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第十一章　简单机械
第一节　探究：杠杆的
平衡条件
预习清单
1.在力的作用下能绕着_______转动的硬棒称为杠杆。杠杆的五要素是______、______、_______、_______、_______。
2.杠杆的平衡条件为：_______________________________
_______________。
3.生活中的杠杆可分为三类，分别是_________、________、_________。
固定点
（F1l1=F2l2）
动力×动力臂=阻力×阻力臂
支点
省力杠杆
动力
阻力
动力臂
阻力臂
费力杠杆
等臂杠杆
导入新课
如图所示是我们的祖先在建造宫殿时的情景。你知道他们利用木棒搬动巨大木料的原理是什么吗？
任务一：认识杠杆
这些日常生活中使用的工具在使用时，有什么共同特点？
它们的共同特征是：受到力的作用、能绕某一点转动。
杠杆——在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。
任务一：认识杠杆
杠杆的五要素：
①支点：杠杆绕着转动的点O。
②动力：使杠杆转动的力F1。
③阻力：阻碍杠杆转动的力F2。
④动力臂：从支点到动力作用线的距离l1。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离l2。
任务一：认识杠杆
力臂的画法：
任务二：探究杠杆的平衡条件
实验器材：杠杆、铁架台、钩码等。
实验设计：通过改变支点两侧悬挂的钩码个数和悬挂位置，探究杠杆平衡时动力和动力臂，阻力和阻力臂之间的关系。
任务二：探究杠杆的平衡条件
实验步骤：
（1）把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（2）在杠杆支点两侧挂不同个数的钩码，把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力F1，支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力F2。调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2的实验数据填入表中。
任务二：探究杠杆的平衡条件
实验步骤：
（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡，再做几次实验。
（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆达到平衡。
任务二：探究杠杆的平衡条件
将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
实验结论：
杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。
任务二：探究杠杆的平衡条件
思考：
（1）杠杆在水平位置静止的目的是什么？
①使杠杆的重心在支点，以消除杠杆自身重力对实验的影响。
②便于直接读出力臂。
（2）多次测量获得多组实验数据的目的是什么？
避免偶然性，获得普遍性的结论。
（3）在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。挂钩码后，还能再调节平衡螺母吗？
挂钩码以后，不能再调节平衡螺母。
任务二：探究杠杆的平衡条件
思考：
（4）由下表中的数据可以得出杠杆的平衡条件为“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。这个结论正确吗？ 为什么？
这个结论是错误的。错误原因：①力和力臂的单位不同，是不同的物理量，数据不能相加减。②只测一组数据，实验次数太少，具有偶然性，不能得出普遍适用的规律。
任务三：杠杆的应用
利用撬棒撬石头和利用食品夹夹食物时是省力还是费力？
任务三：杠杆的应用
人的动力为F1，动力臂为l1，阻力为F2，阻力臂为l2。
根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2。
1.省力杠杆
（1）若l1>l2，则F1任务三：杠杆的应用
（2）生活中的一些省力杠杆。
任务三：杠杆的应用
人的动力为F1，动力臂为l1，阻力为F2，阻力臂为l2。
根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2。
2.费力杠杆
（1）若l1＜l2，则F1＞F2，为费力杠杆。
任务三：杠杆的应用
（2）生活中的一些费力杠杆。
任务三：杠杆的应用
人的动力为F1，动力臂为l1，阻力为F2，阻力臂为l2。
根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2。
3.等臂杠杆
（1）若l1＝l2，则F1=F2，为等臂力杠杆。
任务三：杠杆的应用
（2）生活中的一些等臂杠杆。
核心总结
课堂评价
1.如图所示，O点为杠杆支点，在杠杆右端施加力F，某同学 （ ）
A
课堂评价
2.如图甲所示，杠杆保持静止，O 为支点，请画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。如图乙所示，请在图中画出力F1的力臂l及杠杆所受阻力F2的示意图。
课堂评价
3.下列工具正常使用时，属于费力杠杆的是 （ ）
A B C D
C
课堂评价
4.如图甲所示是生活中常用的夹子，拇指对夹子施加压力F1使夹子缓慢张开，夹子上的钢丝对夹子的弹力为F2，则F1_____（选填“＞”“=”或“＜”）F2，此时夹子是______（选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆；如图乙所示，用夹子夹住木块，夹子上A 点受到木块的作用力F3的方向________（选填“向下”或“向上”）。
＜
省力
向上
谢谢！

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