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3.4 简单机械（第二课时）
如果是大人和小孩能一起玩跷跷板吗？
　此时的跷跷板处于什么状态？
什么是物体的平衡状态？什么是杠杆平衡？
想一想：
杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态，或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。
一、杠杆平衡
1. 提出问题：
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
2. 猜想与假设：
假设一：
假设二：
假设三：
假设四：
F1 + l1 = F2 + l2
F1 – l1 = F2 – l2
F1 / F2 = l1 / l2
F1 · l1 = F2 · l2
探究杠杆平衡的条件
杠杆平衡需要满足什么样条件呢？
×
×
3. 设计实验方案：
（1）我们取杠杆的哪一种平衡状态？
（2）用什么作动力和阻力？如何测动力臂和阻力臂？
如图所示，用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆，用钩码的拉力来代替人的作用力，进行实验研究。
F1
F2
O
静止状态
（3）研究杠杆平衡时，下列哪一种方案好？
要求杠杆静止时在水平位置，可以便于直接在杠杆上读出力臂的数值。
F1
F2
O
l2
l1
F1
F2
l2
l1
倾斜状态时力臂比杠杆上的刻度小，而且要用刻度尺测量，不方便。
（2）在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，并左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次在水平位置处于平衡状态。这时杠杆两端受到的作用力分别等于各自钩码的重力。（左边记作动力F1，右边记作阻力F2）。将动力和阻力填入表内。
（3）读出动力臂l1、阻力臂l2，并填入表内。
（4）改变力和力臂的数值，重复上述实验，共做3次。把有关数据填入表内。
图3-39 研究杠杆平衡
l1 l2
F1
F2
4. 进行实验：
（1）把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
实验数据表格
5. 分析与论证：
分析实验数据，得出实验结论：______________________________________________________________。
次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1
2
3
…
实验数据表格
5. 分析与论证：
分析实验数据，得出实验结论：______________________________________________________________。
次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 0.5 0.1 1 0.05
2 1 0.1 1 0.1
3 1 0.15 1.5 0.1
…
X
X
X
X
X
X
=
=
=
动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
F1 l1 = F2 l2
杠杆平衡的条件：
动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
F1 × l1 = F2 × l2
变形
F1
l1
F2
l2
=
或
F1
l1
×F2
l2
=
若
l1
l2
=
n
则
F1
=
动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。
阿基米德曾说过这样一句话：“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动地球。”
× F2
1
n
如图，杠杆已平衡
2. 将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？
力的大小；
力臂的大小；
力与力臂的乘积。
杠杆平衡决定因素：
杠杆平衡的条件：
F1 × l1 = F2 × l2
不平衡
不平衡
1. 若两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？
F1
F2
F3
L3
L1
L2
阻力和阻力臂不变
最长
最小
将弹簧测力计向哪个方向拉，更省力？为什么？
F1 × l1 = F2 × l2
观察下图中所示的杠杆，比较它们的动力臂l1、阻力臂l2、动力F1、阻力F2 的大小，你能得出什么结论？
观察下图中所示的杠杆，比较它们的动力臂l1、阻力臂l2、动力F1、阻力F2 的大小，你能得出什么结论？
F1
F2
l1
l2
O
∵l1 = l2
∴F1 = F2
O
F1
l1
l2
F2
∵l1 〈 l2
∴F1 〉 F2
O
F1
F2
l1
l2
∵l1 〈 l2
∴F1 〉 F2
O
F1
F2
l1
l2
∵l1 〉l2
∴F1〈 F2
等臂杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
杠杆的类型
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应 用
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
l1>l2
F1(动力<阻力)
l1F1>F2
(动力>阻力)
l1=l2
F1=F2
(动力=阻力)
省力
费距离
省距离
费力
既不省力也不省距离
1.如何正确地判断出杠杆是省力的或费力或等臂杠杆？
画杠杆示意图，画出力臂，比较l1与l2大小
2.你能举出一些生活和生产中省力、费力和等臂杠杆的实例吗？
费力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
省力杠杆
如所示，赛艇上的桨属于哪类杠杆？
杠杆平衡
实验前平衡调节：调节平衡螺母
平衡状态：静止或匀速转动
平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1l1=F2l2）
实验中水平位置平衡
第3节 简单机械（第二课时）
杠杆类型
省力杠杆：l1 ＞l2
等臂杠杆：l1 = l2
费力杠杆：l1 ＜ l2

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