粤沪版八年级物理下册6.5探究杠杆的平衡条件（第一课时）课件(共74张PPT)
文档属性
| 名称 | 粤沪版八年级物理下册6.5探究杠杆的平衡条件（第一课时）课件(共74张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 4.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-29 13:03:02 | ||
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文档简介
(共74张PPT)
沪粤版·八年级下册
第六章 力和机械
第5节 探究杠杆的平衡条件
第1课时 杠杆
学习目标
1、知道杠杆、支点、力臂等概念。
2、知道什么叫做杠杆的平衡，知道杠杆的平衡条件。
埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世纪，高146.5米，相当于40层楼高，由230万块重约2.5吨的大石块叠成，最大的一块重约16 吨，全部工程历时30余年。古埃及人用什么工具创造了这一奇迹？
导入新知
你知道这些工具是利用了什么原理吗？
下面我们就来学习它？
新知一 杠杆及其五要素
人们生产、生活中用到了下列的工具
探究新知
今天我们用塔吊建成现代化城市！
这些工具具有什么共同特征呢？
注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的, 即杠杆可以是各种各样的形状。
物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
跷跷板及上面列举的生产工具都是杠杆。
1.受力的作用
2.绕固定点转动
3.比较坚硬
共同特征
杠杆的概念
定义
思维方法
用抽象概括得出杠杆的定义
抽象是指从具体事物抽取出、概括出它们共同的方面、本质属性与关系等，而将个别的、非本质的方面、属性与关系舍弃的思维过程。
概括是指摆脱具体内容，并且在各种对象、关系或运算的结构中，抽取出相似的、一般的和本质的东西的思维过程。
F2阻力
L1动力臂
L2阻力臂
动力作用线
阻力作用线
O支点
杠杆绕着转动的固定点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力
支点到动力作用线的距离
支点到阻力作用线的距离
F1动力
杠杆的五要素:
一“点”——支点O（一定在杠杆上）
动力F1
二“力”—— 相对的
阻力F2
动力臂L1
三“臂”——
阻力臂L2
杠杆五要素
力臂是指支点到力的作用线的距离而不是支点到力的作用点的距离。
动力和阻力
(1)无论动力还是阻力，受力物体都是杠杆，作用点都在杠杆上。
(2)动力和阻力，一个使杠杆顺时针转动，另一个使杠杆逆时针转动，二者使杠杆转动方向相反。
画杠杆力臂的方法
①找点（确定支点）；
②画线（画力的作用线，一般画为虚线）；
③作垂线段（从支点向力的作用线作垂线，垂足在力的作用线上，一般画为虚线）；
④标力臂（标垂足---直角符号、标力臂---支点到垂足的距离 ）。
2. 杠杆是否都是直的？
1.力臂是一定在杠杆上吗？
3. 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但
作用方向改变，力臂是否改变？
答：不是。
答：杠杆可以是直的，也可以是弯的。
答：要改变。
注意：
深入理解
(1)力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线。力的作用线是一条直线，没有方向。
(2)力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，因此力臂不一定在杠杆上。
关注细节
画杠杆示意图要注意：
(1)力的作用线用虚线表示；
(2)垂直的地方应有垂足；
(3)5个名词必须用正确的字母表示。
技巧点拨
力臂画法巧记
(1)画线：沿力的方向作出力的作用线；
(2)垂直：从支点向力的作用线作垂线段，并标出垂直符号；
(3)标注：将力臂用图示标出，并标出力臂L。
例 1
如图为一工人用一撬棒撬起一石头， 如果他用一向下的力，则点__________是支点，如他用一向上的力，则点________是支点。( 均填“A”“B” 或“C”)
B
C
导引：如图并结合生活经验可知，当在A 点用向下的力撬大石头时，杠杆围绕B 点转动，则B 点是支点；当在A 点用向上的力撬大石头时，杠杆围绕C 点转动，则C 点是支点。
力臂
力臂不一定在杠杆上，只有力的方向和杠杆垂直时，力臂才在杠杆上。
力臂的画法
(1)确定支点——假设杠杆转动，杠杆上相对静止的点就是支点。
(2)确定动力和阻力的作用线——从动力、阻力作用点沿力的方向（或反方向）分别画线即可得到。
(3)画出动力臂和阻力臂——从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂。
总 结
如何找到杠杆的支点
假定杠杆转动起来后， 杠杆上不动的那一点即为支点。
1．下列关于杠杆的说法中，错误的是( )
A．杠杆可以是直的，也可以是弯的
B．动力使杠杆转动，阻力阻碍杠杆转动
C．支点可能在杠杆的端点，也可能在杠杆中间
D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
D
2．关于力臂，下列说法正确的是( )
A．力臂一定在杠杆上
B．力的作用线通过支点时，力臂为零
C．从支点到力的距离叫力臂
D．杠杆越长，力臂越长
B
新知二 杠杆的平衡条件
什么是杠杆的平衡？
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。
