1、 “給我一個支點和一根足夠給我一個支點和一根足夠長的硬棒，我就能撬起球。長的硬棒，我就能撬起球。” 阿基米徳阿基米徳拔圖釘拔圖釘木板上釘了一只圖釘，你能用手把他拔出來嗎？木板上釘了一只圖釘，你能用手把他拔出來嗎？請選用下圖中的工具把圖釘從木板中拔出來。請選用下圖中的工具把圖釘從木板中拔出來。起子羊角錘瓶起子瓶起子這些用具有什這些用具有什 么共同特點么共同特點有力的作用有力的作用繞一固定點轉動繞一固定點轉動硬棒硬棒一、杠桿一、杠桿: :將一根在力的作用下將一根在力的作用下可繞一固定點轉動的硬棒稱做可繞一固定點轉動的硬棒稱做杠桿杠桿zxxk共同特點共同特點1 1、滿足杠桿的條件（兩個）：、滿足杠桿

2、的條件（兩個）：（1 1）要有力的作用）要有力的作用 （2 2）能繞某固定點轉動）能繞某固定點轉動2 2、說明：、說明： 杠桿的形狀可以是直的，也可以是杠桿的形狀可以是直的，也可以是彎曲的，但必須是硬的，即使用時不變彎曲的，但必須是硬的，即使用時不變形。形。這些用具是杠桿嗎？這些用具是杠桿嗎？鋼絲鉗鋼絲鉗 桿秤桿秤 瓶蓋起子瓶蓋起子道釘撬道釘撬 火鉗火鉗 獨輪車獨輪車OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支點支點 動力動力阻力阻力動力臂動力臂阻力臂阻力臂支點：支點：杠桿繞著轉動的固定點，用杠桿繞著轉動的固定點，用O O表示。表示。動力：動力：使杠桿轉動的力，用使杠桿轉動的力，用F F1 1

3、表示。表示。動力臂：動力臂：從支點到動力作用線的距離，用從支點到動力作用線的距離，用L L1 1表示。表示。阻力：阻力：阻礙杠桿轉動的力，用阻礙杠桿轉動的力，用F F2 2表示。表示。阻力臂：阻力臂：從支點到阻力作用線的距離用從支點到阻力作用線的距離用L L2 2表示。表示。有關杠桿的幾個名詞有關杠桿的幾個名詞 力臂的畫法，可以用下面簡單的力臂的畫法，可以用下面簡單的順口溜記住：順口溜記住：一找點，二畫線；三作垂線段一找點，二畫線；三作垂線段支點力的作用線力的作用線支點到力支點到力的作用線的作用線L2L1BF2OF1AF2BOAF1畫出圖中各力的力臂畫出圖中各力的力臂（1 1）找出支點的位置）

4、找出支點的位置（3 3）從支點作動力、阻力）從支點作動力、阻力作用線的垂線作用線的垂線（2 2）確定動力、阻力作用線）確定動力、阻力作用線（4 4）標垂足）標垂足, ,定力臂定力臂一找點，一找點，二畫線；二畫線；三作垂線段三作垂線段F1F2L1L2O畫出各力和力臂畫出各力和力臂一找點，一找點，二畫線；二畫線；三作垂線段三作垂線段支點支點O動力臂動力臂l1阻力臂阻力臂l2動力動力F1阻力阻力F2力臂的作法力臂的作法一找點，一找點，二畫線；二畫線；三作垂線段三作垂線段畫出圖中杠桿各力的力臂畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O一找點，一找點，二畫線；二畫線；三作垂線段三作垂線段

5、1. .找找支點支點2. .作作力的作用線力的作用線3. .作作力臂力臂杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法OF1F2l1l2一找點，一找點，二畫線；二畫線；三作垂線段三作垂線段杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法l1F1l2F2o一找點，一找點，二畫線；二畫線；三作垂線段三作垂線段杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法l1F1l2F2F2OF1l2l1O Ol1F杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1注：注：1 1、力的作用點一定在杠桿上。、力的作用點一定在杠桿上。2 2、力的作用線和力臂垂直。、力的作用線和力臂垂直。3 3、動力和阻力的作用效果是相反的。、動力和阻力的作用效

