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第十章 机械与人
第一节 科学探究：杠杆的平衡条件
第2课时 杠杆的应用
新课导入
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F1
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你认为图中的杠杆可以分成几类？每一类杠杆分别有什么特点？
学习目标
1.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。
2.根据一定的标准对杠杆的使用、特点以及作用效果等进行分类。
3.知道杠杆在生活中的应用。
一、杠杆的分类
课堂探究
省力杠杆（费距离杠杆）
通过画力臂可知，用羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，
根据杠杆平衡条件可知，动力比阻力小。
省力杠杆：
动力臂大于阻力臂；动力小于阻力。
特点：
省力，但是费距离。
省力杠杆的实例分析
F1
F2
o
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F2
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剪刀相当于两个杠杆组合在一起。
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费力杠杆（省距离杠杆）
费力杠杆：
动力臂小于阻力臂；动力大于阻力。
特点：
费力，但是省距离。
使用镊子时，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力比阻力大。
费力杠杆的实例分析
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F1
F2
F2
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l2
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筷子相当于两个杠杆组合在一起。
人的右手与钓鱼竿接触处为支点。
o
F1
等臂杠杆
等臂杠杆：
动力臂等于阻力臂；动力等于阻力。
特点：
不省力，也不省距离。
二、生活中的杠杆
生活中的一些省力杠杆
核桃夹
羊角锤
起子
生活中的一些费力杠杆
扫把
镊子
船桨
人体中的杠杆
F1
F2
O
抬头
杠杆的支点在脊柱顶端。
托盘天平
物理天平
生活中的一些等臂杠杆
杠杆类型 特点 优点 缺点 应用
省力杠杆 l1>l2，F1费力杠杆 l1F2 (动力>阻力) 省距离 费力 钓鱼竿、筷子、缝纫机踏板
等臂杠杆 l1＝l2，F1＝F2 (动力＝阻力) 既不省力也不省距离 天平
杠杆的分类与应用
三、杠杆动态平衡分析
（情形1）如图所示，力 F 始终与杠杆垂直，杠杆在力 F 的作用下绕 O 点匀速转动到水平位置的过程中，力 F 的大小如何变化？
如图：①F2=G 与 l 1=OA 保持不变，l 2 变大；
②由杠杆平衡条件得：F = F2l 2/l 1；
③故 F 变大。
（情形2）如图所示，力 F 的方向保持水平向右，杠杆在力 F 的作用下绕 O 点匀速转动到水平位置的过程中，力F的大小如何变化？
如图：①F2=G保持不变，l 2 变大，l 1变小；
②由杠杆平衡条件得：F = F2l 2/l 1；
③故F变大。
注意：此情况下杠杆不可能到达水平位置（当杠杆无限接近水平位置时， l 1无限接近于零，F无穷大）。
（情形3）如图所示，力 F 的方向保持竖直向上，杠杆在力 F 的作用下绕 O 点匀速转动到水平位置的过程中，力 F 的大小如何变化？
如图：①F2=G 保持不变，l 2 与l 1同时变大，且比值为 0.5；
②由杠杆平衡条件得：F = F2l 2/l 1；
③故F=0.5G 保持不变。
（情形4）如图所示，杠杆保持静止，力 F 的方向由竖直向上变为水平向右的过程中，力 F 的大小如何变化？
如图：①F2与l 2 保持不变，l 1先变大后变小；
②由杠杆平衡条件得：F = F2l 2/l 1；
③故 F 先变小后变大（当 F 与杠杆垂直时 F 最小）。
例 题
1.下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是（ ）
A.启瓶器
B.切纸铡刀
C.食品夹
D.羊角锤
C
2.如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）
A.沿 F1 方向的力最小
B.沿 F2 方向的力最小
C.沿 F3 方向的力最小
D.三个力的大小相等
B
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
3.如图所示，在处于水平平衡的杠杆A点，挂上4个钩码(每个钩码的质量为 50 g ，g 取 10N/kg)，若使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆 B 点的力最小为(　 　)
A.15 N
B.6 N
C.3 N
D.1.5 N
D
课堂小结
杠杆
分 类
总结：
应用：
若l1＞l2，则F1＜F2
若l1＝l2，则F1 ＝F2
若l1＜l2，则F1＞F2
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小
杆秤、钳子、剪刀、羊角锤等

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