买菜
唉！怎样才使它平衡
让我们从跷跷板开始进行探究。
跷跷板的简化装置：
为了便于探究跷跷板怎样才能平衡，可以对它进行简化。
用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。
活动：探究杠杆的平衡条件
F1
F2
o
L1
L2
作出杠杆的五要素
1. 提出问题：
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？
2. 猜想与假设：
假设一：F1+L1=F2+L2
假设二：F1–L1=F2–L2
假设三：F1/L1=F2/L2
假设四：F1 · L1=F2 · L2
3. 制定计划与设计实验
器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
测量的物理量:力的大小
力臂的长度
(1)杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起 什么作用
调节杠杆自身的平衡。
A
B
(2) A、B两图中的杠杆处于静止状态，
实验时采用哪幅图？为什么？
采用A图。实验时，使杠杆在水平
位置平衡，便于在杠杆上直接读
出或量出力臂的大小。
实验步骤：
1. 调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。
2. 在杠杆的左侧一个位置挂上适量的钩码，记录 此位置，同时在右侧挂上适量的钩码，移动此钩码的位置使杠杆在水平位置平衡，记录此位置。
3. 改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。
1.在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
2.挂钩码后，不能再移动平衡螺母，只能通过移动钩码的位置使杠杆平衡。
3.读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便 直接读出力臂的长度。
实验注意事项
4.进行实验与收集数据
请同学们开始做实验
实验次数 F1/N L1/m F2/N L2/m
1
2
3
2
0.15
3
0.10
5
0.08
10
0.04
10
0.05
5
0.10
实验数据记录
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
5. 分析论证、得出结论
F1·L1=F2·L2
或
杠杆的平衡条件：
总之，杠杆的平衡条件是
F1·L1 = F2·L2
交流与合作
你的实验结论与你的假设一致吗 你的结论是什么
释疑解难
为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡
答：在做探究杠杆的平衡条件的实验时，杠杆有一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂成立，必须使杠杆的重力(包括两端的平衡螺母的总重力)乘其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总重力乘其力臂为零，同时也为了实验时方便在杠杆上直接读出力臂。
实验点拨
(1) 在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。
(2) 挂钩码后，不能再动平衡螺母。
(3) 读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的大小。
例2
在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在图甲所示的位置。
(1)杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的平衡螺母使其向_______( 填“左”或“右”) 移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时施加
的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是_________________。
左
方便测量力臂
导引：杠杆右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节；实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，是为了便于测量力臂的长度。
(2)某同学做了图乙一次实验后就得出了“动力× 动力臂= 阻力× 阻力臂”的结论，小明同学认为他的做法不合理，理由是______________________________。
一次实验得出的结论具有偶然性
导引：根据一次实验得出杠杆平衡的条件是动力× 动力臂= 阻力× 阻力臂。这种结论具有偶然性，不合理。要进行多次实验， 总结杠杆平衡条件。
(3) 如果再在图乙杠杆左右两侧各加挂一个钩码， 杠杆的 _______端会下降。
左
导引：如果再在图乙杠杆左右两侧各加挂一个钩码，3G×3L ＞ 4G×2L，所以杠杆左端下沉。
(4)利用如图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5 N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 _______N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将________ ( 填“变大”“不变”或“变小”)。
