第十一章 简单机械和功 11.1 杠杆 【本节目标】 1. 知道什么是杠杆及杠杆五要素，会画杠杆的力臂； 2. 理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆； 题型汇总：杠杆及其五要素、杠杆的平衡条件、杠杆的分类、力臂的画法、杠杆的动态平衡分析、杠杆中最小力的问题、杠杆的应用、探究杠杆的平衡条件实验。 【知识要点】 杠杆 定义：在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒； 注：杠杆不一定是直的，也可以是弯的，也可以是各种形状的，如羊角锤、镊子等，但它一定是硬棒，即不能变形的棒； 杠杆五要素： 支点：杠杆绕着转动的点； 动力：使杠杆转动的力； 动力臂：从支点到动力作用线的距离； 阻力：阻碍杠杆转动的力； 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离； 杠杆力臂的画法 ①找点，先确定支点O；②画线，画力作用线（有的时候还需要用虚线将力的作用线延长）；③作垂线段，从支点O向力的作用线引垂线；④则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用虚线表示，并用大括号标明（或用实线箭头标明；在旁边标字母表示，江苏中考不推荐此方法）。 *杠杆平衡时最小动力的画法：先寻找最大动力臂。①当动力作用点确定后，连接支点到动力作用点的距离即为最大动力臂。②当动力作用点没有规定时，应看杠杆上哪一点离支点最远，如图所示。先找到离支点最远的点A，则OA为最大动力臂，最小力F垂直OA。 杠杆平衡 定义：在力的作用下，杠杆处于静止不动或匀速转动。 我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验，是杠杆在水平位置平衡。在实验生产和生活中，这样的平衡是不多的，很多情况下，杠杆都是倾斜静止的； 即：杠杆平衡不一定要在水平位置静止，不论在什么位置静止，都是叫杠杆平衡。 探究杠杆的平衡条件 实验步骤：先把杠杆调水平静止平衡，采用控制变量法进行探究，即动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2四个量，每次保持两个量不变，观察并记录四个量的变化。 ① 保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量； ② 保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置； ③ 保持弹簧测力计的位置和钩码数量不变，改变钩码的位置。 结论：当杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，用字母表示可写成F1 l1 = F2 l2。即杠杆平衡条件，又称杠杆原理。 实验常考点：① 调平衡：哪端翘起，平衡螺母就往哪边调；② 杠杆为什么要水平位置上平衡：一是为了便于测量力臂的大小；二是为了使杠杆重心落在支点上从而消除杠杆的重力对平衡的影响；③ 一组实验数据太少，具有偶然性，要多次实验，寻找普遍规律； 杠杆静止平衡时的动力和阻力方向关系 动力和阻力的方向不一定相反。①如支点在二力之间，那动力和阻力大致方向基本同向；②如支点在一侧，则二力大致方向相反。 杠杆的应用、分类 【典题精选】 考点一 杠杆及其五要素 1．下列有关力臂说法正确的是 ( ) A．力臂就是力的作用点到支点的距离 B．力臂不可能等于零 C．力臂就是动力作用点到阻力作用点之间的距离 D．力臂就是支点到力的作用线的垂直距离 2．如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，为支点，请画出、的力臂和。 考点二 杠杆的平衡条件 3．如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（ ） A．两侧钩码同时向支点移动一格 B．两侧钩码下方同时加挂一个钩码 C．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码 D．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格 4．如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放，车前行时，需经过障碍物。当车的前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，如果手推车和货物总重，动力臂和阻力臂之比为，则此时服务员作用在扶把上的动力为 ；当后轮遇到障碍物时，售货 ... ...
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