初中物理初中物理：12.1 杠杆-复习

第十二章简单机械第1节

杠杆八年级物理下册•人教版③杠杆

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。F1F2力F1力F2相当于杠杆注意:

“硬棒”是指在力的作用不发生形变。

杠杆可以是直的，也可以是弯曲的。固定点固定点①描述杠杆的名词（杠杆“五要素”）

支点：杠杆绕着转动的点O；

动力：使杠杆转动的力F1；

阻力：阻碍杠杆转动的力F2；

动力臂：从支点到动力作用线的距离l1；

阻力臂：从支点到阻力作用线的距离l2。注意：“力的作用线”是指过力的作用点沿力的方向所画的直线。力臂不是支点到作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离。F2F1l2人用撬棒翘起物体动力臂l１④力臂的作法（一找点，二画线，三作垂线段）阻力F2动力F１阻力臂l２以人用撬棒翘起物体为例——画出动力F1与阻力F2的力臂支点O（力的作用线）F1F2【例题2】如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。选项图能正确表示它工作示意图的是（）由题图知，向上用力时，起子围绕左端O转动，因此O为支点。又因为动力F１的方向向上，使杠杆沿逆时针转动，所以阻力F2的方向向下，使杠杆沿顺时针转动。故选B。

B

画力F1的力臂时，只需过支点O做F1的垂线即可；

因为L2是F2的力臂，所以画出与L2垂直的线段，就是力的作用线，再根据动力与阻力对杠杆的作用效果相反，即可确定阻力F2的方向。1.如图所示杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是F2的力臂。请在图中画出力F1的力臂L1以及阻力F2.F2l1∟①杠杆的平衡：

杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，就说杠杆平衡。

【提出问题】【猜想与假设】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？

动力+动力臂=阻力+阻力臂

动力-动力臂=阻力-阻力臂

动力×动力臂=阻力×阻力臂

动力:动力臂=阻力:阻力臂…………①实验器材：杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计。②测量的物理量：力、力臂。③当杠杆平衡时，分别测出动力F1、阻力F2，动力臂L1、阻力臂L2。并多次改变力和力臂的大小，获取多组数据。【设计实验】【实验表格】实验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1

23（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。【实验步骤】平衡螺母使杠杆在水平位置平衡时，两个力臂可以直接从杠杆上直接读出，就不用测量了，非常方便。另外，可以消除杠杆自身的重力对实验结果的影响。杠杆哪端高，就把平衡螺母向哪端调节；或者杠杆向哪边偏，就把平衡螺母向反方向调节平衡螺母视频演示《实验——探究杠杆的平衡条件》杠杆平衡时：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 计算公式:F1

L1=F2

L2

注意：（1）应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要用牛（N），动力臂和阻力臂的单位要相同。（2）杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；乘积相等就平衡；否则沿着乘积大的那端转动。或变形式:作用在杠杆上两个力的大小与他们的力臂成反比。这就是阿基米德发现的杠杆原理。F1：F2=L2：L1①让杠杆在水平位置静止的目的是：

一是使杠杆的重心在支点，以消除杠杆自身重力对实验的影响。二是便于直接读出力臂。②多次测量获得多组实验数据的目的是：避免偶然性，获得普遍性的结论。【评估与交流】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，不能再调节平衡螺母。④读数时，杠杆仍要保持处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。调节平衡螺母不能调节平衡螺母【例题3】如图所示，请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2.F1∟l2∟作图步骤：①确定最大力臂：作用在B端上动力F1最小时，则动力臂最大，应该为OB。②画力的作用线：过B点做与OB垂直的线段（即动力的作用线）。③确定动力的方向：与阻力F2的作用效果相反，应该向上。如图所示，是利用撬棒撬石头时的情景，请仔细观察，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？如图所示，是利用食品夹时的情景，请仔细观察，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？①根据杠杆的平衡条件对杠杆进行分析：＞省力杠杆等臂杠杆费力杠杆＝＜提示：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。如图所示，人的动力为F1，动力臂为l1；阻力为F2，阻力臂为l2。若l1＜l2，则F1F2