2.25
变大
导引：设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，则力F2 的方向竖直向下，由F1L1=F2L2得，0.5 N×3×
3L=F2×2L，解得， F2=2.25 N；从丙图中可以看出，弹簧测力计沿虚线方向拉，力臂将减小，为了保证杠杆在水平位置平衡，则作用力将变大。
探究杠杆的平衡条件
(1) 实验前
(2) 实验中
利用杠杆平衡条件解题的方法
总 结
利用杠杆的平衡条件公式时，动力和阻力的单位要统一为力的单位“N”，动力臂和阻力臂的单位要统一，但不一定是“m”，其他长度单位统一也可以。
1．杠杆是否平衡，决定于( )
A．动力与阻力的大小
B．动力臂与阻力臂的长短
C．动力与动力臂乘积和阻力与阻力臂乘积的大小
D．以上都不对
C
2．【2021·天津】如图所示，在处于水平平衡的杠杆A点，挂上4个钩码(每个钩码的质量为50 g ，g取10 N/kg)，若使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆B点的力最小为( )
A．15 N B．6 N
C．3 N D．1.5 N
D
探究杠杆的平衡条件
杠杆
平衡条件
概念
画杠杆力臂的方法
归纳新知
1. 动力方向和阻力方向之间的关系：
(1)若支点在杠杆的中间，两力方向基本相同；若支点
在杠杆的一端，两力方向应该相反；
(2)动力和阻力中，一个力使杠杆顺时针转动，则另一
个力使杠杆逆时针转动。
2. 画力臂的顺口溜：一定点，二画线(力的作用线)，
三作垂线段。
关于杠杆，下列说法中正确的是( )
A．杠杆一定是一根直的硬棒
B．杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置
C．作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反
D．力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上
1
D
巩固新知
如图所示的杠杆，动力F的力臂是( )
A．OD B．OF
C．OA D．OC
2
D
如图所示，用以O点为支点的杠杆OA提升重物，F是作用在杠杆A端的力。图中线段AD与力F的作用线在一条直线上，且OD⊥AD、BC⊥AD。线段________ (填“BC”“OD”或“AD”)表示力F的力臂。
3
OD
【2021·扬州】有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是( )
A．选用越粗的蜡烛效果越好
B．转轴位置离蜡烛重心越远越好
C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，
可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些
4
C
【2021·衡阳】如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是( )
A．“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂
B．图中的B点为杠杆的支点
C．“权”小于“重”时，A端一定上扬
D．增大“重”时，应把“权”向A端移
5
D
【2021·济宁】杠杆两端平衡螺母的作用是________
____________________，图中的杠杆在水平位置平衡，若在两侧各减掉一个等重的钩码，杠杆________(填“能”或“不能”)保持水平平衡。
6
调节杠杆在水平位置平衡
不能
【2021·黔南州】在“探究杠杆的平衡条件”实验中，在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，使杠杆水平平衡，如图所示。画出：
(1)弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图。
(2)F的力臂。
7
【2020·泰州】如图所示，画出拉力F的力臂L和物体B所受重力G的示意图。
8
如图是开瓶盖的起子，可以看成是一个杠杆，能正确表示出杠杆的支点、动力和阻力的图是( )
A B C D
9
C
【2021·潍坊】“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是( )
A．a B．b
C．c D．d
10
B
【2021·黑龙江】如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40 cm，AB长度为30 cm，在OA中点C处挂一质量为1 kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂
应是______cm，最小的力F
是________N。(g取10 N/kg)
11
50
4
【2020·营口】如图甲所示是一种红酒开瓶器，如图乙是其简化的示意图，O是支点，F2是瓶塞作用在B点的阻力，请在图乙中作出阻力臂L2，并作出作用在A点的最小动力F1及动力臂L1。
12
【2021·通辽】如图所示，用杠杆提升静止在地面上的重物，请画出没有用杠杆拉起重物时，重物在竖直方向上受力的示意图；当用杠杆拉起重物时，请画出在杠杆A点施加最小力F的示意图。
13
【2021·安徽】一根水平放置、粗细均匀的木材长0.8 m，质量为1.2 kg。若将它缓慢竖立起来(如图所示)，至少需要______ N的力。(g取10 N/kg)
14
6
