第六章力和機械6.5探究杠桿的平衡條件

探究杠桿的平衡條件1.什么是杠桿？如何畫力臂？2.杠桿的平衡條件是什么？3.杠桿的應(yīng)用？思考:假如有一大石頭擋道。我們用手搬不動，手邊只有一根木棒，你們有沒有辦法將它搬走呢？這三個用具有什么共同特點？共同點：①都是硬棒。（軟的不行，直的彎的都可以）②工作過程中都在轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中有一點是不動的。③除固定不動的點外，還要受到兩個力的作用（一個能使它轉(zhuǎn)動，另一個阻礙它轉(zhuǎn)動）。支點阻力阻力臂動力動力臂一、什么是杠桿？1.定義：在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿。2.杠桿的五要素：支點(O)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點動力(F1)：使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力動力臂(L1)：從支點到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點到阻力作用線的垂直距離3.力臂的畫法F1OL1L2F3F2L3一找支點

二畫線（力的作用線）三定距離（力臂的長）四標(biāo)力臂（1）力臂是從支點到力的作用線的垂直距離。（2）力臂的畫法：（3）力臂可能在杠桿上，也可能不在杠桿上；而支點、動力和阻力的作用點一定在杠桿上。F1F2L1L2F1F2L1OL2O1.畫出下列各力的力臂二、杠桿平衡的條件是什么？當(dāng)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，我們就說杠桿平衡了。杠桿平衡時，杠桿不一定處于水平位置。1.杠桿的平衡2.探究杠桿的平衡條件動力×動力臂＝阻力×阻力臂F1×L1＝F2×L2注意在實驗過程中，（1）將杠桿尺的重心放在支點上是為了排除杠桿自重對實驗的影響；（2）調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡是為了便于測量力臂的大?。唬?）測量多組數(shù)據(jù)是為了使實驗結(jié)論具有普遍性。

例題假如圖中的大人重750N，小女孩重250N。當(dāng)大人坐在與蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸距離為0.5m處，小女孩應(yīng)該坐在哪里才能使蹺蹺板水平平衡?

注意（1）利用杠桿平衡條件進(jìn)行計算時，一定要找準(zhǔn)杠桿的五要素；（2）利用杠桿的平衡條件公式時，動力和阻力的單位要統(tǒng)一為力的單位“N”，動力臂和阻力臂的單位要統(tǒng)一，但不一定是“m”，其他長度單位統(tǒng)一也可以。2.小明探究杠桿的平衡條件，掛鉤碼前，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，杠桿上每格長度相等，桿上A、B、C、D的位置如圖所示，當(dāng)A點掛4個鉤碼時，下列操作中能使杠桿在水平位置平衡的是(

)A.B點掛5個鉤碼B.C點掛4個鉤碼C.D點掛1個鉤碼D.D點掛2個鉤碼D三、杠桿的分類1.省力杠桿因為L1>L2

，所以：F1

F2<F2F1L1L2O省力杠桿的特點是：省力費距離省力杠桿2.費力杠桿因為L1<L2

，所以F1

F2>F2F1L1L2O費力杠桿的特點是：省距離但費力費力杠桿3.等臂杠桿因為L1

＝L2

，所以F1

F2＝F2F1L1L2O等臂杠桿的特點是：不省力也不省距離。等臂杠桿天平國旗桿頂端的定滑輪

3.圖中哪些杠桿省力，哪些杠桿費力，哪些杠桿既不省力也不費力？使用這三類杠桿各有什么好處?省力杠桿能省力省力杠桿能省力等臂杠桿測物體的質(zhì)量費力杠桿能省距離省力杠桿能省力省力杠桿能省力拓展

判斷杠桿是省力杠桿還是費力杠桿有以下三種方法：方法一：首先準(zhǔn)確地找到支點，正確分析杠桿受的力中哪個是動力，哪個是阻力，然后再作出各力臂，動力臂大于阻力臂是省力杠桿；動力臂小于阻力臂是費力杠桿；方法二：設(shè)想讓杠桿繞支點轉(zhuǎn)動，通過比較動力作用點和阻力作用點移動的距離來判定。動力作用點移動距離大的是省力杠桿；動力作用點移動距離小的是費力杠桿。方法三：利用使用杠桿時的目的判定：是為了省距離還是為了省力。如利用羊角錘起釘子目的是為了省力，故是省力杠桿。杠桿什么叫杠桿？杠桿的定義杠桿的五要素力臂的畫法探究杠桿的平衡條件什么叫杠桿平衡？杠桿平衡的條件杠桿的分類省力杠桿費力杠桿等臂杠桿1.同學(xué)們的文具盒里，有許多學(xué)習(xí)用品的使用屬于杠桿原理的應(yīng)用。例如：打開文具盒，將盒蓋上翻過程中，文具盒的盒蓋相當(dāng)于______(填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿；用墨色水筆答題時，筆相當(dāng)于______(填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。省力費力2.圖是拉桿式旅行箱的受力示意圖。若箱重100N,動力臂是阻力臂的4倍，則拉箱子時，豎直向上的拉力F=_______N。

253.關(guān)于杠桿的下列說法中正確的是(

)A.杠桿必須是一根直棒B.杠桿不一定要有支點C.杠桿可以是直的，也可以是彎的D.作用在杠桿上的兩個力總是使杠桿向相同的方向轉(zhuǎn)動C4.一位體重約為500N的同學(xué)在做俯臥撐，如圖所示，點A為重心。請計算地面對他雙手的作用力。

5.在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：

(1)實驗前，發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，應(yīng)向________端調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。(2)如圖所示，把鉤碼掛在杠桿左側(cè)A點，為使OB成為力臂，應(yīng)在B點沿