若l1=l2，则F1F2若l1＞l2，则F1F2根据杠杆的平衡条件：F1

L1=F2

L2

①特点：动力臂大于阻力臂，省力费距离。oF1F2使用省力杠杆时，动力移动的距离A0A大于阻力移动的距离BB0，即费距离。因为l1＞l2，所以F1＜F2，即省力。根据杠杆的平衡条件：F1

L1=F2

L2

②省力杠杆的实例分析F1F2ooF2F1剪刀相当于两个杠杆组合在一起l2l1oF1F2使用费力杠杆时，动力移动的距离h1小于阻力移动的距离h2，即省距离。F1F2h2h1因为l1＜l2，所以F1＞F2，即费力。根据杠杆的平衡条件：F1

L1=F2

L2

①特点：动力臂小于阻力臂，费力省距离。o②费力杠杆的实例分析oF1F2F2l1l2l2l1筷子相当于两个杠杆组合在一起。人的右手与钓鱼竿接触处为支点。oF1③生活中的一些费力杠杆扫把镊子船桨①特点：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，不费距离不省距离。oF1F2使用等臂杠杆时，动力移动的距离等于阻力移动的距离，即不省距离也不费距离。但可以改变力的方向因为l1=l2，所以F1=F2，即动力等于阻力。根据杠杆的平衡条件：F1

L1=F2

L2

②生活中的等臂杠杆定滑轮托盘天平跷跷板

杠杆分类力臂关系省费力、距离情况应用举例省力杠杆费力杠杆等臂杠杆省力费距离

省距离费力不省力也不省距离撬棍、扳手、钢丝钳天平、跷跷板镊子、鱼竿、筷子l动＞l阻l动＜l阻l动=l阻【例题6】在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）BA．支点在起子与瓶盖中间接触处，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B．支点在夹子两壁连接处，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C．支点是锤子与地面的接触点，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D．支点在夹子两壁连接处，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

B是费力杠杆，所以选B。A.瓶盖起子 B.食品夹 C.起钉锤 D.核桃夹3. 图为指甲剪的示意图，它有几个杠杆?分别是省力杠杆，还是费力杠杆?如图所示，指甲剪由3个杠杆组成，分别是ABC、OBD和OED。其中，ABC是省力杠杆，OBD和OED是费力杠杆。ECBADO课堂总结五三类杠杆力臂关系省费力、距离情况应用举例省力杠杆l动

l阻费力杠杆l动

l阻等臂杠杆l动

l阻

②杠杆的五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。①杠杆的定义：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。

③杠杆的平衡条件：动力

动力臂=阻力阻力臂

F1l1＝F2l2④杠杆分类杠杆＞＜=省力费距离

省距离费力不省力也不省距离撬棍、扳手、钢丝钳天平、跷跷板镊子、鱼竿、筷子六

画力F1的力臂时，只需过支点O做F1的垂线即可；

因为L2是F2的力臂，所以画出与L2垂直的线段，就是力的作用线，再根据动力与阻力对杠杆的作用效果相反，即可确定阻力F2的方向。1.如图所示杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是F2的力臂。请在图中画出力F1的力臂L1以及阻力F2.F2l1∟

人的右手与鱼竿接触点为支点，左手的力为动力F1，鱼对鱼竿末端的拉力F2为阻力。如图所示。2.如图是使用钓鱼竿的示意图，O为支点，F1是手对竿的作用力，F2是鱼线对竿的作用力，请在图中画出F1、F2的力臂。3．图中杠杆质地均匀，每个钩码重0.5N，下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是（杠杆上有等间隔的刻度）（）D使杠杆在水平位置平衡，需满足两个力使杠杆转动的方向相反，所以A与C都不能使杠杆水平平衡。由杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2计算出D图中2N×3=1N×6，所以可以使杠杆平衡。4．

如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成个杠杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（