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第十二章：简单机械
物理
第1节：杠杆（2）
1.认识杠杆，能分清杠杆的五要素。 （完成新动力109页1-5题）
2.通过实验，探究杠杆的平衡条件及应用。
3.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。
4.知道杠杆在生活中的应用，会利用杠杆知识解决问题。
目标与任务
杠杆作图练习评讲
1.杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。
问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？
杠杆的平衡条件
二
2.探究杠杆的平衡条件
便于测量力臂。　
实验操作：
（1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡
问题：实验的过程中为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
消除杠杆自重对实验的影响。　
　杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。
次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m
1
2
3
4
5
6
【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 )。
(5)若乙图中两边钩码都向内移动一格，杠杆会向________倾斜；
若乙图中两边各增加一个钩码，杠杆会向________倾斜；
我国古代的简单机械(杠杆)
我国古代的农业、手工业、建筑业和运输业是比较发达的，因此简单机械的成就也是辉煌的，杠杆的应用非常广泛。
对于杠杆，在《墨经》中科学地叙述了其平衡原理，“相衡，则本短标长”。这里的“本”是指靠近支点一边的杆，“标”是指靠近重锤一边的杆。如果两边平衡，杠杆一定是水平的，被测重物一边杆短，重锤一边杆长。又说“两加焉，重相若，则标必下，标得权也”，这就是说杠杆平衡后，两边加相等的重物，平衡会被破坏，标这一边必然下降，这叫做“标得权”。从以上论述可以看出，墨家用确切的语言阐述了不等臂杠杆的科学原理。
思考
它们有什么共同特点？
起重机
钳子
思考
F1
F2
动力臂l1
阻力臂l2
O
由 F1l1=F2l2
∵l1 〉l2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆
省力杠杆
生活中的杠杆
三
1.省力杠杆：
动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。
在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？
我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，同时我们又付出了怎样的代价呢？使用省力杠杆，虽然省了力，但却费了动力作用点移动的距离。
F2
F1
动力臂l1
阻力臂l2
O
由 F1l1=F2l2
∵l1 〈 l2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
费力杠杆
请注意观察，赛艇的船桨在划水时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？
　 使用费力的杠杆，有什么好处呢？
2.费力杠杆：
动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。
在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？
使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。
3.等臂杠杆：
动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。
物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。
托盘天平
物理天平
阿基米德是两千多年前古希腊杰出的科学家，他有一句豪言壮语：“给我一个支点和一根足够长的棍子，我就可以撬动地球。”你认为他是在吹牛吗？阿基米德说的是
不是“大话”，他的愿望能实现么？
给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球。
——阿基米德
思考
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
总结
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
学以致用 5
杠杆及其平衡条件
杠杆
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆
支 点(O)
动 力(F1)
阻 力(F2)
动力臂(l1)
阻力臂(l2)
杠杆的五要素
杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2
总结与复习
杠杆的类别与应用
省力杠杆
l1 ＞l2 ，F1＜ F2
费力杠杆
l1 ＜l2 ，F1＞ F2
等臂杠杆
l1 =l2 ， F1= F2
总结与复习
如图所示，我们在拖动行李箱时，一般先拉出行李箱上方的拉杆，从杠杆的角度分析，这样做的目的是为了（　　）
A．增大动力臂
B．减小阻力臂
C．增大动力
D．减小阻力
A
如图所示，轻杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一竖直向下的动力，使杠杆在水平位置保持平衡。现将动力的方向改为沿虚线方向，若仍使杠杆在水平位置保持平衡，则（　　）
A．动力臂增大，动力增大
B．动力臂增大，动力减小
C．动力臂减小，动力减小
D．动力臂减小，动力增大
D
A
B
O
如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下增施一始终垂直于木棒的拉力F，让木棒匀速转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（ ）
A．动力臂逐渐变大
B．阻力臂逐渐变小
C．动力F保持不变
D．动力F逐渐增大
D
O
F
F

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