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课件网) 第六章 力和机械 6.5 杠杆 如图 6-5-1 所示，大人和小朋友分别坐在跷跷板的两端，怎样才能使跷跷板保持水平呢 图6-5-1 怎样才能使跷跷板保持水平 探究杠杆的平衡条件 物理学中，把在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒 (直棒或曲棒) 叫做杠杆 (lever)。跷跷板就是一种杠杆。 杠杆绕着转动的点 (图6-5-2中的点O)，叫做支点(pivot)。从支点到力的作用线的垂直距离 L1 和 L2 叫做力臂 (arm of force)。动力的力臂叫做动力臂，阻力的力臂叫做阻力臂。杠杆在动力和阻力作用下处于静止或匀速转动状态，叫做杠杆平衡。 为了便于探究跷跷板怎样才能保持水平状态，需要对它进行简化。如图6-5-3所示，用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。 如图6-5-4 所示，将杠杆放在水平桌面上，调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态。接着在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，调整钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。 设左侧钩码对杠杆施加的力为动力 F1，右侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2；杠杆平衡时的动力臂为 L1，阻力臂为 L2。 多次改变杠杆两端钩码的数量和挂钩码的位置，使杠杆处于水平平衡状态将各次实验所得的数据填入表 6-5-1中。 分析表中的数据，找出它们之间的关系。 表 6-5-1 数据记录表 实验结果表明，杠杆的平衡条件是 动力 ×动力臂＝阻力×阳力臂 即 F1L1＝F2L2 早在 2 400 多年前，我国的《墨经》一书就对这一结论作了精辟的论述。 例题 假如图6-5-1中大人所受的重力大小为 750 N，小朋友所受的重力大小为 250 N。当大人坐在离跷跷板的转轴 0.5m 处时，小朋友应该坐在哪里才能使跷跷板水平平衡 解：根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，得 L1＝＝＝1.5 m 答：小朋友应该坐在离跷跷板的转轴1.5m处。 杠杆的应用 早在3000多年前，我国劳动人民就已经应用杠杆进行劳作，例如捣谷的春(图6-5-5)和汲水的桔(图6-5-6)。 探究力的作用效果 生活中有许多不同形式的杠杆。请画出图6-5-7 中各力的力臂。 图6-5-7 生活中的杠杆 L1 L2 L1 L2 图6-5-7 生活中的杠杆 L1 L2 L1 L2 图6-5-7 生活中的杠杆 L1 L2 L2 L1 上图中哪些杠杆省力 哪些杠杆费力 哪些杠杆既不省力也不费力 使用这三类杠杆各有什么好处 活动中，图6-5-7(a)(b)(e)(f)为省力杠杆，它们的动力臂比阻力臂长，这类杠杆虽然省力，但费距离；图6-5-7(c)为等臂杠杆，它的动力臂与阻力臂相等，这类杠杆既不省力也不费力；图6-5-7(d)为费力杠杆，它的动力臂比阻力臂短，这类杠杆虽然费力，但省距离。 人体内许多部位的骨骼和肌肉组织也构成杠杆。如图6-5-8所示，手上握着或托着重物时，可将手、手腕、尺骨和桡骨看作一个整体，并与肘关节(相当于支点)组成了杠杆。 图6-5-8 人的前工作示意图 机械手操作时，模仿手的动作，同样具有杠杆的特征(图6-5-9)。 图6-5-9 机械手焊接汽车车身 1. 关于杠杆的五个要素，下列说法中正确的是( ) A. 力臂一定在杠杆上 B. 作用在杠杆上的动力、阻力的方向一定相反 C. 力臂是支点到力的作用点的距离 D. 若力的作用线通过支点，则其力臂为零 D 2. (2024·宁夏中考)如图所示是使用螺丝刀撬图钉的示意图，请在图中画出动力 F1 的力臂 L1。 L1 3.(衡阳中考)小张在探究“杠杆平衡条件”实验中，给他提供的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如图所示，此时应把杠杆左端的平衡螺母向_____ (选填“左”或“右”)调节。 右 (2)小张将实验数据记录在表格中： 表格中空缺的实验数据“▲”是_____。 20 (3) 小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了_____ (只有一个正确答案，选填 ... ...
