知识链接：杠杆平衡

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1、知识链接：杠杆平衡古希腊科学家阿基米德曾经说过：“给我一个支点，我就能撬起地球。”阿基米德真的能撬起地球吗？他用的是什么工具呢？怎样正确理解力臂的概念？答：关于力臂的概念，要注意以下几点：（1）力臂是支点到力的作用线的距离，从几何学来看，是“点”到“直线”的距离。其中“点”为杠杆的支点；“线”是力的作用线，即通过力的作用点沿力的方向所画的直线。需要引起注意的是：千万不能把力臂理解为“支点到力的作用点的长度”。（2）作用在同一个点上的几个力，若它们的方向不同，那么力臂一般不同（与杠杆对称的两个力的力臂长短是相同的

2、，画一画看看）。（3）若力的作用线通过支点，那么这个力的力臂就一定为零。如何快速判断出生活中常见的杠杆是省力的还是费力的？答：人类发明各种杠杆应用于生活，其目的有三：省力、省距离和改变用力的方向。只是改变力的方向的杠杆通常是等臂杠杆，如天平、定滑轮等。从省力和省距离分析可以简单从下面的方法来判断：若使用杠杆来完成的是人类依靠自己徒手就能完成（指力的大小），那么此时使用杠杆则是为了省距离，当然还有其他的目的，如卫生、方便等。人们用来夹蛋糕的夹子就属于费力杠杆——取蛋糕这样轻而易举的事用手就可以完成，用夹子是为了卫

3、生，当然也就可以省距离；剪布匹的剪刀也是费力杠杆，因为撕开一块布，用手也足以完成，用剪刀是为了省距离，也可以将布剪得整齐。若仅仅依靠人的双手的力量不足以完成，此时使用杠杆，那一定是为了省力。如用来拔铁钉的羊角锤，用手是不可能将钉在木板上的铁钉拔出来的，这时使用羊角锤这种杠杆，就是为了省力，从而使人用自己比较小的力就可以拔出铁钉。在探究杠杆平衡条件实验中，为什么要调节杠杆水平平衡？答：从平衡的定义来看，只要杠杆处于静止状态，它就处于平衡，那么有时就可能是一种歪斜的平衡，这种情况下，我们很难在实验中测量出动力臂和阻

4、力臂的长度来。当杠杆处于水平平衡时，作用在杠杆上的动力和阻力——钩码的重力——更多教案课件资源下载的方向恰好与杠杆垂直，这时力的力臂就可以从杠杆上的刻度直接读出。因此，调节杠杆的水平平衡是为了测量力臂。动力和阻力的方向之间有什么规律？答：从杠杆的平衡条件来分析，作用在杠杆上的动力和阻力的方向之间的关系是：动力和阻力使绕支点转动的方向总是相反的。也就是说，如果在动力的作用下，杠杆绕支点顺时针转动，那么阻力的方向就一定是使杠杆绕支点逆时针转动。利用这个规律就能准确地判断出动力和阻力的方向来，不必死记硬背。如何判断杠

5、杆是否能保持水平平衡？答：根据杠杆的平衡原理，判断杠杆是否能保持水平平衡只要看“动力和动力臂的乘积”与“阻力和阻力臂的乘积”是否相等。如果乘积相等，则杠杆平衡；若乘积不等，那么杠杆将向乘积大的一边下倾。会确认并画出杠杆的动力臂和阻力臂例1：如图1甲所示，杠杆OA处于平衡状态，在图中分别画出力F1和F2的力臂l1和l2。甲图1点拨:画力臂时必须注意力臂是“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”。(如图乙所示)图2例2：生产实际应用类：如图2甲所示的钢丝钳，其中A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为

6、转动轴（支点），图乙为单侧钳柄及相连部分示意图，请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力l1、阻力臂l2。点拨：动力作用在B点，方向竖直向下，阻力作用在A点，方向竖直向下。表示F1的线段应比表示F2的线段短一些，因为钢丝钳是省力杠杆。（如图丙所示）更多教案课件资源下载有关杠杆平衡条件的实验题和实际应用题例1图4在探究杠杆的平衡条件实验中：①小军将杠杆放在水平桌面上，发现杠杆左端下倾。那么他应将杠杆右端螺母向______(填“左”或“右”)调节一些，使杠杆在位置平衡。②实验时只有8个相同的钩码，杠杆上画有

7、均匀的格子，当在A点挂4个钩码如图4所示，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？(请设计两种方案)答：①____________________________②____________________________。点拨：解题的关键是依据杠杆的平衡条件，看左、右两边的力和力臂的乘积是否相等。若乘积相等，则杠杆平衡；若乘积不等，那么杠杆将向乘积大的一边下倾。答：（1）右（2）例：①2个钩码挂在“6”处；②3个钩码挂在“4”处等例2：下列工具中，属于省力杠杆的是　()A．夹邮票用的镊子B．理发师修剪头发用的剪刀

8、C．剪铁丝用的钢丝钳D．钓鱼用的鱼竿答：C例3：杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图5可知它的支点是点(填“A”、B”或“C”)，在匀速拉起时，它属于一个______杠杆(填“省力”或“费力”)，并在图中画出动力臂L1。图7图5图6答：C省力动力臂l1如图6所示例4：如图6所示，O为杠杆AC的支点，在O更多教案课件资源下载处挂一小球，为使杠杆在水