八年级物理下册第十二章《简单机械》第1节 杠杆
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第十二章《简单机械》第1节 杠杆
裁纸刀、起子、剪子、压水机
这些工具我们都称之为杠杆。
它们在工作时，有着共同的特点：能绕一个固定点转动。
1、什么是杠杆
在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。
2、杠杆的五要素
支点（O）：杠杆绕着转动的固定点
动力（F1）：促使杠杆转动的力
阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力
动力臂（L1）：从支点到动力作用线的垂直距离
阻力臂（L2）：从支点到阻力作用线的垂直距离
（力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线）
力臂的画法
力臂：指支点到力的作用线的垂直距离。
1、找支点
2、确定动力和阻力的作用线
3、过支点到力的作用线作垂线段
4、标垂足，标力臂
想一想：杠杆怎样才算是平衡？
类比结论：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或做缓慢地匀速转动时。
3、杠杆的平衡条件
猜想与假设
1、为什么小男孩不能将姐姐跷起？
说明与力的大小有关，F
2、姐姐应怎么做？
说明与力臂大小有关，L
实验器材
横尺、钩码、铁架台
测量数据
动力F1
阻力F2
动力臂L1
阻力臂L2
设计实验
A、为什么要调节成水平位置平衡？
（便于测量力臂）（调节平衡螺母）
B、实验中如何测量动力和阻力？
（弹簧测力计）（钩码个数）
C、实验中如何快速测得动（阻）力臂？
（刻度尺） （杠杆上格数）
收集数据
实验次数
左 边
左 边
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
1.5
15
1.5
15
3
1
15
1.5
10
4
0.5
20
2
5
分析与论证
杠杆的平衡条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
F1/F2=L2/L1
即：杠杆平衡时，力与对应力臂成反比。
练一练
l1=3l2，F1是F2的______倍。
F1:F2=2:5，l1:l2=______。
l1:l2=4:3，F2=60N，F1=______。
F1=15N，F2=75N，l1=15cm，l2=______。
3、杠杆的分类
省力杠杆
【特点】动力臂大于阻力臂L1＞L2
动力小于阻力F1＜F2，省力
【实例】钳子 核桃夹 剪刀等
费力杠杆
【特点】动力臂小于阻力臂L1＜L2
动力大于阻力F1＞F2，费力
【实例】镊子 筷子 笤帚 船桨等
等臂杠杆
【特点】动力臂等于阻力臂L1＝L2
动力等于阻力F1＝F2，不省力也不费力
【实例】天平就是利用两边力相等的原理测质量的
关于省力与省距离的讨论
省力与省距离不可兼得
省力杠杆：省力但是费距离
费力杠杆：费力但是省距离
练一练
1、下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是（ ）
A、启瓶器 B、切纸铡刀 C、食品夹 D、羊角锤
2、小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。
（1）若使杠杆在水平位置平衡，需把平衡螺母向______端调节。
（2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂______个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。
（3）若在C处挂6N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该______，此时弹簧测力计的示数为______。
想一想：力的方向变化时，力臂会变化吗？
小经验：当动力与杠杆垂直时，动力臂最长，最省力。
3、如图所示，分别沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）
A、沿F1方向的力最小
B、沿F2方向的力最小
C、沿F3方向的力最小
D、三个力的大小相等
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