中小学教育资源及组卷应用平台 第4节 简单机械-杠杆2 实验探究与动态平衡 考点四、求最大动力臂和最小动力 由F1 x L1=F2 x L2知，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，动力臂最长时，动力最小。要求最小动力，应先求最大动力臂。 (1)找最大动力臂的方法: ①动力作用点确定时，支点到动力作用点的线段长即为最大动力臂； ②动力作用点没有确定时，应看杠杆上哪一点离支点最远，则这一点到支点线段长即为最大动力臂。 (2)最小动力的作法: ①作出最大动力臂(即连接支点与最远点作为最大动力臂)； ②过动力作用点作最大动力臂的垂线，根据实际情况确定动力方向。 (3)若动力臂和阻力一定时，由杠杆平衡条件可知，阻力臂最小时，动力最小。 典例1：（2023九上·杭州期末）一直角轻棒ABO，可绕O点自由转动，AB＝30cm，OB＝40cm，现在OB中点C处挂一重物G＝100N，试画出： （1）欲使OB在与墙面垂直的位置上保持平衡，在图中画出最小力F。 （2）力最小时它的力臂L= 米。 （3）求出最小力F大小。 变式1：按照题目要求作图 （1）用滑轮组提升重物，请在图甲中画出拉力的绳子的绕法。(不计动滑轮、绳重和摩擦) （2）如图乙所示，0为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F 的力臂L，并标出F 的方向。 变式2：如图，要把一圆木推上台阶。 （1）下面四种推法中，哪种方法所需推力最小_____（填序号）。 （2）已知圆木重为G，半径为R，台阶高度为 ，则最小的推力为_____。 变式3：（2023·杭州模拟）如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型。查阅壁灯说明书，得知壁灯与支架总质量为6.0千克，B为支架ADC上一点，测得壁灯与支架总重力的作用线经过B点，BD=35厘米，DA=30厘米，DC=40厘米，DC垂直于AD。 （1）若以D点为支点，请计算上方螺丝钉A受到墙面垂直的力F.有多大 （2）若在安装壁灯时需要使壁灯绕A点逆时针转动，请画图施加的最小动力F1，并计算至少为多大 考点五、杠杆平衡的条件（实验探究） 实验步骤: A.调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 B.如图所示，在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。这时杠杆两边受到钩码的作用力的大小都等于钩码重力的大小。 把支点右方的钩码的重力当成动力F1，支点左方的钩码的重力当成阻力F2；用刻度尺测量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；把F1、F2、L1、L2的数值填入实验表格中。 C.改变力和力臂的数值，再做两次实验，将结果填入实验表格中。 分析与论证:分析实验数据，可知杠杆平衡时，如果动力臂比阻力臂大，则动力比阻力小；动力臂比阻力臂小，则动力比阻力大。如果把每次实验的动力与动力臂相乘，阻力与阻力臂相乘，虽然各次实验的乘积不相同，但每次实验中动力与动力臂的乘积跟阻力与阻力臂的乘积相等，即动力x动力臂=阻力x阻力臂，用公式表示为F1 x L1=F2 x L2 典例1：（2025九上·余姚期末）如图为一种“杠杆力臂演示仪”，杠杆 AOB可绕 O 点(螺母)转动，OA=2OB，G1=12N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。 （1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 牛； （2）松开螺母保持 OA 不动，使OB 向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕 O 点转动的杠杆 ，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2的悬挂点应该移动至 点处(填“①”、 “②”或“③”)。若不移动G2的悬挂点， 则A端将 (填“上升”或“下降”) 。 （3）将一个弹簧测力计用轻质细绳挂在B'处，且拉力 F垂直OB'，要使杠杆在图丙位置保持平衡，拉力F的大小为 牛。 变式1：（2023九上·余姚月考）如图甲所示是小明探究“杠杆的平衡条件”的实验。 （ ... ...
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