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第2课时
杠杆的分类及应用
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
R·八年级物理下册
预习检测
1. 等臂杠杆的动力臂______阻力臂，不省力也不不省距离，但可以改变___________。
2. 省力杠杆的动力臂______阻力臂，____省力，但____距离。
3. 费力杠杆的动力臂______阻力臂，______省力，但____距离。
大于
能
费
小于
不能
省
等于
力的方向
交流导入
这些杠杆在正常使用时，哪个省力？哪个费力？
费力
省力
省力
分析这些杠杆的五要素，你发现了什么？
你能否根据杠杆的平衡条件，比较简便地判断出一个杠杆是省力还是费力？
探究新知
知识点1 生活中的杠杆
根据杠杆的平衡条件，可以知道杠杆的应用有三种情况。
杠杆的分类
省力杠杆：动力臂>阻力臂
费力杠杆：动力臂<阻力臂
等臂杠杆：动力臂=阻力臂
等臂杠杆
力臂的大小关系：l1 = l2
力的大小关系：F1 = F2
动力和阻力的作用点移动距离的关系：
动力作用点移动的距离等于阻力作用点移动的距离
特点：既不省力也不省距离
应用：天平、定滑轮等
省力杠杆
力臂的大小关系：l1 > l2
力的大小关系：F1 < F2
动力和阻力的作用点移动距离的关系：动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离
特点：省力费距离
应用：撬棒、开瓶器、钢丝钳、羊角锤等
费力杠杆
力臂的大小关系：l1 < l2
力的大小关系：F1 > F2
动力和阻力的作用点移动距离的关系：动力作用点移动的距离小于阻力作用点移动的距离
特点：费力省距离
应用：镊子、筷子、钓鱼竿、划船等
（1）根据力臂的大小关系判断；
（2）从使用目的和效果进行判断：阻力很大时，通常使用省力杠杆；有时阻力不大，使用杠杆是为了省距离，就要使用费力杠杆。既省力又省距离的杠杆是不存在的。
归纳小结
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂大小关系
力的大小关系
特点 省力但费距离 费力但省距离 既不省力也不省距离
l1 > l2
F1 < F2
l1 < l2
F1 > F2
l1 = l2
F1 = F2
我国古代的杠杆
在古代，我国人民就善于在生产生活中利用各种各样的杠杆。
点击画面播放
碓
桔槔
我国古代还有许多杠杆的应用。有兴趣的同学可以进一步研究。
练习
某学校劳动教育课堂上，四位同学用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示，其中属于使用费力杠杆的是（ ）
A. 锄地时举起锄头
B. 羊角锤拔钉子
C. 园艺剪修剪树枝
D. 钢丝钳剪铁丝
A
例1 如图，轻质杠杆处于平衡状态，将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（ ）
A. 杠杆仍能平衡
B. 杠杆不能平衡，右端下沉
C. 杠杆不能平衡，左端下沉
D. 无法判断
知识点2 杠杆的综合应用
判断杠杆的状态
C
1. 原来杠杆在水平位置处于平衡状态，有 FAL左 = FBL右，因为 L左 > L右，所以 FA_______FB。
2.当向支点移动相同的距离 Δl时，两边的力臂都减小 Δl，左边力与力臂的乘积变为FA(l左–Δl)=FAl左–FAΔl，右边力与力臂的乘积变为FB(l右–Δl)=FBl右–FBΔl。
因为FAl左=FBl右，FAΔl______FBΔl，
所以FA(l左–Δl)______FB(l右–Δl)，
则杠杆的______端下沉。
<
<
>
左
思路解析
杠杆平衡的判断方法
杠杆
F1端下沉
F2端下沉
平衡
不平衡
静止
F1l1 = F2l2
F1l1 ≠ F2l2
F1l1 > F2l2
F1l1 < F2l2
例2 如图所示，一根质地均匀的木杆可绕 O 点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力 F，使木杆从 OA 位置匀速转到 OB 位置的过程中，力 F 的大小将（ ）
先变大，后变小
先变小，后变大
一直是变大的
一直是变小的
判断动力大小的变化
A
变大
第一阶段：OA→OC
F1L1 = F2L2
即F·OA = G·L2
不变
不变
变大
变小
第二阶段：OC→OB
F1L1 = F2L2
即F·OB = G·L2
不变
不变
变小
思路解析
解答此类题的关键是明确动力臂和阻力臂的变化。可以选取杠杆转动过程中的几个特殊位置，分别作出转动前、后的动力臂和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件进行比较和判断。以杆的自重为阻力的杠杆模型较为常见，在杆转动过程中，重力不变，但其力臂通常是变化的。
解题通法
1. 如果用钳子剪铜线时觉得有些费劲，你可以怎样操作，并简述其中的物理原理。
练习与应用
如果用钳子剪铜线时，觉得有些费劲，可以让铜线尽量靠近转轴处，或手握在离转轴更远处，因为剪断铜线的阻力不变，要想省力，可以减小阻力臂或增大动力臂。
F1
F2
l1
l2
2. 如图为指甲剪的示意图，其中有省力杠杆，也有费力杠杆。哪个部分是省力杠杆，哪个部分是费力杠杆？
如图所示，指甲剪上有三个杠杆，分别是 ABC、OBD 和 OED，其中 ABC 是省力杠杆，OBD 和 OED 是费力杠杆。
3. 如图所示，用细线将质量可忽略不计的杠杆
悬挂起来，把质量为 0.3 kg 的物体 A 用细线悬挂在杠杆的 C 处，质量为 0.5 kg 的物体 B（B不溶于水）用细线悬挂在杠杆的 D 处。当物体 B 浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡。此时 C、D 到 O点的距离分别为 20 cm、30 cm。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取 10 N/kg）求：
（1）物体 A 的重力。
（2）细线对物体 B 的拉力。
解：（1）物体 A 的重力
GA = mAg = 0.3 kg×10 N/kg = 3 N
（2）由杠杆平衡条件 F1l1 = F2l2 可得，
细线对杠杆上 D 点的拉力
则细线对物体 B 的拉力 F拉 = FD = 2N
解：物体 B 的重力GB = mB g = 0.5 kg×10 N/kg =5 N，对物体 B 进行受力分析得，物体 B 受到的浮力
F浮 = GB-F拉 = 5 N－2 N = 3 N，由阿基
米德原理可知，物体 B 排开水的体积
因为物体 B 浸没在水中，所以物体 B 的体积
VB= V排 = 3×10-4m3。
（3）物体 B 的体积。
课堂小结
F1 l1=F2 l2
1. 杠杆的分类
2. 杠杆的应用

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