【2020·潍坊】疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量m1＝10 kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5 m，OB长0.5 m，大壮质量m2
＝56 kg，g取10 N/kg，求此时：
15
(1)大壮对杆的拉力大小。
解：(1)杠杆在水平位置平衡，O是
杠杆支点，AO是阻力臂，阻力FA
的大小FA＝G1＝m1g＝10 kg×10 N/kg＝100 N，OB是动力臂，大壮对杠杆的拉力FB为动力，根据杠杆平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB，100 N×1.5 m＝FB×0.5 m，解得：FB＝300 N，即大壮对杆的拉力为300 N。
(2)地面对大壮的支持力大小。
解：(2)大壮的重力G2＝m2g＝56 kg×10
N/kg＝560 N，大壮受三个力，竖直向下
的重力G2、杆对大壮竖直向上的拉力F、地面对大壮竖直向上的支持力F支，这三个力平衡，杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力，大小相等，则地面对大壮的支持力F支＝G2－F＝560 N－300 N＝260 N。
【2021·赣州】在探究杠杆平衡条件的实验中：
(1)在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于________(填“平衡”或“不平衡”)状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______调节，这样做的目的是便于_________，
并消除杠杆自重对实验的影响。
16
平衡
左
测量力臂
(2)图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码需向右移动________格，可使杠杆在水平位置再次平衡。
(3)若取掉图乙中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力，为使杠杆保持水平
平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧
测力计对杠杆的拉力方向是____________。
1
竖直向上
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是____________________(填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
寻找普遍规律
(5)小李同学将图甲状况调节成水平平衡后，进行图丙实验(两弹簧测力计不同时使用，测力计挂钩钩在4格处)
①将弹簧测力计向右下方拉，示数为F3，力与水平方向成α角，杠杆水平平衡；
②将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示数为F4，力与水平方向成β角，杠杆水平平衡。若F3＞F4，则α________(填“＞”“＝”或“＜”)β。
＜
沪粤版·八年级下册
第六章 力和机械
第5节 探究杠杆的平衡条件
第1课时 杠杆
学习目标
1、知道杠杆、支点、力臂等概念。
2、知道什么叫做杠杆的平衡，知道杠杆的平衡条件。
埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世纪，高146.5米，相当于40层楼高，由230万块重约2.5吨的大石块叠成，最大的一块重约16 吨，全部工程历时30余年。古埃及人用什么工具创造了这一奇迹？
导入新知
你知道这些工具是利用了什么原理吗？
下面我们就来学习它？
新知一 杠杆及其五要素
人们生产、生活中用到了下列的工具
探究新知
今天我们用塔吊建成现代化城市！
这些工具具有什么共同特征呢？
注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的, 即杠杆可以是各种各样的形状。
物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
跷跷板及上面列举的生产工具都是杠杆。
1.受力的作用
2.绕固定点转动
3.比较坚硬
共同特征
杠杆的概念
定义
思维方法
用抽象概括得出杠杆的定义
抽象是指从具体事物抽取出、概括出它们共同的方面、本质属性与关系等，而将个别的、非本质的方面、属性与关系舍弃的思维过程。
概括是指摆脱具体内容，并且在各种对象、关系或运算的结构中，抽取出相似的、一般的和本质的东西的思维过程。
F2阻力
L1动力臂
L2阻力臂
动力作用线
阻力作用线
O支点
杠杆绕着转动的固定点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力
支点到动力作用线的距离
支点到阻力作用线的距离
F1动力
杠杆的五要素:
一“点”——支点O（一定在杠杆上）
动力F1
二“力”—— 相对的
阻力F2
动力臂L1
三“臂”——
阻力臂L2
杠杆五要素
力臂是指支点到力的作用线的距离而不是支点到力的作用点的距离。
动力和阻力
(1)无论动力还是阻力，受力物体都是杠杆，作用点都在杠杆上。
(2)动力和阻力，一个使杠杆顺时针转动，另一个使杠杆逆时针转动，二者使杠杆转动方向相反。
画杠杆力臂的方法
①找点（确定支点）；
②画线（画力的作用线，一般画为虚线）；
③作垂线段（从支点向力的作用线作垂线，垂足在力的作用线上，一般画为虚线）；
④标力臂（标垂足---直角符号、标力臂---支点到垂足的距离 ）。
2. 杠杆是否都是直的？
1.力臂是一定在杠杆上吗？
