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第十二章：简单机械
初中物理人教版
物理
第1节：杠杆
看一看，你熟悉吗
看一看，你熟悉吗
1.杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定不变的点转动，那么这个硬棒叫做杠杆
2.杠杆的五要素（如图）：
支点：杠杆可以绕着转动的点O ；
动力：使得杠杆转动的力F1 ；
动力臂：支点到动力的作用线L1 ；
阻力：阻碍杠杆转动的力F2
阻力臂：支点到阻力力的作用线L2
当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。
一、杠杆
匀速转动也是平衡（叫动态平衡）
初中阶段杠杆只研究静止状态的平衡
【例题】关于支点的位置，下列说法中正确的是( )
A. 支点必须在动力作用点、阻力作用点之间
B. 支点一定在杠杆的一端
C. 支点一定在杠杆上
D. 支点一定在杠杆的中点
C
一、杠杆
阻力：阻碍杠杆转动的力
一、杠杆（画力臂）
【例1】画出图中杠杆受力F的力臂L。
L
L
【变式】如图所示，用起子开启瓶盖，请画出动力F1的力臂，并作出阻力F2的示意图。
【变式】如图是建筑工地上工人用独轮车搬运材料的情景。设O1为独轮车支点，F1为动力。请作出动力臂l1和独轮车所受重力的示意图 （O2为重心 ）。
二、实验探究：杠杆平衡条件
实验结论
由数据可知：动力×动力臂=阻力×阻力臂
注意事项
为什么要把调至水平？
为了方便读取力臂，同时消除杠杆自重的影响
该状态下杠杆处于平衡状态
从定义“当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了”来看，该状态下，杠杆是平衡的（只不过不是水平方向平衡罢了）还有动态平衡
不能单方面的理解成只有水平静止杠杆才是平衡的
三、画出最大力(臂)和最小力(臂)
【例题】按要求完成下列作图：如图活塞式抽水机B点向下运动，请在图中A点画出最小动力Fl以及作用于B点的阻力F2的示意图。
【变式】小明想用最小的力将一个石碾子推到更高的台阶上，请在图所示的简化图中画出这个最小的推力F及重力G的力臂L。
动力×动力臂=阻力×阻力臂
【例题】 如图所示是小亮同学“探究杠杆的平衡条件”时的情景，实验器材有刻度均匀的杠杆，弹簧测力计，刻度尺，细线和若干钩码(每个钩码均重0.5N )。
(1)如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，应将平衡螺母向_____(填“左"或""右”")调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是______________________________________。
(2)接下来，小亮继续往两侧添加钩码，使杠杆恰好水平平衡，如图乙所示。在此基础上，若将杠杆右侧的钩码中取下一个后，杠杆的___侧会下降，要使杠杆再次水平平衡，则右侧钩码的悬挂点应该再向右移动___格。
右
方便读取力臂，且能平衡杠杆自身的重力
左
3
【例题】 如图所示是小亮同学“探究杠杆的平衡条件”时的情景，实验器材有刻度均匀的杠杆，弹簧测力计，刻度尺，细线和若干钩码(每个钩码均重0.5N )。
(3)当小亮用弹簧测力计在M处竖直向上拉杠杆使其保持水平平衡时，如图丙所示，测力计的示数在稳定时应该______(填“大于”或“等于”或“小于”) 1N。当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小亮在图丙基础上取下弹簧测力计，继续将杠杆转至图丁所示的竖直位置。当小亮在A点施加一个始终水平向右的拉力F可以向上拉动杠杆，却发现无论用多大的力都无法将杠杆拉至水平位置保持平衡。你认为原因是__________________________________。
水平位置时动力臂为零,杠杆无法平衡
小于
变大
【例题】 如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重物G1 ，B端挂重物G2 时，杠杆平衡，此时OA恰好处于水平位置，AO=BO，杠杆重力不计，则( )
A. G1>G2
B. G1C. G1=G2
D.无法判断
B
【例题】如图所示，爸爸和亮亮一起在儿童乐园玩跷跷板，当亮亮移动到某一个位置时，竟然将爸爸跷起来了，则下列说法正确的是( )
A ．亮亮和爸爸对跷跷板的作用力相等
B．亮亮对跷跷板施加的作用力大些
C．亮亮到跷跷板支点的距离短
D．亮亮对跷跷板的作用力与力臂的乘积大一些
D
四、杠杆的分类
省力杠杆
动力臂大于阻力臂
(省力但是费距离)
费力杠杆
动力臂小于阻力臂
(费力但是省距离)
等臂杠杆
动力臂等于阻力臂
(不省力也不省距离)
附注：不论是哪一种杠杆，在生活中都有它的作用，我们的选择应该是按照需要来进行选取。

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