、认识杠杆

这些都是杠杆，它们有什么共同特点？

知识点1、杠杆定义

在 的作用下能绕一 转动的 。

知识点2、杠杆的五要素

知识点3、力、力臂的作法

（1）画力臂：找“点”、画“线”、作“垂线”

（2）画最小力：根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂都确定时，动力臂越大，动力就越小；要使动力最小，就必须使动力臂最大，通常是将支点和动力作用点的连线看成是动力臂，此时动力最小.

例1、下列关于杠杆的说法中，正确的是（　　）

A．杠杆必须是一根直棒

B．杠杆一定要有支点

C．动力臂就是支点到动力作用点的距离

D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和

例2、下列关于杠杆五个名词的说法中，正确的是（　　）

A．力臂一定在杠杆上

B．作用在杠杆上的动力、阻力方向一定相反

C．力臂是支点到力的作用点的距离

D．力的作用线通过支点其力臂为0

例3、作出图中的动力臂和阻力臂。

例4、（1）图中AB是用软绳悬挂的杠杆，请在A点画出能使杠杆在图示位置平衡的最小拉力的示意图，并把力臂标出来.

（2）如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图，并作出F2的力臂L2。

（3）图中，使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂L2。

练习1、（1）如图所示，画出F1和F2的力臂。

（2）作出图中拉力的力臂和重力的示意图。

（3）为使如图所示的杠杆保持静止，在A点作用了一个动力F，力的方向不同，则大小也不同。请画出最小动力F的示意图和阻力的力臂。

思维拓展1、（1）请你在图中画出小锤所受动力F的力臂L。

（2）如图所示，画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F的示意图和对应的力臂。

（3）如图所示，张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你在图中画出这个力的示意图。

二、探究杠杆平衡条件

知识点1、杠杆的平衡状态

当杠杆保持静止或匀速转动时，就说杠杆平衡了！

知识点2、探究杠杆的平衡条件

提出问题：杠杆平衡时动力，动力臂与阻力，阻力臂之间有什么关系？

实验器材： 杠杆及支架，钩码5－6个，弹簧测力计，刻度尺，细线。

图1 图2 图3

实验步骤：（1）如图1所示，把杠杆支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

（2）如图2所示，把三个钩码挂在杠杆两侧（左边2个，右边1个），移动钩码的位置，使杠杆仍在水平位置平衡。把支点左方的钩码对杠杆的作用力（等于钩码受的重力）当作阻力，把支点右方的钩码对杠杆的作用力当作动力，将动力F1，动力臂L1，阻力F2，阻力臂L2的数值填入下表。

（3）在左方钩码下再增加2个钩码，位置不变，移动右方钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，将实验数据也填入下表。

（4）在杠杆两侧挂上个数相同的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置平衡，将测得的力和力臂记在表中。

（5）如图3所示，把钩码挂在杠杆一侧，用弹簧测力计在同侧竖直向上拉住杠杆，使杠杆在水平位置平衡，把钩码拉杠杆的力当作阻力，把弹簧测力计拉力当作动力，将力和力臂的数据填入表中。

（6）算出四次实验中动力×动力臂及阻力×阻力臂的数值，填入表中。

（7）比较计算结果，归纳可得：杠杆的平衡条件是： 。

实验结论： 杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2 或 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。

实验解析：

（1）在没有挂砝码前，使杠杆在水平位置平衡，目的是 。

（2）实验中使杠杆调到水平位置平衡，其目的是 。

实验突破：由于实验时杠杆在水平位置平衡，动力或阻力的方向是竖直向下，容易得出“动力×动力作用点到支点的距离”等于“阻力×阻力作用点到支点的距离”的错误结论。

解决方法是：保持左端的钩码数量和位置不变，将弹簧测力计在同一位置由竖直向下改为斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，发现弹簧测力计的示数变大了，这是因为力臂变小了。再比较“动力×动力作用点到支点的距离”和“阻力×阻力作用点到支点的距离”的大小即可判断这个结论是错误的。

例5、如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是（ ）

A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然平衡 D．无法判断

例6、小梦在探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是（　　）

A．便于正确认识力臂 B．便于测量力臂的大小

C．便于直接读出拉力的大小 D．便于提供不同方向的拉力

例7、如图所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂一重物G，在A处用一竖直向上的力F拉杠杆。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则（　　）

