《杠杆的平衡条件》导学案

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【解析】设杠杆每个格的长度为 L,A 点悬挂一个重为 4 N 的物体,根据 杠杆的平衡条件有 FAlA=FBlB,即 4 N× 3L=FB×4L,解得 FB=3 N。保持物体悬 挂的位置不变,按虚线所示改变力 F 的方向,此时动力臂 lB将减小,若杠杆 仍在水平位置保持平衡,因 FA、lA 不 变,则力 F 将变大。
【答案】D
二、杠杆的平衡条件
知识笔记 1. 当杠杆在动力和
阻力的作用下静止(或匀速转动)时,
我们就说杠杆处于平衡状态。
2. 杠杆的平衡条件:动力×动力
臂=阻力×阻力臂,即 F1l1=F2l2。
温馨提示 杠杆平衡条件 F1l1=
F2l2,用比例式表示为
F1 F2
=
l2 l1
,所以杠
杆平衡时,力和力臂的大小成反比,
长 度 为 L,根 据 杠 杆 平 衡 条 件 可 得
2G×3L=3G×2L;如果杠杆两侧的钩码
各减少一个,则左边力与力臂的乘积
为 G×3L=3GL,右边力与力臂的乘积
为 2G×2L=4GL,此【答案】B
【引例 2】如图 4 所示,赛艇的船
桨是一种杠杆,划船时它是一支
F1
甲 F2
l1
F1
l1
F1
l2 O A
l2 O
F2
B
F2 l1
l1
O l2
F1 O l2
F1
F2
C
D

图1
【解析】在使用瓶起时,瓶起绕最
前端与瓶盖的接触点转动,故支点 O
在最前端;瓶盖对瓶起的作用力为阻
力 F2,其方向向下;从支点分别到动 力 F1作用线、阻力 F2作用线的垂线段 即为动力臂 l1、l2。
应用 实例
省力 杠杆
l1>l2
F1<F2
省力但 费距离
起钉锤、 钢丝钳
费力 杠杆
等臂 杠杆
l1<l2 l1=l2
F1>F2
费力但 省距离
钓鱼竿、 镊子
F1=F2
不省力 也不费

天平
图3
A. 左端下降
B. 右端下降
C. 仍然平衡
D. 无法判断
【解析】图中杠杆处于平衡状态,
设一个钩码的重为 G,杠杆上一格的
杠 杆 ,手 移 动 的 距 离
(填
“ 大 于 ”或“ 小 于 ”)桨 在 水 中 移 动 的
距离。
图4
【解析】由桨的结构可知,赛艇的 船桨在使用时动力臂小于阻力臂,属 于费力杠杆,其特点是费力省距离, 划船时手只要移动较小的距离就能 使桨在水中移动较大的距离。
【答案】费力 小于
(山东 袁学贞)
《杠杆的平衡条件》学习指导
一、杠杆及其五要素 知识笔记 1. 在力的作用下能 够绕固定点转动的硬棒称为杠杆,它 可以是直的,也可以是弯的。 2. 五要素 (1)支点(O):杠杆绕着转动的固 定点; (2)动力(F1):使杠杆转动的力; (3)阻 力(F2):阻 碍 杠 杆 转 动 的力; (4)动力臂(l1):从支点到动力作 用线的距离; (5)阻力臂(l2):从支点到阻力作 用线的距离。 3. 杠杆示意图的画法 (1)确 认 杠 杆 ,找 出 杠 杆 的 支 点 O; (2)认清动力 F1、阻力 F2 的作用 点和方向,画出力的示意图,要注意 动力、阻力是杠杆自身受到的力,不 是杠杆对其他物体的作用力; (3)画出动力作用线和阻力作用 线,必要时用虚线将力的作用线正向 或反向延长; (4)从 支 点 向 力 的 作 用 线 画 垂 线,支点到垂足之间的垂线段即为力 臂,标注相应的字母 l1、l2。 【引例】图 1-甲是用瓶起开启瓶 盖的情景,图 1-乙中关于该瓶起使用 时的杠杆示意图正确的是 ( )
离(连线)为最大动力臂;若动力作用
点没有确定,应找杠杆上离支点最远
的点,这一点与支点的距离(连线)为
最大动力臂。
(3)确 定 动 力 的 方 向 :动 力 和 阻
力使杠杆转动的方向相反,据此确定
动力的方向。
【引例 1】如图 3 所示,杠杆处于
平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各减
少一个,杠杆将
()
O
F
F 图2
即动力臂 l1 是阻力臂 l2 的几倍,动力 F1就是阻力 F2的几分之一。
【引例】如图 2 所示,在刻度均匀
的轻质杠杆的 A 点悬挂一个重为 4 N
的物体,在 B 点施加一个竖直向下的
作用力 F,使杠杆在水平位置保持平
衡,则 F= N;若保持物体悬挂的
位置不变,改变力 F 的方向(如图虚线
所示),杠杆仍在水平位置保持平衡,
【答案】3 变大 三、杠杆平衡条件的应用 知识笔记 1. 判断杠杆是否处 于平衡状态:若 F1l1=F2l2,则杠杆处于 平衡状态;若 F1l1≠F2l2,则杠杆不能保 持 平 衡 状 态 ,哪 个 力 与 力 臂 的 乘 积 大,杠杆就会沿哪个力的方向转动。 2. 判断杠杆的种类
种类 力臂 力
特点
则力 F 将
(填“ 不 变 ”或“ 变
大“”变小”)。
A
O
B
3. 最小动力的确定
(1)若要求画出最小动力 F1,由
杠杆的平衡条件 F1l1=F2l2得
F1
=
F2l2 l1

可知在 F2、l2一定时,动力臂 l1越长,F1
越小。
(2)找 最 大 动 力 臂 :若 动 力 作 用
点确定时,则支点与动力作用点的距
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