杠杆经典分类

11.1 & 杠杆及应用

一、杠杆：

(1)定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。

(2)五要素：①支点：杠杆绕着转动的固定点(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 ).

二、杠杆的平衡条件

(1)杠杆的平衡：当有两个力或几个力作用在杠杆上时，杠杆能保持静止或匀速转动，

则我们说杠杆平衡

(2)杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F1 L1=F2 L2

三、杠杆的应用

(1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆，省力但费距离。

(2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但省距离。

(3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，既不省力也不费力。

知识点一:做杠杆的力臂

1、画出下列各杠杆的力臂：

举一反三：

1、画出下列杠杆的力臂

2、作出下列杠杆的动力臂和阻力臂．

方法点拨：一找点，二画线（必要时反向延长或正向延长力的作用线），三作垂线段（力臂用虚线或实线表示），四标符号（标上直角符号和大括号，并标上力臂的字母）。

注：杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上，力臂和力的作用线必须垂直

3、如图所示，轻质杠杆可绕O 转动，杠杆上吊一重物G ，在力F 作用下杠杆静止在水平位置，l 为F 的力臂，请在图中作出力F 的示意图及重物G 所受重力的示意图。

知识点二:探究杠杆的平衡条件

2、小明同学探究杠杆平衡条件：（不考虑杠杆自重和摩擦）

（1）实验前没有挂钩码时，小明发现杠杆右端下倾，则应将左端的平衡螺母向 调， 使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 （2）三次实验数据记录表格如下：

①小明用如图甲所示进行第3次实验，弹簧测力计的所示如图 乙所示，则动力F 1= N.

②分析三次实验数据，发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大，检测弹簧测力计发现 完好无损，原因可能是 。

（3）小明通过实验探究，得出了杠杆平衡条件 。生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第 次实验原理。 举一反三：

在“研究杠杆平衡条件”的实验中

（1）把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，可将右端螺母向 边旋转，使杠杆在 位置平衡．

实

验序号

动力F 1

（牛） 动力臂L 1（厘米）

阻力F 2（牛）

阻力臂L 2（厘米）

1 2 4 2 4 2 4 6 3 8 3

8

4

6

（2）在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了三次实验数据如下表：

这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数

是，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件

是．实验做三次，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是．

（3）如图1所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在C处挂个钩码．（每个钩码的质量相等）．

（4）若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一

端的A点，如图2所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示

数为F a，若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再

次平衡时，弹簧测力计的示数为F b，则F a F b（填

“大于、小于、等于”）

知识点三:杠杆动态平衡问题

3、如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为100N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将（选填“变大”、“变小”、或“不变”，下同）；若本实验中F的方向始终与棒垂直，则F将，力F与其力臂的乘积F•L将 .

举一反三：

1、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，由如图所示可知它的支点是点（填“A”、B”或“C”），在匀速拉起时，它属于一个杠杆（填“省力”或“力”），拉力 (填“变大”“变小”、“不变”),并在图中画动力臂L1.

2、一根轻质杠杆可绕O 点转动，在杠杆的中点挂一重物G ，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F ，如图所示，力F 使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，则力F 和它的力臂L F 、重力G 和它的力臂L G 的变化情况

知识点

四:杠杆平衡最小力问题

4、做出使杠杆平衡的最小动力及其力臂．

举一反三：

1、如图所示,要使杠杆平衡,所用最小的作用力是( )

A. F 1

B. F 2

C. F 3

D. F 4

2、如图所示，曲杆AOBC 自重不计，O 为支点，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F 小的示意图及其力臂L 1，并画出重物G 的力臂L 2.

3、如图所示，AOB 为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆(自重不计)，已知AO ＝2OB.固定O 点，使OB 处于水平位置，此时B 端挂一重为40 N 的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A 端施加F ＝________N 的力，在图上画出此时力F 的方向．

知识点五:杠杆平衡的应用

1

F 2

F F 3

F 4O

N

5、一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？若扁担平衡后，前后同时取下50N的货物，则扁担能否平衡？为什么？

举一反三：

1、请仔细观察如图所示的漫画，回答下列问题．

（1）小兔和小猴谁分的萝卜重？．

（2）简述理由：

2、、如右图所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重为G B的物体，杠杆平衡时AO 处于水平位置，若AO＝BO，杠杆自重不计，则G A和GB的大小关系是( ) A．G A＞G B B．G A＝G B

C．G A＜G B D．无法比较

3、60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图

所示的平衡状态．由此可估测球的质量约为（）

A．20kg B．30kg

C．60kg D．120kg

4、如图所示是正在为某学校建设体艺大楼起重机的示意图，为保证起重机

吊起重物时不会翻倒，在其右端配一个6.0×104N的平衡重物M。其中AB=8m，

BC=2m，CD=2m。

求：若不考虑起重机自身重力，该起重机可吊起的最大

重物为多少N？

6、如图所示的用具中，属于省力杠杆的是( )