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1、杠杆定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
O
F1
l1
l2
F2
2、杠杆五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。
说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签
⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂(大括号)。
3、研究杠杆的平衡条件:
杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成:F1/F2=l2/l1
⑵解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)
⑶解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4、应用:
名称
结构
特征
特点
应用举例
省力
杠杆
动力臂
大于
阻力臂
省力、
费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
杠杆
动力臂
小于
阻力臂
费力、
省距离
缝纫机踏板、起重臂
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂
杠杆
动力臂
等于
阻力臂
不省力
不费力
天平,定滑轮
说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
经典考题
1、图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上,另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时,夹爪在拉绳的作用下可夹持物体,同时弹簧被压缩;当松开手把时,夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中,手把和夹爪分别是                (   )
,费力杠杆
,省力杠杆
C省力杠杆,省力杠杆
,费力杠杆
2、如图所示,一直杆可绕O点转动,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杆垂直的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置,在此过程中这个直杆(   )
                 
,后是费力杠杆     ,后是省力杠杆
3、如右图,旅游登山时蔓背囊中的物品有轻有重,应该怎样摆放更科学呢?    (   )                                               
。
。
,把常用的放上部。                                      
。  
 
4、人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。如图所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力。由图可以看出,这是一个      (   )
A、费力、省距离的杠杆        
B、省力、费距离的杠杆
C、既费力,也费距离的杠杆    
D、既省力,也省距离的杠杆
 
5、将一圆柱体油桶推上台阶,现分别在A、B和C点用力,力的方向如图所示,则最小的推力是   (   )
                      
6、如图所示,在杠杆AOB的A端挂一个重为GA的物体,B端挂―个重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=BO,杠杆自身重力不计,则
=GB   <GB      >GB   
7、如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N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F=       N;保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F将(填“变大”、“不变”或“变小”)。
10、   如图是自卸车的示意图,车厢部分视为杠杆,则下列分析正确的是(    )
,液压杆施的力是动力,货物重是阻力  
,物体A放在车厢前部可省力
,物体A放在车厢后部可省力              
,物体A放在车厢前部可省力
11、  如图所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为l,动力与动力臂的乘积为M,则( )
,l增大,M增大  
,l减小,M减小                                  
,l减小,M增大  
,l增大,M增大
12、甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山,木箱的悬点恰好在抬杠的中央。如图所示,则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是()
=F乙 ><F乙 ,所以无法判断
13、把一个油桶绕着支点C推上台阶,在无滑动时,最省力的施力方向是:
;       ;          ;          .
14、
重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直,现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角,在棒转动的过程中:
;      ;
;          .
15、F的方向始终竖直向上,在匀速提升重物G的过程中:
 ;  ;  
;  . 
16、象图那样,用始终垂直于与木头的力F将木头缓慢地抬起,在抬起的过程中,力F大小将:
不变;    ;  ;     .
17、如图所示,杠杆OA的B点挂着一重物,A端用绳子吊在滑环M下,此时OA 恰好成水平,且A点与圆弧架PQ的圆心重合,那么当滑环M从P点逐渐滑到Q点的过程中,绳子对A端拉力的大小将: 
A,保持不变;B,逐渐增大;C,逐渐减少;D,由大变小再变大。 
评卷人
得分
二、实验,探究题
(每空?分,共?分)
18、用一段细线将粗细均匀的直铁丝吊起后,直铁丝在水平位置处于平衡状态;若将右端折叠一段:(1)可能出现的现象是_____________________;(2)你猜想此现象的依据是______________________。
评卷人
得分
三、填空题
(每空?分,共?分)
19、 如图杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥就是―个杠杆,它的支点是 点,在匀速拉起吊桥时,它属于一个_____________杠杆。
 
 
评卷人
得分
四、计算题
(每空?分,共?分)
20、如图所示,灯重30N,灯挂在水平横杆的C端,O为杠杆的支点,水平杆OC长2m,杆重不计,,绳子BD作用在横杆上的拉力是多少?(∠DBO=30°)
 
评卷人
得分
五、作图题
(每空?分,共?分)
21、图是使用道钉撬的示意图,请在图中画出最省力的力的示意图,并作出相应的力臂。
评卷人
得分
六、多项选择
(每空?分,共?分)
22、 如图所示,O为杠杆的支点,现在B端挂一质量为m的物体,在杆的中点A施加一适当大小和方向的力,可使杠杆OB在水平位置平衡,那么能使杠杆平衡的力是(不计杠杆自重)(   )
A.              B.
C.                    D.
参考答案
一、选择题
A
1、
2、C
3、B
4、A
5、B
6、B
7、30  不变_
8、B
9、B
10、点拨 在卸车时,车厢(杠杆)将绕着图中C点(支点)转动,而使车厢(杠杆)转动的动力是液压杆施的竖直向上的力,阻碍车厢(杠杆)转动的阻力是竖直向下的货物重力。若要使杠杆省力(即动力<阻力=,应有CA<CB,也就是说货物A应放在车厢后部。
答 选C
11、点拨 如图中由竖直位置转到水平位置的过程中,动力臂L逐渐减小,而木棒的重不变,=FL=GLG,而水平动力F=,由上述两式可知M增大,L减小,F增大。
答 选C
12、A
13、B 
14、.C
15、A
16、B
17、D
二、实验,探究题
18、解析:解题关键是应将问题进行归类、分析,可以把这根用细线吊起的直铁丝看成是一个杠杆,要运用杠杆原理判断,看折叠以后左右两段杠杆的力和力臂的乘积谁大,谁就下沉。
答案:(1)可能出现的现象是:左段下沉
(2)依据:由于它粗细均匀,且开始时在水平位置处于平衡状态,所以支点位于直铁丝的重心且为它的几何中心,支点左右两段的重心到支点的距离相等,若将右端折叠一段,则支点右段的重心向支点方向移动,支点右段的力臂变小,支点左段的力与力臂的乘积大于支点右段的力与力臂的乘积,从而破坏了平衡,因此左段下沉。
三、填空题
19、C 省力
四、计算题
20、80N 
五、作图题
21、图所示,力的方向、力臂、垂直符号各一分(3分)
六、多项选择
22、A、B