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第十一章
简单机械和功
一、杠杆（第二课时）
学习目标
1、探究杠杆的平衡条件
2、根据杠杆平衡条件对杠杆进行分类
3、会辨别生活中的杠杆属于哪种类型的杠杆
作出下列图中力F1、F2的力臂：
【作一作】：
O
F1
F2
O
F1
F2
O
F1
F2
∟
l1
∟
l2
∟
l1
∟
l2
∟
l1
∟
l2
想一想：
1、在什么条件下力臂落在杠杆
上？在什么条件下力臂等于支
点到力的作用点的距离？
2、在什么情况下力臂最大？
A
A
A
B
B
B
2、杠杆的平衡可能与哪些因素有关？
1、什么是平衡状态？什么是杠杆的平衡状态？
3、(1)实验时，支点应选在杠杆的什么位置？这样做
的好处是什么？
(2)调节杠杆在什么位置平衡？这样做的好处是什
么？
4、课本P4实验数据记录表格中要求测量3次，你认为
实验至少要做3次的理由是什么？
【想一想】：
探究杠杆的平衡条件
寻找杠杆平衡所遵循的普遍规律
探究杠杆的平衡条件
实验步骤：
1.调节杠杆在水平位置平衡。
2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，在杠杆的右侧用弹簧测力计在竖直方向下拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。
3.改变钩码数量或悬挂的位置，重复上面的步骤，得出三组数据。
实验次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
2
探究杠杆的平衡条件
3
F1×l1
（N·cm）
F2×l2
（N·cm）
分析表中数据，你能得出什么结论？
杠杆平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
学以致用
⑴由F1·L1=
F2·L2可得：F2·L2一定，动力臂越大，动力就越
。你现在能理解阿基米德的豪言壮语吗？
⑵自学课文P6例题，回答：解题过程应注意什么问题？应按什么步骤进行解答？
小
分析：如图所示，作出杠杆力臂示意图，其中F1=200N，l1=9m,
l2=7cm=0.07m，F2=G，G=mg，要求m，就要先求出F2
解：根据杠杆原理F1l1＝F2l2，得
F2＝
l2
F1l1
＝
0.07m
200N×9m
＝
2.57×104N
F2与大象的重力相等，即
F2=G=mg
所以
m＝
g
G
＝
10N/kg
2.57×104N
＝
2.57×103kg
答：大象的质量约为2.57×103kg
F2
l1＝9m
l2＝7cm
F1＝200N
一、杠杆的分类
杠杆平衡条件：
F1l1＝F2l2
三类杠杆：
若l1＞l2，则F1
F2
若l1＝l2，则F1
F2
若l1＜l2，则F1
F2
＞
＝
＜
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
小结：
判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小
O
F2
F1
∟
l2
∟
l1
⑴认真看课本P5图11-6，请对图中杠杆进行分类，并试说明理由。
⑵阅读课本P7“人体中的杠杆”，试说明人的前臂是什么类型的杠杆？
自学提高
l1是动力臂
l2是阻力臂
因为l1＞l2，F1＜F2
该杠杆是省力杠杆
杠杆的分类
请对下列应用的杠杆
进行分类：
等臂杠杆
省力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
杠杆的分类
请对下列应用的杠杆进行分类：
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
人体中的杠杆
生活·物理·社会
生活中的剪刀
思考：生活中的杠杆是不是越省力越好？
使用费力杠杆有什么好处？
当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。
●
●
●
O
A
B
G
∟
l
∟
F
l，
F，
●
G
二、杠杆原理的应用---力臂变化问题
力臂l变小，力F变大
例1：如图所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，要使曲杆在水平位置平衡，请在C处作出施加最小的动力F1的示意图及其力臂l1。
F2
●
●
●
∟
l2
F1
l1
∟
分析：根据杠杆的平衡
条件F1l1＝F2l2可知
因为F2l2不变，当F1
最小时，所以l1最长。
注意：杠杆上的支点与力的作用点的连线为力臂
时，力臂最长。
二、杠杆原理的应用---最小力问题
例2：如图所示，在杠杆AB上挂了一个重为G的物体，为使杠杆在图中所示的位置静止。请在杠杆上画出最小的动力F和它的方向。
F2
∟
l2
l1
∟
F1
A
O
B
G
C
●
●
●
●
注意：杠杆上的支点与力的作用点的连线为力臂
时，力臂最长。
分析：如图所示，作出杠杆力臂示意图，其中F1=200N，l1=9m,
l2=7cm=0.07m，F2=G，G=mg，要求m，就要先求出F2
解：根据杠杆原理F1l1＝F2l2，得
F2＝
l2
F1l1
＝
0.07m
200N×9m
＝
2.57×104N
F2与大象的重力相等，即
F2=G=mg
所以
m＝
g
G
＝
10N/kg
2.57×104N
＝
2.57×103kg
答：大象的质量约为2.57×103kg
F2
l1＝9m
l2＝7cm
F1＝200N
怎么分呀？
哈哈……
我知道！
例题3
O
F1＝G1
F2＝G2
l1
l2
∴G1＜G2
∵
l1＞l2
,F1l1
＝F2l2
∴F1＜F2
1、如图所示，画出使杠杆平衡的最小力F1的示意图，画出阻力F2及阻力臂l2。
●
●
●
O
A
B
G
【练一练】
图1
图2
●
●
●
O
A
B
G
2、如图所示，杠杆OAB处于水平位置平衡，
OA=10cm，OB=25cm，悬挂的重物重力为50N,
则：（1）作出使杠杆平衡的最小动力F1的示意图
（保留作图痕迹）；
（2）使杠杆平衡的最小动力是多少？
【练一练】
●
●
●
O
A
B
G
杠
杆
平衡状态：
平衡条件：
F1l1＝F2l2
静止状态、匀速转动
分
类
若l1＞l2，则F1
F2
省力杠杆
﹤
若l1＝l2，则F1
F2
等臂杠杆
若l1＜l2，则F1
F2
费力杠杆
小结：
判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小
应用：
＝
﹥
杆秤、钳子、剪刀、羊角锤等
小结
1、通过本节课的学习，你认识了什
么？学到了什么？
2、你还能提出哪些想解决的问题？
【想一想】：
C图的杠杆应该怎样调节使它在水平位置平衡？
A
C
B
杠杆的支点应选在杠杆的重心，为了避免杠杆自身的重力对实验的影响。
D
E
实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
【想一想】：
E图的杠杆应该怎样调节使它在水平位置平衡？
F1
F2
∟
l1
∟
l2
F1
F2
∟
l1
∟
l2
