第1节 杠杆平衡条件(第2课时)

端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重
为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为
50cm，OC长为30cm，∠OAB=30º．(1)请在图中画出绳
子对杠杆拉力F的力臂．(2)拉力F的大小是多少?
解：（1）F的力臂如图所示。
（2）如图，在Rt△OAD中，
∠ODA=90°， ∠OAD=30° ∴OD=������OA=������ ×50cm=25cm
假设1： F1+L1=F2+L2 加
假设2： F1–L1=F2–L2
减
假设3： F1 ·L1=F2 ·L2
假设4： F1/L1=F2/L2
除
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
3、测量的物理量: 力、力臂
4、器材: 杠杆、钩码、弹簧测力 计、刻度尺、铁架台
5、实验操作： （1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡
2、平衡螺母的作用是：调节使杠杆在水平位置平衡。
调节方法：左高左轻向左调,右高右轻向右调 3、调节使杠杆在水平位置平衡的目的：
①消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 ②便于直接从杠杆上测量力臂的大小。 4、实验时通过改变钩码的数量和移动钩码的 位置，使杠杆重新在水平位置平衡，进行多组 实验的目的是：寻找杠杆平衡的普遍性规律,
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
交流与评估：
1、若弹簧测力计不再竖直方向上拉会怎么样？
l1
AB o
c l1
AB
无法直接从杠杆上读出力臂的大小（此 时l1＜OA)，拉力将会变大，原因是动力臂 减小了。
“探究杠杆平衡条件”实验的注意事项
1、杠杆的平衡：指杠杆在动力和阻力作用下， 保持静止状态或匀速转动状态。
杠杆的平衡条件应用
例题：
l1＝6m F1＝200N
解：由F1l1＝F2l2 得：
l2＝4cm O
F2
F2 =
F1 l1 l2
=
200N×6m
0.04m
＝3×104N
F2=G=3×104N
m= G
g
= 3×104N
10N/kg
=3×103kg＝3t
中考链接 例题2：
如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A
A．两边都减少一个钩码 B．两边的钩码下各加挂一个
相同的钩码 C．左边钩码向右移一格，右边钩码同时向左移一格 D．右边加挂一个相同钩码，左边钩码同时向左移一格
F1l1＝F2l2
∆F1l1＝∆F2l2
三知识、讲杠解 杆原理的Leabharlann 用例题 据《杭州日报》报道，
2001年6月22日，在杭州动物园 内，一位物理老师利用杠杆原理， 仅用小小的弹簧测力计就测出了 一 头 大 象 的 质 量 （ 图 12.1-3 甲 ） 。 测量时利用了一根长度为12m的 槽 钢 作 为 杠 杆 。 如 图 12.1-3 乙 ， 吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢 水 平 平 衡 时 ， 弹 簧 测 力 计 示 数 ������������ 为 200N 。 测 得 动 力 臂 ������������ 为 6m ， 阻力臂������������为4cm。若不计槽钢和铁 笼的质量，请估算大象的质量。g 取10N/kg。
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
探究杠杆的平衡条件
实验 次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm F1×l1 F2×l2 （N·cm） （N·cm）
1 1 10 1 10 10 10
2 1.5 10 1 15 15 15
3 2 15 1.5 20 30 30
（5）结论：杠杆的平衡条件：
例2：判断下列杠杆能否平衡？若不平衡， 向哪个方向倾斜？
不平衡，向 右边倾斜： 4×2 < 3×3
平衡： 3×2=2×3
不平衡，向 左边倾斜： 3×3 > 2×4
三、杠杆原理的应用 ——动态平衡的分析
例2：如图，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都 是相等的，0为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相 同，杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆仍在 水平位置保持平衡的是（ D ）
· l1 O l2 便于测量力臂 F2
F1
倾斜状态时力臂 不好测量
3、调节使杠杆在水平位置平衡的目的
①消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
②便于直接从杠杆上读出力臂的大小。
l1
O l2
F1
F2
探究杠杆的平衡条件：
1、 提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、 阻力臂之间存在着怎样的关系？
2 、猜想与假设：
和阻力臂的大小，再做几次实验。 寻找杠杆平衡的普遍性
规律,避免结论的偶然性
实验 次数
1
动力 F1/N
动力臂 阻力 阻力臂 l1 /m F2/N l2 /m
2
3
（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他 位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡.将 动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中.
温故知新
❖ 杠杆的五要素：
1 .支点：杠杆绕着转动的点（O）。 2 .动力：使杠杆转动的力（F1）。 3 .阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）。 4 .动力臂：从支点到动力作用线的距离（ l1 ）。 5 .阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（ l2 ）。
从支点向力的作用线作垂线，并标出垂直符号 用大括号标出动力臂的长度l1、阻力臂的长度l2。
避免结论的偶然性。
课堂小结
二、杠杆的平衡条件
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
表达式： F1l1=F2l2
这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
或 = ������������
������������
当杠杆平衡时，动力臂 是阻力臂的几倍，动力
������������ ������������ 就是阻力的几分之一。
保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重 对实验结果的影响.
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
（4）进行实验与收集证据
实 （2）在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩 验 码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。将动力 步 F1、阻力F2、动力臂l1 、阻力臂l2记录表格中。 骤：（3）改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力
二、杠杆的平衡条件
1、杠杆的平衡：是指杠杆在动力和阻力作
用下，保持静止状态或匀速转动状态。
物体的平衡状态
保持静止 保持匀速直线运动
杠杆的平衡状态
保持静止
保持匀速转动
杠杆平衡时，杠杆不 一定处于水平位置。
2、平衡螺母的作用是：调节杠杆使杠杆在水 平位置平衡。
调节方法：左高左轻向左调,右高右轻向右调