第十三章 力和机械 第四节 杠杆

一、一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。 想一想? 一、一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。

杠杆的五要素 支点 F1 F1 F1 O O O O 动力 L2 L1 F2 F2 F2 动力臂 阻力臂 阻力

这些概念很重要 支点： 杠杆绕着转动的固定点，用O表示。 动力： 使杠杆转动的力，用F1表示。 动力臂： 从支点到动力作用线的距离，用L1表示。 阻力： 阻碍杠杆转动的力，用F2表示。 阻力臂： 从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。

经典例题： 1、画出图中各力的力臂 F2 B O A F1 B F2 O F1 A B F2 O F1 A L1 （1）先确定支点 （2）画出动力、阻力的力的作用线 （3）从支点作动力、阻力作用线的垂线 L2

L1 O F2 F1

L1 F1 O L2 O F2 F2 L1 L2 F1

4、画出杠杆受到的阻力以及杠杆的 动力臂和阻力臂 4、画出杠杆受到的阻力以及杠杆的 动力臂和阻力臂 L2 O F2 L1 F1

F2 F1 l1 l2

F1 l2 F2 l1

2、下列关于杠杆的说法，正确的是 A．杠杆只可以是直的 B．杠杆的支点可以不在杠杆上 C．杠杆必须有支点，且支点一定在杠杆上 D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和

古代的杠杆 吸水的桔槔

二、杠杆的平衡 当杠杆在动力和阻力的作用下静止，或匀速转动时，我们说杠杆平衡了。

调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时平衡

为何要让杠杆在水平位置平衡？ l1 · l2 O 便于测量力臂 F2 F1 倾斜状态时力臂不好测量

实验：探究杠杆平衡的条件

进行实验与收集证据 实验次数 F1/N L1/m F2/N L2/m 1 2 数据 F1=2N，L1=15cm，F2=3N，L2=10cm

杠杆的平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 即 F1L1=F2L2 或F1/F2=L2/L1 因此：杠杆平衡时，力和力臂的大小成反比，即力臂越长，对应的力就越小。

三、杠杆的应用： （由公式F1L1=F2L2 ） 1、省力杠杆（费距离）：F1 < F2， l 1> l2；

常见的省力杠杆：独轮车、瓶起子、汽车方向盘、道钉橇、虎头钳、扳手、铡刀、剪铁皮的剪刀、羊角锤、手术剪刀 ，

常见的费力杠杆：长柄扫帚、镊子、钓鱼杆、缝纫机脚踏板、夹食品夹子、铁锹、裁缝剪刀、理发剪刀、手握钢笔写字、筷子夹菜

等臂杠杆：天平

画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 F2 F1 F1 L1 O L1 L2 O L2 F2

习题： 1、在“研究杠杆平衡条件”实验中 (1) 实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母A向_______调。 (2) 实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向右移动___格。 (3) 图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将_______(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)

2、如图所示， 要求动力的作用点在D点,画出将G提起时所用的最小动力的示意图。

F1 F2 ． G F2 F支 3、如图所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F1 =30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直。已知OA=15cm，OB=5cm，则重物对水平地面的压力为（ ） A．80N B．60N C．40N D．20N C

4、如图所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉往位置B，阻力的力臂 ，动力F （填“变大”“变小”或“不变”） L2 L2` 4、如图所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉往位置B，阻力的力臂 ，动力F （填“变大”“变小”或“不变”） 变大 变大

5、如图所示杆秤，当秤砣磨损一部分，用它称质量，结果比被称物体的真实质量( ) A．偏大 B.偏小 C．不变 D.条件不够，无法确定 A G0 G 5、如图所示杆秤，当秤砣磨损一部分，用它称质量，结果比被称物体的真实质量(　　) A．偏大　B.偏小　　C．不变　D.条件不够，无法确定 A

6、如图表示人的肱二头肌收缩使前臂曲肘时的情况，图中已标出了支点的位置、桡骨及茶杯的受力方向，人的前臂是一个 力杠杆，这种结构给人带来的好处是 。 费 省距离

7、下列工具中，属于省力杠杆的是 ，属于费力杆杆的是 ，属于等臂杠杆的是 。 （1）镊子 （2）铡刀 （3）缝纫机脚踏板（4）羊角锤 （5）钢丝钳 （6）天平（7）理发剪刀 （8）瓶盖起子 （9）筷子

8、在做“研究杠杆平衡条件”实验中，首先要调节杠杆两端的 ，使杠杆在 位置平衡，以便于 。若杠杆左端向下倾斜，则应将右端的平衡螺母向 调或左边的平衡螺母向 调。小清同学在实验中，已填写了部分实验数据，请把其余的部分补上。 动力F（N） 动力臂L（m ） 阻力F2（N） 阻力臂L2（m） 0.98 0.4 0.8 1.47 2.45 0.6 0.2 1.96

9、一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上 重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端 多远处才能使扁担平衡？ 分析：人肩挑处是 L=1.8m 分析：人肩挑处是 扁担的支点O，前 后两货物的重分别 为动力和阻力，要 求的肩处离前端的 距离是动力臂。 l1 l2 O F1=G1＝600N F2=G2＝200N

解　：根据L1＋L2＝1.8m得出 　　　L2=1.8m－L1－－－－－（1） 根据杠杆的平衡条件： 　　　F1L1＝F2L2 　　　将（1）代入得 　　　600N X L1＝200N X (1.8m－L1） 　　　解之得：L1=0.45m 答 ：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁担平衡。