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杠 杆
人教版 第十二章 简单机械
第一节
认识杠杆，知道什么是杠杆及杠杆的五要素
会画力臂
知道杠杆种类及三种杠杆的特点，能从常见简单工具中识别出杠杆并分类
通过探究获得杠杆的平衡条件，能用杠杆的平衡条件进行计算
学习目标
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
你认为阿基米德的愿望能实现吗？
想一想
观察与思考
使用这些工具时，有什么特点？
能绕一个固定点转动
再仔细观察这几幅图，找出它们的共同特征。
观察与思考
固定点
绕固定点转动
硬棒
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
杠杆的概念
杠杆成立条件:
硬棒
受力的作用
能绕固定点转动
杠杆
生活中的杠杆
提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？
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
杠杆五要素
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.标出力臂
F2
B
O
A
F1
画杠杆力臂
1.画出动力臂和阻力臂。
l1
l2
练一练
2.如图所示，用瓶起子开启瓶盖时可以抽象为一个杠杆，如果不计自重，在图中，能正确表示瓶起子工作示意图的是（　　）
A
B
C
D
B
力臂：是支点到力的作用线的垂直距离。
力臂是一定在杠杆上吗？
思考讨论
l
不一定
杠杆是否都是直的？
杠杆可以是直的，也可以是弯的
思考讨论
若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？
思考讨论
l1
F1'
l1'
课堂检测
在图中，O是杠杆的支点，画出力F的力臂，并用字母L表示。
【提出问题】
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
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。
杠杆平衡条件
【实验器材】
杠杆平衡装置、钩码
实验注意事项：
1. 在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。
2. 挂钩码后，不能再动平衡螺母。
3. 读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。
杠杆平衡条件
调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。
杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
杠杆平衡条件
【实验步骤】
【记录和分析数据】
F1 · l1=F2 · l2
结论：
杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂
一位物理老师利用杠杆定理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如右图）。测量是利用了一根长度为10m的槽钢作为杠杆。吊钩固定点O为支点。弹簧测力计示数F1为200N。测得动力臂l1为9m，阻力臂l2为6cm。若不计槽钢和铁笼的质量，请你估算大象的质量。(g取10N/kg)
例 题
由F1l1＝F2l2 得：
解：
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.06m
=3×104N
m
=
F2
g
=
10N/kg
3×104N
=3×103kg = 3 t
如图所示，杠杆处于水平位置平衡。若将两边所挂的钩码各减去一个，杠杆将（　　）
A．仍继续保持水平平衡
B．右端上升，左端下降
C．右端下降，左端上升
D．无法确定杠杆的运动状态
C
练一练
1．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
随堂训练
2．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
随堂训练
使用这三种杠杆的目的相同吗？
托盘天平
老虎钳
钓鱼竿
观察与思考
活动：请同学画一画，标出图中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
生活中的杠杆
你认为图中的杠杆可以分成几类？每一类杠杆分别有什么特点？
F1
O
l1
l2
F2
F2
O
F1
l2
F2
F1
l2
l1
O
生活中的杠杆
l2
l1
F1
F2
动力臂l1
由 F1l1=F2l2
∵l1 ＞l2
∴F1＜ F2
动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆。
O
省力杠杆
阻力臂l2
在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？
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。
省力杠杆
由 F1l1=F2l2
∵l1 ＜ l2
∴F1 ＞ F2
动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆。
F2
F1
l1
l2
O
费力杠杆
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。
费力杠杆
动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，是等臂杠杆。
托盘天平
物理天平
等臂杠杆
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
练一练
课堂小结

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