6、果是相反的。 如圖所示，一個繞如圖所示，一個繞O O點轉動的杠桿，已知阻點轉動的杠桿，已知阻力力F F2 2的方向，以及動力的方向，以及動力 F F1 1的力臂的力臂l l1 1 ，在圖中，在圖中作出阻力作出阻力F F2 2的力臂的力臂l l2 2以及動力以及動力F F1 1的示意圖。的示意圖。 F2OF1l2l1 如圖所示，一個繞如圖所示，一個繞O O點轉動的杠桿，已知動點轉動的杠桿，已知動力力F F1 1的方向，以及阻力的方向，以及阻力 F F2 2的力臂的力臂l l2 2 ，在圖中，在圖中作出阻力作出阻力F F2 2以及動力以及動力F F1 1的力臂。的力臂。 L2L1F2OF1F2OF

7、1l2l1 如圖所示，一個繞如圖所示，一個繞O O點轉動的杠桿，動力臂點轉動的杠桿，動力臂l l1 1及阻力臂及阻力臂l l2 2 ，在圖中作出阻力，在圖中作出阻力F F2 2以及動力以及動力F F1 1的的示意圖示意圖二、探究杠桿的平衡條件二、探究杠桿的平衡條件靜止或緩慢的勻速圓周轉動。靜止或緩慢的勻速圓周轉動。1 1、杠桿的平衡狀態：、杠桿的平衡狀態：【活動活動】杠桿滿足什么條件才能處于平衡狀態呢？杠桿滿足什么條件才能處于平衡狀態呢？力大則對應力臂要小，力小則對應力臂要大力大則對應力臂要小，力小則對應力臂要大體重不同的兩人能不能讓蹺蹺板穩定下來？體重不同的兩人能不能讓蹺蹺板穩定下來？【思考

8、思考】【猜想猜想】AB實驗設計實驗設計杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件器材器材: :測量的物理量測量的物理量: :力、力臂力、力臂討論：討論： A、B兩圖中的杠桿處于靜止兩圖中的杠桿處于靜止狀態，實驗時采用哪幅圖狀態，實驗時采用哪幅圖？為什么為什么？1 1）實驗時，使杠桿在）實驗時，使杠桿在水平位置水平位置平衡，平衡，目的：目的：便于在杠桿上直接讀出力臂的大小。便于在杠桿上直接讀出力臂的大小。消除杠桿自重對實驗的影響消除杠桿自重對實驗的影響F1F1F2F2思考與討論思考與討論2 2） 杠桿兩端裝有兩只可以調節的螺母，作用杠桿兩端裝

9、有兩只可以調節的螺母，作用是調節杠桿使杠桿在水平位置平衡。是調節杠桿使杠桿在水平位置平衡。調節方法：調節方法：左高左輕向左調左高左輕向左調 右高右輕向右調右高右輕向右調探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件3）實驗步驟實驗步驟：1. .調節杠桿在水平位置平衡。調節杠桿在水平位置平衡。2. .在杠桿的左側掛上適量的鉤碼，用彈簧在杠桿的左側掛上適量的鉤碼，用彈簧測力計在測力計在豎直方向豎直方向上拉，使杠桿在上拉，使杠桿在水平水平位置位置平衡，記下彈簧測力計示數。平衡，記下彈簧測力計示數。3. .改變鉤碼數量或位置，重復上面的步驟，改變鉤碼數量或位置，重復上面的步驟，得出得出三組三組數據。數據。4 4

10、、進行實驗與收集證據、進行實驗與收集證據實驗次數實驗次數 F1/NL1/cmF2/NL2/cm123456杠桿的平衡條件（杠桿原理）：杠桿的平衡條件（杠桿原理）：動力動力 X X 動力臂阻力動力臂阻力 X X 阻力臂阻力臂用字母表示為用字母表示為: F1L1=F2L2或或結論：結論：當杠桿平衡時，動力臂是阻力當杠桿平衡時，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一5 5、分析與論證：、分析與論證： 2 2、杠桿的平衡條件（杠桿原理）、杠桿的平衡條件（杠桿原理）交流與評估：交流與評估：1 1、若彈簧測力計不再豎直方向上拉會怎么樣？、若彈簧測力計不再豎直方向上拉會

