第十二章

簡單機械第1節

杠桿

第2課時怎樣使蹺蹺板保持水平平衡呢？1.通過實驗，探究杠桿的平衡條件及應用（重點）2.知道省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿的特點（重點）3.知道杠桿在生活中的應用。【猜想與假設】【制訂計劃與設計實驗】實驗器材：鐵架臺鉤碼帶刻度有平衡螺母的木尺動力×動力臂=阻力×阻力臂？杠桿平衡的平衡狀態：動力+動力臂=阻力+阻力臂？靜止狀態勻速轉動狀態彈簧測力計知識點一：探究杠桿的平衡條件3.實驗中，為什么讓杠桿在水平位置平衡？掛鉤碼或用彈簧測力計拉2.實驗中，如何方便地提供動力和阻力？1.實驗前，為什么讓杠桿在水平位置平衡？便于讀出力臂消除杠桿自重對實驗的影響（1）調節平衡螺母，使杠桿靜止達到水平平衡狀態。（2）杠桿兩端掛上不同數量鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿重新水平平衡。（3）用F1

、F2表示鉤碼對杠桿施加的力；

用L1、L2表示鉤碼懸掛點到支點O距離；（4）改變鉤碼數量和距支點O的距離，使杠桿再次處于水平靜止狀態。將實驗記錄填入表格中。

【實驗步驟】L1L2F2F1次數動力F1（鉤碼）/個阻力F2（鉤碼）/個動力臂l1/格阻力臂l2/格12343443642342242222【實驗數據記錄】杠桿的平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2實驗探究：杠桿平衡條件

動物園內，一位物理老師利用一個小小的彈簧測力計，就測出了一頭大象的質量(圖甲)。測量時用一根長度為12m的槽鋼作為杠桿。如圖乙所示，吊鉤固定于槽鋼的中點0。當槽鋼水平靜止時，彈簧測力計的示數F1為200N。測得l1為6m，l2為4cm。若不計鐵籠的質量請估算大象的質量。g取10N/kg。例題解：如圖所示：F1=200N，l1=6m，l2=4cm＝0.04mOl1＝6ml2＝4cmF1＝200NF2=？由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可得：

大象所受的重力：G2=F2=3×104N大象的質量為：

杠桿的類別及應用：1.省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿F1F2動力臂l1阻力臂l2O由F1l1＝F2l2得當l1＞l2得F1＜F2特點：

省力，費距離

知識點二：生活中的杠桿F1F2l2l1動力臂l1大于阻力臂l2，鉗子是省力杠桿生活中屬于省力杠桿的工具都有哪些呢？想一想鍘紙刀開瓶器修枝剪羊角錘生活中的一些省力杠桿2.費力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿Ol2l1F1F2由F1l1＝F2l2得當l1＜l2得F1＞F2特點：

費力，省距離

Ol2l1F1F2使用時動力臂l1小于阻力臂l2，所以夾子是費力杠桿生活中屬于費力杠桿的工具都有哪些呢？想一想生活中的一些費力杠桿釣魚竿理發剪裁縫剪3.等臂杠桿：動力臂等于阻力臂的杠桿F1F2l1l2O由F1l1＝F2l2得當l1＝l2得F1＝F2特點：

不費力，不省距離

，不費距離。托盤天平物理天平定滑輪生活中的一些等臂杠桿杠桿杠桿平衡條件：F1l1=F2l2省力杠桿：動力臂＞阻力臂，省力但費距離等臂杠桿：動力臂=阻力臂，既不省力也不費距離費力杠桿：動力臂＜阻力臂，費力但省距離分類1.下面是小王利用刻度均勻的勻質杠桿進行探究“杠桿的平衡條件”的實驗。（每個鉤碼重0.5N）（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿左端下沉，這時應將平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）端調節，直到杠桿在水平位置平衡。（2）如圖1所示，①在杠桿A點處掛4個鉤碼，則在B點處應掛_____個同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡。②把B點處的鉤碼取下，在B點處施加一個豎直向下的拉力F=_____N時，杠桿仍然在水平位置平衡。當拉力F向右傾斜時，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小將__________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。原因是___________________________。（3）如果小王又進行了如圖2所示的探究，考慮杠桿__________的影響，發現用彈簧測力計在C點豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時，則彈簧測力計的示數應大于__________N。右63變大F的力臂變小了自重32.如圖所示，是小英用掃帚打掃地面衛生的情景，此時掃帚屬于_______(填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。費力3.如