3. 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但
作用方向改变，力臂是否改变？
答：不是。
答：杠杆可以是直的，也可以是弯的。
答：要改变。
注意：
深入理解
(1)力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线。力的作用线是一条直线，没有方向。
(2)力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，因此力臂不一定在杠杆上。
关注细节
画杠杆示意图要注意：
(1)力的作用线用虚线表示；
(2)垂直的地方应有垂足；
(3)5个名词必须用正确的字母表示。
技巧点拨
力臂画法巧记
(1)画线：沿力的方向作出力的作用线；
(2)垂直：从支点向力的作用线作垂线段，并标出垂直符号；
(3)标注：将力臂用图示标出，并标出力臂L。
例 1
如图为一工人用一撬棒撬起一石头， 如果他用一向下的力，则点__________是支点，如他用一向上的力，则点________是支点。( 均填“A”“B” 或“C”)
B
C
导引：如图并结合生活经验可知，当在A 点用向下的力撬大石头时，杠杆围绕B 点转动，则B 点是支点；当在A 点用向上的力撬大石头时，杠杆围绕C 点转动，则C 点是支点。
力臂
力臂不一定在杠杆上，只有力的方向和杠杆垂直时，力臂才在杠杆上。
力臂的画法
(1)确定支点——假设杠杆转动，杠杆上相对静止的点就是支点。
(2)确定动力和阻力的作用线——从动力、阻力作用点沿力的方向（或反方向）分别画线即可得到。
(3)画出动力臂和阻力臂——从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂。
总 结
如何找到杠杆的支点
假定杠杆转动起来后， 杠杆上不动的那一点即为支点。
1．下列关于杠杆的说法中，错误的是( )
A．杠杆可以是直的，也可以是弯的
B．动力使杠杆转动，阻力阻碍杠杆转动
C．支点可能在杠杆的端点，也可能在杠杆中间
D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
D
2．关于力臂，下列说法正确的是( )
A．力臂一定在杠杆上
B．力的作用线通过支点时，力臂为零
C．从支点到力的距离叫力臂
D．杠杆越长，力臂越长
B
新知二 杠杆的平衡条件
什么是杠杆的平衡？
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。
买菜
唉！怎样才使它平衡
让我们从跷跷板开始进行探究。
跷跷板的简化装置：
为了便于探究跷跷板怎样才能平衡，可以对它进行简化。
用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。
活动：探究杠杆的平衡条件
F1
F2
o
L1
L2
作出杠杆的五要素
1. 提出问题：
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？
2. 猜想与假设：
假设一：F1+L1=F2+L2
假设二：F1–L1=F2–L2
假设三：F1/L1=F2/L2
假设四：F1 · L1=F2 · L2
3. 制定计划与设计实验
器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
测量的物理量:力的大小
力臂的长度
(1)杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起 什么作用
调节杠杆自身的平衡。
A
B
(2) A、B两图中的杠杆处于静止状态，
实验时采用哪幅图？为什么？
采用A图。实验时，使杠杆在水平
位置平衡，便于在杠杆上直接读
出或量出力臂的大小。
实验步骤：
1. 调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。
2. 在杠杆的左侧一个位置挂上适量的钩码，记录 此位置，同时在右侧挂上适量的钩码，移动此钩码的位置使杠杆在水平位置平衡，记录此位置。
3. 改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。
1.在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
2.挂钩码后，不能再移动平衡螺母，只能通过移动钩码的位置使杠杆平衡。
3.读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便 直接读出力臂的长度。
实验注意事项
4.进行实验与收集数据
请同学们开始做实验
实验次数 F1/N L1/m F2/N L2/m
1
2
3
2
0.15
3
0.10
5
0.08
10
0.04
10
0.05
5
0.10
实验数据记录
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
5. 分析论证、得出结论
F1·L1=F2·L2
或
杠杆的平衡条件：
总之，杠杆的平衡条件是
F1·L1 = F2·L2
交流与合作
你的实验结论与你的假设一致吗 你的结论是什么
释疑解难
为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡
答：在做探究杠杆的平衡条件的实验时，杠杆有一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂成立，必须使杠杆的重力(包括两端的平衡螺母的总重力)乘其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总重力乘其力臂为零，同时也为了实验时方便在杠杆上直接读出力臂。
