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第1节 杠杆(第2课时）
第十二章 简单机械
适用人教版（2012）
学
习
目
标
杠杆的平衡条件
杠杆平衡：
当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。
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？
或绕支点匀速转动时
实验 探究杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件
如图12.1-2，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。
匀速转动不易控制
调节原则是“左偏右调，右偏左调节”
让杠杆的重心作为支点，这样杠杆自身重力的力臂为零，可以消除杠杆的自重对平衡的影响
实验过程中每次都要调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是方便测出力臂，因为，此时支点到钩码悬线的悬点的距离就是力臂
不挂钩码前是通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。挂上钩码后是通过调节钩码位置或数量实现杠杆平衡，此时不能再调节平衡螺母。
1．给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。这时杠杆两侧受到的作用力的大小等于各自钩码所受重力的大小。
杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件
2．设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2； 测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2 的数值填入表格中。改变动力F1和动力臂l1 的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2的大小，再做几次实验。
目的是避免实验的偶然性，总结普遍规律。
杠杆的平衡条件
[实验数据]
[实验结论]
实验结果表明，杠杆的平衡条件是：
动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
或写为
F1l1= F2l2
杠杆的平衡条件
这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
杠杆的平衡条件
杠杆平衡条件的应用：
(1）利用杠杆平衡条件进行简单的计算
①在两个力和两个力臂这4个量中,已知其中的3个,便可求出第4个量。
②若已知动力臂与阻力臂的倍数关系,则已知动力可求阻力，已知阻力可求动力。
杠杆的平衡条件
（2)杠杆平衡及转动的判断
①当F1l1=F2l2时,杠杆平街:当F1l1≠F2l2时,杠杆的平衡被破坏,原来静止的杠杆就要转动起来,原来匀速转动的杠杆将变速转动。
②当F1l1>F2l2,时,杠杆沿F1的方向转动;当F1l1影响杠杆转动的因素不单是力,也不单是力臂而是力和力臂的乘积。
例题1
如图，是小刚同学探究“杠杆的平衡条件”的实验，杠杆上每格等距。
（1）小刚实验过程中始终使杠杆在水平位置平衡，目的是为了__ ____ ；
（2）小刚在实验过程中发现图a所示，为了使杠杆在水平位置平衡，正确的操作是_____；
A．向右调节平衡螺母 B．向左调节平衡螺母
C．向右移动钩码 D．向左移动钩码
C
便于测量力臂
（3）在图b装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆_____（填“左”或“右”）端会下沉；
（4）小刚在图c所示的装置中，每个钩码重1N。小刚在图c中B处施加一个竖直方向的力F1，使杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向_________，大小为_____N。若仍在B处施加一个力F2，如图d所示，仍然保持杠杆平衡，则此时F1_____F2（填“>”“ <”或“=”）。
例题1
<
右
3
竖直向上
例题2
如图所示，在轻质杠杆OB的B端挂一个质量为10千克的物体G，OA为0.4米，AB为0.2米。若使杠杆在水平位置保持静止，求：作用在A点最小的力F的大小及方向。

例题3
C
我们身边有很多杠杆。例如，小朋友玩的跷跷板，拔钉子用的羊角锤，划船用的船桨……仔细观察这些杠杆，看看它们各自的动力臂和阻力臂有什么关系。
生活中的杠杆
生活中的杠杆
根据动力臂与阻力臂的关系，可将杠杆分为三类：
类型 示意图 力的大小关系 力臂的大小关系 特点 应用
省力杠杆 l1>l2 F1费力杠杆 l1F2 费力但省距离 钓鱼竿、镊子、筷子，理发剪刀等
等臂杠杆 l1=l2 F1=F2 既不省力也不省距离，既不费力也不费距离 天平、定滑轮等
三类杠杆的特点如下表
生活中的杠杆
l1
l2
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
l2
F1
F2
注意：使用省力杠杆时费距离，使用费力杠杆时省距离，所以省力杠杆和费力杠杆没有好坏之分，要根据目的选择不同的杠杆。
生活中的杠杆
例题4
A
课堂小结

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