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11　杠杆
杆秤是我国古代劳动人民在生产生活实践中发明的一种测量工具。杆秤一直沿用至今，“秤砣虽小，能压千斤”。你知道杆秤是运用什么原理制成的吗？
答案:杠杆原理。
科学实践
拓展与应用
达标训练
探究杠杆的秘密
1　怎样做才能轻松地撬开桶盖？说一说自己的想法并演示。
根据生活经验知道，用撬棒可以撬开桶盖。
在铁路维修、矿山开发等劳动过程中，人们往往会使用撬棒。
操作时，只要在撬棒下面放一个支撑的物体，就可以用撬棒
撬起重物。一般撬棒选用硬木或钢材制成。
科学上，类似撬棒这样能围绕一个固定支点转动的硬杆叫作杠杆。工作的杠杆都有三个作用点：动力点、支点和阻力点。支撑杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫作支点；在杠杆上用力的位置叫作用力点；杠杆克服阻力的位置叫作阻力点。
2　杠杆有什么特点？我们可以利用杠杆尺进行探究。
如图所示，杠杆尺上固定轴所在的点是支点，杠杆尺能围绕支点转动；杠杆尺开始时处于平衡状态；支点左、右两边都有到支点的距离的标记(每一格的距离相等)。杠杆尺是探究杠杆用力情况的工具。
【实验一】探究杠杆的特点。
我们把杠杆尺当作“撬棒”，把挂在杠杆尺左边的钩码看作被撬起的重物，把挂在杠杆尺右边的钩码看作我们用的力。
实验材料 杠杆尺、钩码。
实验 过程 ①通过调节杠杆尺左、右两端的旋
钮，将杠杆尺调节到平衡状态。
②在杠杆尺的左边距离支点(固定轴)
10 cm处挂上2个钩码，尝试在杠杆
尺的右边某一个位置分别挂若干个
钩码，直至杠杆尺达到平衡状态。
实验 过程 ③待杠杆尺处于平衡以后，改变右侧钩码到支点的距离，会发生什么现象？怎样使杠杆尺重新保持平衡？
④进行多次实验，分别在杠杆尺左边的不同位置挂不同数量的钩码，在杠杆尺右边某一个格处分别挂若干个钩码，使杠杆尺保持平衡。
实验 现象 和 记录 ①将杠杆尺的左侧固定，杠杆尺右侧所挂钩码的位置和数量如下：

做法 左侧钩码的位置和数量 右侧钩码的位置和数量
钩码到支点的距离/cm 钩码的数量/个 钩码到支点的距离/cm 钩码的数量/个
① 10 2 20 1
② 10 2 10 2
③ 10 2 5 4
④ 10 2 4 5
⑤ 10 2 2 10
⑥ 10 2 1 20
实验 现象 和 记录 ②杠杆尺保持平衡时，改变左侧钩码到支点的距离(将钩码到支点的距离改为15 cm)，杠杆尺不再保持平衡，可以将右侧钩码右移，使杠杆尺重新保持平衡。
③杠杆尺的其他平衡数据如下：
做法 左侧钩码的位置和数量 右侧钩码的位置和数量
钩码到支点的距离/cm 钩码的数量/个 钩码到支点的距离/cm 钩码的数量/个
① 15 2 30 1
② 15 2 15 2
③ 15 2 10 3
④ 15 3 5 9
⑤ 15 4 10 6
⑥ …… …… …… ……
实验分析 杠杆尺达到平衡，左侧钩码到支点的距离与钩码数量的乘积等于右侧钩码到支点的距离与钩码数量的乘积。当右侧钩码到支点的距离大于左侧钩码到支点的距离时，右侧所需的钩码比左侧少，即为省力杠杆；当右侧钩码到支点的距离小于左侧钩码到支点的距离时，右侧所需的钩码比左侧多，即为费力杠杆；当右侧钩码到支点的距离等于左侧钩码到支点的距离时，右侧所需的钩码与左侧相同，即为既不省力也不费力的杠杆。
实验结论 ①动力点到支点的距离为动力臂，阻力点到支点的距离为阻力臂。杠杆保持平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂。