实验点拨
(1) 在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。
(2) 挂钩码后，不能再动平衡螺母。
(3) 读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的大小。
例2
在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在图甲所示的位置。
(1)杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的平衡螺母使其向_______( 填“左”或“右”) 移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时施加
的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是_________________。
左
方便测量力臂
导引：杠杆右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节；实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，是为了便于测量力臂的长度。
(2)某同学做了图乙一次实验后就得出了“动力× 动力臂= 阻力× 阻力臂”的结论，小明同学认为他的做法不合理，理由是______________________________。
一次实验得出的结论具有偶然性
导引：根据一次实验得出杠杆平衡的条件是动力× 动力臂= 阻力× 阻力臂。这种结论具有偶然性，不合理。要进行多次实验， 总结杠杆平衡条件。
(3) 如果再在图乙杠杆左右两侧各加挂一个钩码， 杠杆的 _______端会下降。
左
导引：如果再在图乙杠杆左右两侧各加挂一个钩码，3G×3L ＞ 4G×2L，所以杠杆左端下沉。
(4)利用如图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5 N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 _______N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将________ ( 填“变大”“不变”或“变小”)。
2.25
变大
导引：设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，则力F2 的方向竖直向下，由F1L1=F2L2得，0.5 N×3×
3L=F2×2L，解得， F2=2.25 N；从丙图中可以看出，弹簧测力计沿虚线方向拉，力臂将减小，为了保证杠杆在水平位置平衡，则作用力将变大。
探究杠杆的平衡条件
(1) 实验前
(2) 实验中
利用杠杆平衡条件解题的方法
总 结
利用杠杆的平衡条件公式时，动力和阻力的单位要统一为力的单位“N”，动力臂和阻力臂的单位要统一，但不一定是“m”，其他长度单位统一也可以。
1．杠杆是否平衡，决定于( )
A．动力与阻力的大小
B．动力臂与阻力臂的长短
C．动力与动力臂乘积和阻力与阻力臂乘积的大小
D．以上都不对
C
2．【2021·天津】如图所示，在处于水平平衡的杠杆A点，挂上4个钩码(每个钩码的质量为50 g ，g取10 N/kg)，若使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆B点的力最小为( )
A．15 N B．6 N
C．3 N D．1.5 N
D
探究杠杆的平衡条件
杠杆
平衡条件
概念
画杠杆力臂的方法
归纳新知
1. 动力方向和阻力方向之间的关系：
(1)若支点在杠杆的中间，两力方向基本相同；若支点
在杠杆的一端，两力方向应该相反；
(2)动力和阻力中，一个力使杠杆顺时针转动，则另一
个力使杠杆逆时针转动。
2. 画力臂的顺口溜：一定点，二画线(力的作用线)，
三作垂线段。
关于杠杆，下列说法中正确的是( )
A．杠杆一定是一根直的硬棒
B．杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置
C．作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反
D．力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上
1
D
巩固新知
如图所示的杠杆，动力F的力臂是( )
A．OD B．OF
C．OA D．OC
2
D
如图所示，用以O点为支点的杠杆OA提升重物，F是作用在杠杆A端的力。图中线段AD与力F的作用线在一条直线上，且OD⊥AD、BC⊥AD。线段________ (填“BC”“OD”或“AD”)表示力F的力臂。
3
OD
【2021·扬州】有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是( )
A．选用越粗的蜡烛效果越好
B．转轴位置离蜡烛重心越远越好
C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，
可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些
4
C
【2021·衡阳】如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是( )