11、怎么樣？oBA 無法直接從杠桿上讀出力臂的大小（此無法直接從杠桿上讀出力臂的大小（此時時l l1 1OA)OA)l1cBA尋找杠桿平衡的普遍性規律尋找杠桿平衡的普遍性規律, ,避避免偶然性免偶然性2 2、為何需要記錄多組數據、為何需要記錄多組數據, ,這樣做的目的是這樣做的目的是什么？什么？例題：課本P78F F1 1F F2 2動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2這是省力杠桿這是省力杠桿三、杠桿的分類三、杠桿的分類1 1、省力杠桿：、省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠

12、桿動力臂大于阻力臂的杠桿h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1A AB B省力省力，費距離費距離省力杠桿的特點省力杠桿的特點舉例生活中省力杠桿（舉例生活中省力杠桿（4 4種以上）？種以上）？省力杠桿省力杠桿F F2 2F F1 1動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2這是費力杠桿這是費力杠桿2 2、費力杠桿：、費力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿動力臂小于阻力臂的杠桿F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hA A

13、B BA AB BF F2 2F F1 1O O費力，省距離費力，省距離費力杠桿的特點費力杠桿的特點舉例？舉例？費力杠桿費力杠桿F F2 2F F1 1動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1 = = L L2 2FF1 1 = = F F2 2這是等臂杠桿這是等臂杠桿不省力，也不省距離不省力，也不省距離等臂杠桿的特點等臂杠桿的特點3:3:等臂杠桿等臂杠桿: :動力臂等于阻力臂的杠桿動力臂等于阻力臂的杠桿將下列杠桿分類將下列杠桿分類省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿費力

14、杠桿費力杠桿注：注：判斷杠桿的類型，實際就是比較判斷杠桿的類型，實際就是比較動力動力臂和阻力臂臂和阻力臂的大小的大小F2F1l2l1F2F1l2l1四、杠桿的應用四、杠桿的應用 杠桿的應用杠桿的應用 杠桿的應用杠桿的應用汲水的桔槔汲水的桔槔古代的杠桿古代的杠桿五、杠桿原理的應用五、杠桿原理的應用1 1、平衡要素的計算、平衡要素的計算方法方法1 1、合理構建模型，明確平衡要素、合理構建模型，明確平衡要素3 3、注意單位統一，規范解題過程、注意單位統一，規范解題過程2 2、對應杠桿原理，落實公式變形、對應杠桿原理，落實公式變形 一根杠桿一根杠桿AB長長1m，支點距，支點距B端端0.4m，現如，現如

15、圖所示在圖所示在A端掛一個重端掛一個重200N的物體的物體G1，若要使，若要使杠桿平衡，則要在杠桿平衡，則要在B端掛一多重的物體端掛一多重的物體G2？ 解：根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2知知F1=G1=200N L1=1m 0.4m=0.6m F2=G2 L2=0.4m所以G1L1=G2 L2200N0.6m=G2O.4m 解得：解得：G2=300NAOB 如圖，秤砣的質量為如圖，秤砣的質量為0.5kg，OA=1/4OB,則該秤最多能稱多少則該秤最多能稱多少千克的物體？（秤桿重忽略不計）千克的物體？（秤桿重忽略不計）解：根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2知知F1=G1=m砣砣g L1=

16、OB F2=G2=m物物g L2=OA= OB所以m砣砣gL1=m物物g L20.5Kg9.8N/KgOB=m物物9.8N/Kg OB 解得：解得：m物物=2Kg4141怎么分呀？怎么分呀？哈哈哈哈我知道！我知道！OF1G1F2G2l1l2G1G2即即G1l1 G2l2又又l1l2F1l1 F2l2五、杠桿原理的應用五、杠桿原理的應用 如圖，質量可忽略的杠桿上所標的每一格長度都是如圖，質量可忽略的杠桿上所標的每一格長度都是相等的，相等的，0 0為支點，杠桿兩邊所掛的每一個鉤碼均相同，為支點，杠桿兩邊所掛的每一個鉤碼均相同，杠桿在水平位置平衡。在下列情況下，杠桿仍在水平位杠桿在水平位置平衡。在下

