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第一節　杠桿
水銀課堂
第九章　機械和功
觀察與思考
觀察與思考
觀察與思考
這些工具在使用時共同特點：
②都有力的作用；
③都繞固定點轉動。
①都是硬棒；
把在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒，叫做杠桿。
1.定義：
注明：
杠桿可以是直的，也可以是彎曲的。
一、杠桿
1)支點(O)：
2)動力(F1)：
3)阻力(F2)：
杠桿繞著轉動的點；
使杠桿轉動的力；
阻礙杠桿轉動的力。
2.概念：
O
F2
F1
注明：
支點不一定在杠桿中間，也可以在杠桿端點。
一、杠桿
一、杠桿
O
F2
F1
O
F1
F2
正確找出支點、動力和阻力。
一、杠桿
撬不動
溫馨提示：
手移動一段距離，或套上一根長管。
起不出
打不開
怎么辦啊？
支點到動力作用線的距離；
支點到阻力作用線的距離。
一、杠桿
F1
F2
l1
o
l2
4)動力臂(L1)：
5)阻力臂(L2)：
2.概念：
（4）標出力臂L1、L2 ，并加上垂足符號。
方法：
（1）找支點、動力、阻力；
（2）作出力的作用線，用虛線正向或反向延長；
（3）過支點作出力的作用線的垂線——虛線 ；
（杠桿的五要素）
二、杠桿的平衡條件
1．杠桿平衡：杠桿在動力和阻力作用下處于靜止或勻速轉動狀態時，我們就說杠桿平衡。
杠桿在滿足什么條件時才會平衡？
猜想假設：
假設一：
假設二：
假設三：
假設四：
F1+L1=F2+L2
F1–L1=F2–L2
F1/L1=F2/L2
F1 · L1=F2 · L2
提出問題：
二、杠桿的平衡條件
設計實驗：
1）實驗器材：
杠桿、鐵架臺、鉤碼、彈簧測力計。
2）組裝器材：
①將鐵架臺放在水平臺上；
②將杠桿掛在鐵架臺上；
③調節平衡螺母使杠桿水平平衡。
優點：
既避免了杠桿重力的影響，又能直接讀出力臂的大小。
進行實驗：
二、杠桿的平衡條件
探究 杠桿的平衡條件
演示實驗1：
注明：
1）用鉤碼的重力作為動力和阻力；
2）一定要使杠桿水平平衡。
進行實驗：
二、杠桿的平衡條件
探究 杠桿的平衡條件
演示實驗2：
注明：
1）用彈簧測力計的拉力作為動力；
2）一定要使杠桿水平平衡。
收集數據：
二、杠桿的平衡條件
分析論證
杠桿的平衡條件:
動力×動力臂 = 阻力×阻力臂
F1L1＝ F2L2
二、杠桿的平衡條件
公式：
L1
L2
F1
F2
=
公式變形：
二、杠桿的平衡條件
交流討論：
1.力的單位是牛頓；
3.彈簧秤必須豎直向上拉；
4.如圖，若斜拉時，則力臂變小，拉力變大。
2.力臂的單位只需兩邊統一；
5.由變形公式 F1/F2=L2/L1 可知：
動力臂是阻力臂的幾倍，使用的動力就是阻力的幾分之一，即省力；反之則費力。
三、杠桿的分類
由 F1L1＝ F2L2 可知：
1.當L動＞L阻 時，
則F動＜F阻，
即省力，
叫省力杠桿。
例如：
扳手、鋼絲鉗、撬杠、剪刀等等。
1）優點是省力；
注明：
2）缺點是費距離。
　 這句話是有一定的科學道理，即用動力臂越長的杠桿就越省力。
阿基米德曾說過： “假如給我一個支點，我就能撬動地球。”
三、杠桿的分類
三、杠桿的分類
由 F1L1＝ F2L2 可知：
2.當L動＜L阻 時，
則F動＞F阻，
即費力，
叫費力杠桿。
例如：
釣魚桿、火鉗、食品夾、筷子 等等。
1）優點是省距離；
注明：
2）缺點是費力。
三、杠桿的分類
由 F1L1＝ F2L2 可知：
3.當L動=L阻 時，
則F動=F阻，
既不省力也不費力，
叫等臂杠桿。
例如：
注明：
天平、蹺蹺板等等。
既不省力也不費力，同時既不省距離也不費距離，
三、杠桿的分類
補充：
轆轤
輪軸
轆轤是可以連續轉動的省力杠桿。
表明：
三、杠桿的分類
輪軸是由輪和軸組成且能繞共同軸線轉動的簡單機械。
R
L
結論：
1.動力作用在輪上的輪軸是省力輪軸，費距離；
2.動力作用在軸上的輪軸是費力輪軸，省距離。
F1
F2
四、課堂小結
一、認識杠桿
1．我們把繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿。
2．杠桿五要素：支點O、動力F1、動力臂L1、阻力F2、阻力臂L2 。
二、杠桿的平衡條件
1．杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，我們稱為杠桿平衡。
2．杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂。
三、杠桿的分類
1.等臂杠桿：L1= L2 ； F1= F2 。
2.省力杠桿：L1> L2 ； F1< F2 。
3.費力杠桿：L1< L2 ； F1> F2 。
五、課堂練習
1．用杠桿撬一塊重1000N的石塊，如果動力臂長100cm，阻力臂長20cm，那么要用_______Ｎ的力就可以撬起石塊。
2．如果作用在杠桿上的動力是100N，動力臂與阻力臂之比是5:1，那么杠桿平衡時，阻力是_______N。
3．如圖，杠桿平衡，若在右端鉤碼下加掛2個等重的鉤碼，左端鉤碼的位置應當______移_____格，才能使杠桿重新平衡。
五、課堂練習
4.如圖，請畫出最省力的動力臂和動力的方向。
O
L1
F1
G

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