?

《机械效率》为什么使用斜面?

滑轮组机械效率计算(一)

滑轮组机械效率计算(二)

第十章:机械能及其转化

《动能》都是超速惹的祸

《重力势能》高空坠物危害大

《弹性势能》你玩过弹弓吗?

《机械能转化》你玩过这些玩具吗?

【写在后边】

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