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(共30张PPT)
第十一章 机械与功
第1节 杠杆
学习目标
1.理解杠杆及杠杆的五要素，掌握杠杆力臂的画法；【难点】
2.通过实验探究，理解杠杆的平衡条件，并能利用F1L1=F2L2进行相关计算；【重点】
3.能对杠杆进行分类。
知识点 杠杆
1
新知探究
杠杆在生活中很常见，用筷子夹菜时，筷子就是杠杆。
杠杆是一种常用的简单机械
新知探究
修剪花草的园艺剪刀是杠杆
用天平称量时也在使用杠杆
新知探究
在力的作用下能够绕着支撑点转动的坚实物体就是杠杆。
成为杠杆的条件：
（1）要有力的作用；
（2）能绕着固定点转动；
（3）是硬的，受力不易发生形变。
新知探究
杠杆形状各异，可以是直的，也可以是弯的。
羊角锤
镊子
指甲剪
新知探究
杠杆五要素
O(支点)
F1(动力)
F2(阻力)
L2(阻力臂)
L1(动力臂)
杠杆绕着转动的固定点
支点到动力作用线
的垂直距离
支点到阻力作用线
的垂直距离
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力
动力作用线
阻力作用线
新知探究
支点：杠杆可以绕其转动的点，用“O” 表示
动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示
阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示
动力臂：从支点到动力作用线的距离，用“l1”表示
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用“l2”表示
杠杆五要素
新知探究
（1）作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。
杠杆五要素的几点说明
新知探究
（2）力臂可能在杠杆上，也可能在杠杆外。
当力的作用线垂直于杠杆垂直时，力臂在
杠杆上；不垂直时，不在杠杆上。
（3）支点一定在杠杆上，动力和阻力
可以在支点两侧，也可在支点同侧。
（4）当力的作用线恰好通过支点时力臂
为零，这个力不能使杠杆转动。
F1
F2
新知探究
典例1
关于杠杆的五个要素，下列说法中正确的是（ ）
A.力臂一定在杠杆上
B.作用在杠杆上的动力、阻力的方向一定相反
C.力臂是支点到力的作用点的距离
D.力的作用线通过支点时其力臂为零
D
新知探究
力臂的画法
L2
L1
B
F2
O
F1
A
作力臂的方法：
1.找出支点的位置
3.从支点作动力、阻力作用线的垂线
2.确定动力、阻力作用线
4.标垂足，定力臂
F2
B
O
A
F1
注意延长部分要用虚线表示
新知探究
注意延长部分要用虚线表示
画出图中杠杆各力的力臂。
F1
F2
L1
L2
F1
F2
L1
O
L2
O
2
新知探究
知识点 杠杆的平衡条件
在杠杆的使用中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。
杠杆在满足什么条件时才会平衡呢？
当杠杆处于静止状态或匀速绕支点转动状态时，杠杆处于平衡状态。
新知探究
（1）提出问题
当杠杆平衡时，需要满足什么条件呢？
（2）猜想与假设
对杠杆处于平衡状态时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系可作如下猜想：
实验探究：杠杆的平衡条件
A.动力+动力臂=阻力+阻力臂
B.动力-动力臂=阻力-阻力臂
C.动力/动力臂=阻力/阻力臂
D.动力×动力臂=阻力×阻力臂
新知探究
（3）实验步骤
①杠杆放在水平桌面上，调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在不挂钩码时，在水平位置平衡，便于读取力臂。
（调节方法：左低右调、右低左调）
如图杠杆左端低，则将平衡螺母向_____调。
右
②杠杆两边挂不同数量的钩码，杠杆平衡后测出动力臂、阻力臂，记录F1、F2、l1和l2的数值。
新知探究
③改变力和力臂的数值，多做几次实验，把有关数据填入表内。
序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 动力×动力臂 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 阻力×阻力臂
1 2 10 20 1 20 20
2 3 10 30 2 15 30
…
实验结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，
或写为:
F1×L1=F2×L2。
新知探究
典例2
小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
（1）杠杆在如图甲所示的位置静止时 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
（2）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 N。
是
1.5
新知探究
杠杆最小力问题
1.确定支点和动力作用点；
2.找到最大力臂，连接支点和动力作用点为最大力臂，当
作用点没有确定时，需找到杠杆上离支点最远的点，连接这个
点和支点就是最大力臂；
3.确定动力方向，动力的作用效果与阻力的作用效果相反，过
作用点垂直于动力臂画出力。
新知探究
杠杆最小力问题
新知探究
典例3
如图所示，现使用最小的力F1使杠杆在图示位置平衡，请画出F1及其对应的力臂l1。
F1
L1
知识点 杠杆的分类
3
新知探究
这类杠杆虽然省力，但是动力作用点移动的距离却比阻力作用点移动的距离大，省了力，却费了距离。
动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
L1＞L2 F1＜F2
省力杠杆
新知探究
支点
轴的位置是支点。手加在桨上的动力比水对桨的阻力大，但是手只要移动较小的距离，就能使桨在水中移动较大的距离。
特点：费力但省距离。
动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
L1＜L2 F1＞F2
费力杠杆
新知探究
动力臂与阻力臂相等的杠杆是等臂杠杆。
L1=L2 F1 =F2
等臂杠杆
新知探究
生活中的费力杠杆
镊子
面包夹
筷子
新知探究
钓鱼竿是费力杠杆还是省力杠杆呢？
L1＜L2 F1＞F2
费力杠杆
新知探究
人体中的杠杆
F1
F2
O
抬头
杠杆的支点在脊柱顶端。
拓展延伸
课堂小结
认识杠杆
杠杆的五要素
杠杆的分类
杠杆的平衡条件
支点O 、动力F1 、动力臂L1 、阻力F2、阻力臂L2
等臂杠杆、省力杠杆、费力杠杆
F1×L1=F2×L2
新知探究
典例4
A.筷子
B.独轮车
C.托盘天平
D.修剪刀
B
费力杠杆
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
如图所示的器具中，使用时属于省力杠杆的是（ ）
课堂达标
2. 如图所示的开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重，下图能正确表示它工作示意图的是（ ）
A B
B
C D
O
F2
F1

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