A．F逐渐增大，但F＜G B．F大小不变，但F＞G

C．F逐渐减小，但F＞G D．F大小不变，但F＜G

练习2、如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使标杆在水平位置平衡，B处应挂与A处同样大小的钩码个数为（　　）

A．6个 B．4个 C．3个 D．2个

练习3、用右图所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将（　　）

A. 保持不变 B. 逐渐变小 C. 逐渐变大 D. 先变大，后变小

练习4、探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（　　）

A．一直变小 B．一直不变

C．一直变大 D．先变小后变大

思维拓展2、如图所示杠杆，O是支点，杠杆质量不计，在A、B两端分别挂上质量不等的甲、乙两物体（甲的质量大于乙），此时杠杆平衡，下列情况中能使杠杆重新平衡的是（　　）

A．将甲乙两物体向支点移动相同的距离

B．将甲乙两物体远离支点移动相同的距离

C．在甲乙两端分别挂上质量相等的物体

D．在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量相等的物体

思维拓展3、如图所示，一块均匀的厚木板长16米，重400牛，对称的搁在相距8米的A、B两个支架上。

（1）若小金的体重为500牛，站在A点静止时，支架上受到木板的压力为　 　牛；从A点出发向左走到离A点　 　米处时，木板将开始翘动。

（2）若一个人从A点出发要安全移动到最左端，则他的体重G的取值范围为　 　牛。

三、杠杆分类及生活中的杠杆

知识点1、杠杆分类（判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小）

知识点2、生活中的杠杆

例8、下图中属于费力杠杆的是（　　）

例9、如上图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请完成下列问题：

（1）在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2；

（2）钓鱼竿属于 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。

例10、如图为用瓶起开启瓶盖的情景，关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

练习5、如图所示，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（　　）

练习6、如图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）。 设车箱和泥土的总重G=1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是 m，F的大小至少是 N。

1、如图所示，撬动大石块的铁棒，可抽象化为（　　）

A．杠杆 B．滑轮 C．轮轴 D．斜面

2、以下概念不是杠杆的基本要素的是（　　）

A．支点 B．动力 C．阻力臂 D．重心

3、如图杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的质量相同重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，不计杠杆重力，则（　　）

A．AO＞OB B．AO＝OB C．AO＜OB D．无法判断

4、如图所示，刻度均匀的杠杆处于平衡状态，所挂的每个钩码的质量均相等，如果在杠杆两侧已挂钩码的下方各增加一个相同规格的钩码，杠杆会（　　）

A．右端下沉 B．左端下沉 C．杠杆仍然平衡 D．无法判断

5、如图所示的四个实例中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　）

A．

划船桨 B．

钓鱼竿

C．

瓶起子 D．

食品夹

6、如图，以下有关于杠杆的说法正确的是（　　）

A．甲：该图是剪铁皮的剪子，它在使用时属于费力杠杆

B．乙：该图是扳手，它在使用时，省力的同时也省距离

C．丙：该图为医用镊子，在使用过程中属于费力杠杆

D．丁：该图是实验前杠杆的状态，要想使杠杆在水平位置平衡，需将杠杆的右侧平衡螺母向左调节

7、自行车是简单机械的巧妙结合，如踏脚用到了杠杆原理。若作用在脚踏板上的力为F，下列图中能正确表示出该力的力臂的是（　　）

A．

B．

C．

D．

8、如图，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将（　　）

A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．无法判断

9、如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB，则在转动过程中（　　）

A．F变大 B．F先变大后变小 C．F变小 D．F先变小后变大

10、如图所示，杠杆AOCB的A端吊着一个重为60N的物体，AO＝BC＝40cm，OC＝30cm，不计杠杆重力及摩擦，要保持杠杆AOCB平衡，作用在B端最小的力F＝　 　N。

11、小明在家常用板栗去壳器去除板栗壳（如图甲所示），使用时用手压手柄，此时的AOB可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图，请你在乙图中画出杠杆的动力示意图F1和阻力示意图F2，并画出动力臂L1。

12、在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）小华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向　 　调节平衡螺母。

（2）如果利用如图乙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为　 　N．如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。

（3）某次实验中，用如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是以下哪种原因　 　（选填字母）

A．一个人无法独立操作 B．需要使用太多的钩码

C．力臂与杠杆不重合 D．力和力臂数目过多

（4）某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量如图丁所示。

①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；

②将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺的　 　到支座的距离L2；

③根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m＝　 　（用题目中所给物理量表示）。