A．“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂
B．图中的B点为杠杆的支点
C．“权”小于“重”时，A端一定上扬
D．增大“重”时，应把“权”向A端移
5
D
【2021·济宁】杠杆两端平衡螺母的作用是________
____________________，图中的杠杆在水平位置平衡，若在两侧各减掉一个等重的钩码，杠杆________(填“能”或“不能”)保持水平平衡。
6
调节杠杆在水平位置平衡
不能
【2021·黔南州】在“探究杠杆的平衡条件”实验中，在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，使杠杆水平平衡，如图所示。画出：
(1)弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图。
(2)F的力臂。
7
【2020·泰州】如图所示，画出拉力F的力臂L和物体B所受重力G的示意图。
8
如图是开瓶盖的起子，可以看成是一个杠杆，能正确表示出杠杆的支点、动力和阻力的图是( )
A B C D
9
C
【2021·潍坊】“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中用力最小的是( )
A．a B．b
C．c D．d
10
B
【2021·黑龙江】如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40 cm，AB长度为30 cm，在OA中点C处挂一质量为1 kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂
应是______cm，最小的力F
是________N。(g取10 N/kg)
11
50
4
【2020·营口】如图甲所示是一种红酒开瓶器，如图乙是其简化的示意图，O是支点，F2是瓶塞作用在B点的阻力，请在图乙中作出阻力臂L2，并作出作用在A点的最小动力F1及动力臂L1。
12
【2021·通辽】如图所示，用杠杆提升静止在地面上的重物，请画出没有用杠杆拉起重物时，重物在竖直方向上受力的示意图；当用杠杆拉起重物时，请画出在杠杆A点施加最小力F的示意图。
13
【2021·安徽】一根水平放置、粗细均匀的木材长0.8 m，质量为1.2 kg。若将它缓慢竖立起来(如图所示)，至少需要______ N的力。(g取10 N/kg)
14
6
【2020·潍坊】疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量m1＝10 kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5 m，OB长0.5 m，大壮质量m2
＝56 kg，g取10 N/kg，求此时：
15
(1)大壮对杆的拉力大小。
解：(1)杠杆在水平位置平衡，O是
杠杆支点，AO是阻力臂，阻力FA
的大小FA＝G1＝m1g＝10 kg×10 N/kg＝100 N，OB是动力臂，大壮对杠杆的拉力FB为动力，根据杠杆平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB，100 N×1.5 m＝FB×0.5 m，解得：FB＝300 N，即大壮对杆的拉力为300 N。
(2)地面对大壮的支持力大小。
解：(2)大壮的重力G2＝m2g＝56 kg×10
N/kg＝560 N，大壮受三个力，竖直向下
的重力G2、杆对大壮竖直向上的拉力F、地面对大壮竖直向上的支持力F支，这三个力平衡，杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力，大小相等，则地面对大壮的支持力F支＝G2－F＝560 N－300 N＝260 N。
【2021·赣州】在探究杠杆平衡条件的实验中：
(1)在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于________(填“平衡”或“不平衡”)状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______调节，这样做的目的是便于_________，
并消除杠杆自重对实验的影响。
16
平衡
左
测量力臂
(2)图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码需向右移动________格，可使杠杆在水平位置再次平衡。
(3)若取掉图乙中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力，为使杠杆保持水平
平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧
测力计对杠杆的拉力方向是____________。
1
竖直向上
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是____________________(填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
寻找普遍规律
(5)小李同学将图甲状况调节成水平平衡后，进行图丙实验(两弹簧测力计不同时使用，测力计挂钩钩在4格处)
①将弹簧测力计向右下方拉，示数为F3，力与水平方向成α角，杠杆水平平衡；
②将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示数为F4，力与水平方向成β角，杠杆水平平衡。若F3＞F4，则α________(填“＞”“＝”或“＜”)β。
＜