②动力臂>阻力臂时，为省力杠杆；动力臂<阻力臂时，为费力杠杆；动力臂＝阻力臂时，为既不省力也不费力的杠杆。
3　用身边的材料继续做实验，探究怎样使用杠杆能省力。
【实验二】探究使用省力杠杆。
实验 材料 直尺、笔、橡皮擦等。
实验 过程 ①用直尺作杠杆，笔作支点，橡皮擦作重物，组成杠杆。
②将橡皮擦放在离笔较近的位置，如图1所示，撬起橡皮擦，感受用力的大小。
实验 过程 ③将橡皮擦放在离笔较远的位置，如图2所示，撬起橡皮擦，感受用力的大小。
实验 现象 重物离支点较近时，撬起重物所用的力较小，比较省力；重物离支点较远时，撬起重物所用的力较大，比较费力。
实验 结论 当重物离支点近，即阻力臂小于动力臂时，杠杆是省力杠杆。
4　根据上面的实验结论讨论：为什么人们常用撬棒撬开涂料桶的盖子，怎样使用撬棒更省力？
将撬棒插入涂料桶盖子底部的部位(阻力点)，支点在与
罐子边沿接触的地方，用力点在手握撬棒的地方，如图
所示，这时动力臂远大于阻力臂，属于省力杠杆，这样
撬开涂料桶的桶盖比较省力。所用撬棒越长，动力臂与
阻力臂的长度差越大，使用这样的撬棒越省力。
生活中的杠杆
生活中，很多工具都用到了杠杆。不同杠杆的作用有所不同。
生活中经常用到的剪刀就利用了杠杆原理。有的剪刀属于省力杠杆，如修剪花木的剪刀；有的剪刀属于费力杠杆，如手术剪。生活中常见的杠杆如下表：
杠杆种类 作用 实例
省力杠杆 省力 钳子、开瓶器(起子)等
费力杠杆 费力，但扩大了力的作用范围 打捞网、筷子、镊子等
既不省力也不费力的杠杆 改变力的作用方向 订书机、扁担等
一、选择题。
1　下列工具中，属于省力杠杆的是(　　)。
A．镊子 B．核桃夹
C．筷子 D．手术剪
2　下列物品运用了杠杆的是(　　)。
A．筷子 B．台灯
C．不倒翁 D．车轮
B
A
3　下列工具中，不是为了省力，而是为了省距离的是(　　)。
A．钳子 B．剪子
C．锤子 D．镊子
4　拉措和爸爸一起玩跷跷板，当跷跷板处于水平平衡状态时，拉措想要把跷跷板压下去，下列做法可行的是(　　)。
A．爸爸离支点远些
B．拉措离支点远些
C．爸爸和拉措同时离支点近些
D．爸爸和拉措同时离支点远些
D
B
5　一般，人手握住门把手开门时的情形如图所示，其中最省力的位置是(　　)。
A．A处
B．B处
C．C处
D．A、B、C三处都一样
C
二、填空题。
1　像撬棒一样的简单机械叫作__________。
2　钓鱼是一项休闲活动。如图所示，某人正在
抬竿收鱼，此时鱼竿可以看作杠杆，B处可以看
作__________，C处可以看作__________。
3　杠杆上起支撑作用的固定点叫作________，使杠杆转动的用力点叫作________，阻碍杠杆转动的施力点叫作________。
杠杆
动力点
阻力点
支点
用力点
阻力点
三、画图题。
如图所示，请标出杠杆的支点、动力点和阻力点。
四、实验探究题。
旦增在课堂上做了“用一块小石块和木板撬动一块大石块”的实验，知道省力的多少和支点与用力点、阻力点的距离有关。为了做进一步探究，旦增找来杠杆尺做实验。旦增把杠杆尺左边的钩码看作是要撬动的大石块，把右边的钩码看作是撬大石块时用到的小石块。
(1)实验中，旦增记录的信息如下表所示。
实验序号 左边钩码个数 左边钩码到支点的格数 右边钩码个数 右边钩码到支点的格数
第1次 4个 3格 2个 6格
第2次 4个 3格 4个 3格
第3次 4个 3格 6个 2格
根据实验可知，当用力点到支点的距离________阻力点到支点的距离时，杠杆省力；当用力点到支点的距离________阻力点到支点的距离时，杠杆不省力也不费力；当用力点到支点的距离________阻力点到支点的距离时，杠杆费力。(均填“大于”“小于”或“等于”)
大于
等于
小于
(2)分析实验数据后，旦增还发现：杠杆尺保持平衡时，左边钩码的个数乘左边钩码到支点的格数________右边钩码的个数乘右边钩码到支点的格数。
(3)下列工具中，_____属于省力杠杆，_______属于费力杠杆，_______既不省力也不费力。(均选填字母序号)
等于
AD
BE
C
Thank you

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