6.5
探究杠杆的平衡条件
情境引入
一、杠杆
新知探究
这三个用具有什
么共同特点
？
一根硬棒在力的作用下如果能绕着
固定点转动，这根硬棒就叫做
杠杆
一、杠杆
这些用具是杠杆吗？
钢丝钳 杆秤 瓶盖起子
道钉撬 火钳 独轮车
二、杠杆模型
影响杠杆使用效果的因素。
【
探究
】
A
、支点（
O
）
B
、动力（
F
1
）
C
、阻力（
F
2
）
D
、动力臂（
l
1
）
E
、阻力臂（
l
2
）
【
五要素
】
l
1
l
2
O
F
1
F
2
（
1
）先确定杠杆的支点Ｏ和画动力、阻力的方向。
（
2
）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线
（注意： 画的时候要用虚线将力的作用线延长。）
（３）用实线或虚线作从支点Ｏ到力的作用线的垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。
（４）最后用大括号或箭头勾出力臂，并在旁边写上字母
L1
或
L
２。（
力臂的两种表示方法：大括号和箭头）
画力臂的方法是：
F
1
F
2
L
1
L
2
O
试着画出各力和力臂
o
F
1
F
2
L
1
L
2
o
F
1
F
2
L
2
L
1
o
F
1
F
2
L
1
L
2
静止或缓慢的匀速圆周转动。
【
平衡状态
】
【
活动
】
杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢？
力大则对应力臂要小，力小则对应力臂要大
体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？
【
思考
】
【
猜想
】
三、杠杆的平衡条件：
方案
C.
实验中如何快速测得动（阻）力臂？
（多个钩码）
B.
实验中如何方便地提供动力和阻力？
（平衡螺母）
A.
实验中如何解决杠杆自重对平衡的影响？
（水平位置平衡）
（弹簧测力计）
（刻度尺）
（在杠杆上标记均匀刻度）
实验步骤：
1.
调节杠杆
两端的
平衡螺母，使杠杆
在水平位置平衡。
2.
在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在
竖直方向
拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。
3.
改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出
三组
数据。
【
实验过程
】
归纳总结实验结论。
杠杆
平衡
时，动力
×
动力臂
=
阻力
×
阻力臂。
次数
动力
F
1
/N
阻力
F
2
/N
动力臂
l
1
/m
阻力臂
l
2
/m
1
2
3
4
5
6
【
实验评估
】
1.
为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
2.
为什么要进行多次实验探究？
（消除杠杆自重的影响）
（便于测量相应的力臂）
（便于从实验数据中归纳总结出可靠的一般规律）
【
思考
】
给我一个支点和一根足够长的硬
棒，我就能撬动地球。
——
阿基米德
阿基米德撬地球的杠杆应该有什么特点呢？
1
省力杠杆
省力杠杆有哪些特点？
【
杠杆的分类
】
【
特点
】
动力臂大于阻力臂
动力小于阻力，省力
费距离
【
实例
】
起子
羊角锤
压水井手柄等
四、杠杆的分类
2
费力杠杆
【
杠杆的分类
】
【
特点
】
动力臂小于阻力臂
动力大于阻力，费力
省距离
【
实例
】
船桨等
笤帚
筷子
费力杠杆有哪些特点？
镊子
3
等臂杠杆
天平如果不等臂怎么修正？
【
杠杆的分类
】
【
特点
】
动力臂等于阻力臂
动力等于阻力，
不费力不省距离
【
实例
】
天平等
（等量替代）
例、如图所示
,
在一个轻质杠杆
的中点挂一重物
,
在杆的另
一端施加一个动力
F
，使杠
杆保持平衡
,
然后向右转动
F
至水平方向，这一过程中
F
变化情况是
( )
A.
一直增大
B.
一直减小
C.
先变小后变大
D.
先变大后变小
思考：如何确定出使杠杆平衡的最小动力呢？
1
．下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是
（ ）
A
．启瓶器
B
．切纸铡刀
C
．食品夹
D
．羊角锤
随堂练习
C
2
．小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。
（
1
）若使杠杆在
位置平衡，需把平衡螺母向
端调节。
（
2
）如果在杠杆的
A
处挂三个相同的钩码，则在
B
处要挂
个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。
（
3
）若在
C
处挂
6
N
的钩码，用弹簧测力计作用在
B
点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该
，此时弹簧测力计的示数为
。
水平
右
2
O
A
C
B
竖直向上
2 N
3
．如图所示，分别沿力
F
1
、
F
2
、
F
3
、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）
A
．沿
F
1
方向的力最小
B
．沿
F
2
方向的力最小
C
．沿
F
3
方向的力最小
D
．三个力的大小相等
B
F
3
F
1
F
2
O
L
1
L
3
L
2
4
．一根粗细均匀的木棒重
500 N
，一头着地，求
:
抬起另一端所需最小的力有多大？
微信/支付宝扫码支付