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第1节　杠杆(①认识杠杆及其平衡条件)
★2022版课标 知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。
1．在________的作用下能绕__________(即杠杆的________)转动的硬棒，叫做杠杆。
2．使杠杆转动的力叫做________力，阻碍杠杆转动的力叫做________力。从________到______________的距离叫做动力臂，从________到______________的距离叫做阻力臂。
力
固定点
支点
动
阻
支点
动力作用线
支点
阻力作用线
3．杠杆在动力和阻力作用下________或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。
4．杠杆的平衡条件是______________________________，或写为______________。
静止
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
知识点 认识杠杆
例1　如图1所示，用螺丝刀撬钉子时，可以将螺丝刀看作杠杆。若在D点施加向下的力F，则杠杆的支点是________点，此时动力臂是图中的________；若以A点为杠杆的支点，则要翘起钉子，施加在手柄上的动力方向应向________(选填“上”或“下”)。
图1
C
CM
上
例2　下列图中所画杠杆的动力臂l1和阻力F2的示意图正确的是 (　　)
C
知识点拨　1．杠杆是不会发生形变的硬棒，是一种理想模型，可以是任意形状的。
2．力的作用点一定在杠杆上，力臂不一定在杠杆上。
3．画力臂的方法：①定支点；②定力的作用线；③过支点画力的作用线的垂线即为力臂；④标直角符号和力臂符号。
知识点 探究杠杆的平衡条件
例3　如图2所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

(1)小明选择杠杆的中点作为支点，目的是避免杠杆的________对实验造成影响。
图2
重力
(2)如图甲，杠杆保持静止，此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。接下来应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，这是为了便于测量________。
图2
平衡
右
力臂
(3)如图乙，杠杆水平平衡后，小明在A处挂上2个钩码，则应在B处挂________个相同钩码，使杠杆仍水平平衡。接下来若在A、B处各增加一个钩码，则杠杆____________；若A、B处的钩码各远离支点向外移动一格，则杠杆____________(后两空均选填“仍平衡”“左侧下沉”或“右侧下沉”)。
图2
4
左侧下沉
右侧下沉
分析表中数据，得出杠杆的平衡条件是______________。(用字母表示)
(5)多次实验的目的是________________________________。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 20 2 10
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
F1l1＝F2l2
避免偶然，使结论更具普遍性
(4)小明改变钩码的个数和位置，多次实验并把数据记录在下表中。
(6)小明用弹簧测力计代替一侧的钩码继续探究，如图丙所示，这样做不能达到的目的是________(选填字母)。
A．便于直接读出拉力的大小 B．便于提供不同方向的拉力
C．便于正确认识力臂 D．便于测量力臂的大小
图2
D
知识点拨　1．无论杠杆在哪个位置静止，杠杆都处于平衡状态。
2．实验前，按“左高左调，右高右调”的方法调节平衡螺母，使杠杆水平平衡；实验过程中不能调节平衡螺母。
3．使杠杆水平平衡的目的：①便于测量力臂；②消除杠杆自重对实验结果的影响。
知识点 杠杆平衡条件的应用
例4　如图3所示，OBA为轻质杠杆，OB长为0.2 m，AB长为0.4 m，物块重30 N，垂直于杠杆的拉力F作用在A点，当杠杆水平平衡时，拉力F为________N，若将重物的悬挂点右移，拉力F________；若保持拉力F与杠杆垂直，将杠杆由水平位置匀速转至虚线位置的过程中，动力臂________，阻力臂________，拉力F________
(后四空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
图3
10
变大
不变
变小
变小
1．下列物体中能作为杠杆的是 (　　)
A．一根弹簧
B．一段橡胶软管
C．一根筷子
D．一段棉线
C
2．如图4所示，用钳子剪铁丝时钳子可视为杠杆，关于该钳子(图中深色部分)工作时的杠杆示意图，下图中正确的是 (　　)
A
3．如图5所示，自拍杆长1 m(质量忽略不计)，手持自拍杆拍照时，手机对杆竖直向下的作用力F2＝2 N，图中l1＝10 cm、l2＝50 cm，O为支点，则手在A点施加的垂直于杆的动力F1＝________N；若自拍时只缩短自拍杆(使AB变短)，则F1的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
图5
10
变小
4．(1)如图6，杠杆可绕O点转动，请画出力F的力臂l。

图6
如答图1所示
答图1
(2)(古代科技)戥(děnɡ)子是我国古代使用的一种小型杆秤。图7为药房里使用戥子称量中药时的情景，图中已标注动力F1，请画出动力臂l1和阻力F2。
图7
如答图2所示
答图2
5．如图8所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1 N。
(1)当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)端调节，直到杠杆在________位置平衡。
(2)若在A点挂有3个钩码，则B点要挂________个钩码才能使杠杆水平平衡。
图8
左
水平
2
(3)若A点钩码数不变，取下B点钩码，用弹簧测力计在B点斜拉杠杆，仍使杠杆水平平衡，则弹簧测力计的示数________(选填“大于”“小于”或“等于”)原来B点钩码的重力。
图8
大于
新知概要
1．力　固定点　支点
2．动　阻　支点　动力作用线　支点　阻力作用线
3．静止
4．动力×动力臂＝阻力×阻力臂　F1l1＝F2l2
知识精练
例1　C　CM　上
例2　C
例3　(1)重力　(2)平衡　右　力臂
(3)4　左侧下沉　右侧下沉　(4)F1l1＝F2l2
(5)避免偶然，使结论更具普遍性　(6)D
例4　10　变大　不变　变小　变小
课堂小测
1．C　2．A　3．10　变小
4．(1)如答图1所示　　　 (2)如答图2所示
答图1
答图2
5．(1)左　水平　(2)2　(3)大于

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