17、列情況下，杠桿仍在水平位置保持平衡的是（置保持平衡的是（ ）A A兩邊都減少一個鉤碼兩邊都減少一個鉤碼B B兩邊的鉤碼下各加掛一個兩邊的鉤碼下各加掛一個 相同的鉤碼相同的鉤碼C C左邊鉤碼向右移一格，右邊鉤碼同時向左移一格左邊鉤碼向右移一格，右邊鉤碼同時向左移一格D D右邊加掛一個相同鉤碼，左邊鉤碼同時向左移一格右邊加掛一個相同鉤碼，左邊鉤碼同時向左移一格F1l1F2l2 F1l1 F2l22 2、動態平衡的分析、動態平衡的分析 在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數量的在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數量的鉤碼（每個質量相等），杠桿仍然平衡，如鉤碼（每個質量相等），杠桿仍然平衡，如圖，則圖，則：左右

18、力臂左右力臂L L1 1:L:L2 2=_?=_?L L1 1L L2 2在兩邊鉤碼下同時加掛一在兩邊鉤碼下同時加掛一個同樣的鉤碼，杠桿個同樣的鉤碼，杠桿_（填（填“能或不能能或不能”）平衡？）平衡？ _邊下降邊下降? ?1 1：2 2不能不能右右動態平衡的分析動態平衡的分析若想使下圖中杠桿再次水平平衡，可若想使下圖中杠桿再次水平平衡，可在在 _邊的鉤碼下再掛邊的鉤碼下再掛 _ _ 個鉤碼？個鉤碼？左左1 1若使再次平衡的杠桿兩邊同時去掉若使再次平衡的杠桿兩邊同時去掉一個鉤碼，則一個鉤碼，則 _ _ _ _ 邊將下降，邊將下降，-“極端判斷法極端判斷法”左左 一根均勻銅絲，在中點處支住一根均勻

19、銅絲，在中點處支住它剛好平衡，現將其右端從中它剛好平衡，現將其右端從中對折起來，如圖所示，則杠桿對折起來，如圖所示，則杠桿 A) A) 仍平衡；仍平衡； B)B)左端下降；左端下降； C)C)右端下降；右端下降； D)D)無法判斷。無法判斷。 動態平衡的分析動態平衡的分析 圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B B端繩子的拉力端繩子的拉力F F與與A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 無法比較。無法比較。A AO OB BF FG GA AB BC CD D動態平衡的分

20、析動態平衡的分析 圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B B端繩子的拉力端繩子的拉力F F與與A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 無法比較。無法比較。L L2 2L L1 1A AO OB BF FG G 如圖所示，一個輕質杠桿可繞軸如圖所示，一個輕質杠桿可繞軸O O轉動，在直桿轉動，在直桿 的中點掛一重物的中點掛一重物, ,在桿的另一端施加一個動力在桿的另一端施加一個動力F F， 將直桿從右下位置慢慢抬起到水平位置過程中，將直桿從右下位置慢慢抬起到水平位置過程中，

21、力力F F大小的變化情況是大小的變化情況是 ( )( ) A.A.一直增大一直增大 B.B.一直減小一直減小 C.C.保持不變保持不變 D.D.無法確定無法確定F F始終與桿垂直始終與桿垂直F F始終沿水平方向始終沿水平方向F F始終沿豎直方向始終沿豎直方向動態平衡的分析動態平衡的分析 如圖所示如圖所示, ,在一個輕質杠桿在一個輕質杠桿 的中點掛一重物的中點掛一重物, ,在桿的另在桿的另 一端施加一個動力一端施加一個動力F F，使杠，使杠 桿保持平衡桿保持平衡, ,然后向右轉動然后向右轉動 F F至水平方向，這一過程中至水平方向，這一過程中 F F變化情況是變化情況是 ( )( ) A.A.一直增大一直增大 B.B.一直減小一直減小 C.C.先變小后變大先變小后變大 D.D.先變大后變小先變大后變小思考：如何確定出使杠桿平衡的最小動力呢？思考：如何確定出使杠桿平衡的最小動力呢？動態平衡的分析動態平衡的分析五、杠桿原理的應用五、杠桿原理的應用3 3、最小動力的確定、最小動力的確定【方法方法】2 2、過動力作用點作最大動力臂的垂線為動力作用線、過動力作用點作最大動力臂的垂線為動力作用線1 1、連線支點和動力作用點為最大動力臂、連線支點和動力作用點為最大動力臂3 3、根據、根據“順逆原則順逆原則