資源簡介

(共37張PPT)
1.知道什么是杠桿，能從常見的工具中識別出杠桿.
2.能根據實物畫出杠桿的示意圖.
3.能通過實驗探究分析歸納出杠桿的平衡條件，會應 用
杠桿的平衡條件解決實際問題.
4.了解杠桿的應用，能對杠桿進行分類，掌握分類的原則.
1.認識杠桿
圖示 __________________________ ____________________________ _________________________
現象 小孩在玩蹺蹺 板時，可以將 對方托起 人用力向下壓撬 棒，可以把大石頭 撬起 對開瓶器施加
一個斜向上的
力，可以將瓶
蓋打開
共同 特點 蹺蹺板、撬棒、開瓶器都是“硬”的，它們在使用過
程中都是繞某一固定點轉動的
物理學中，把在力的作用下能繞某一固定點轉動的硬棒
（直棒或曲棒），叫做杠桿.
特別提醒
1.杠桿的形狀可以是任意的，但必須是硬的，即在外力作
用下不容易發生形變.
2.杠桿必須具備兩個條件：（1）要有力的作用；（2）能
繞某固定點（軸）轉動.
2.杠桿的五要素
五要素 物理含義表示 ____________________________________
支點 杠桿繞著轉動的點，一般用 表示 動力 使杠桿轉動的力，一般用 表示 阻力 阻礙杠桿轉動的力，一般用 表示 動力臂 動力的力臂，是支點到動力作用線的垂直距離，一般用 表示 阻力 臂 阻力的力臂，是支點到阻 力作用線的垂直距離，一 般用 表示 ____________________________________
通過力的作用點沿力的方向的直線叫做力的作
用線.
3.對杠桿五要素的理解
4.力臂的表示方法與畫法
內容 舉例或說明
力臂的 表示 可以用大括號勾出，在上 面標出 ；也可以在兩端用 箭頭表示，再標出 __________________________________________
內容 舉例或說明
力臂的 畫法 （1）找出支點并用 表示； （2）通過力的作用點沿力 的方向或沿力的反方向畫 一虛線，即力的作用線； 力臂的畫法可概括
為：一找點、二畫
線、三作垂線段、
四標力臂.
內容 舉例或說明
力臂的 畫法 （3）過支點 向力的作用 線作垂線段； （4）畫出垂足，并用兩端 帶箭頭的線段標出支點到 垂足的距離，即該力的 力臂 如圖所示
______________________________
特別提醒
杠桿作圖時需要注意的事項
1.表示力的線段的長短不是任意的，同一個圖中力越大表
示力的線段越長.
2.力臂與力要對應，力臂的下角標隨著力的下角標而改變.
例：動力為，則動力臂為；阻力為，阻力臂為.
3.力臂是支點到力的作用線的垂直距離，不能把支點到力
作用點的距離作為力臂.在畫力臂時注意不要出現如圖所
示的錯誤.
典例1 [廈門期末] 圖甲為多
功能碗夾，其簡化示意圖如圖乙所示.在圖乙中畫出使用
該碗夾取餐時，動力的力臂及阻力的力臂 .
[答案] 如圖所示.
[解析] 圖中支點在點，過支點作動力 作用線的垂線
段即為動力臂；過支點作阻力 的垂線段，即為阻力
臂 .
5.探究杠桿的平衡條件
（1）杠桿的平衡：杠桿在動力和阻力作用下處于靜止或
勻速轉動狀態，叫做杠桿平衡.
（2）實驗探究：杠桿的平衡條件
提出問題 杠桿平衡與什么因素有關呢
猜想與 假設 可能與力的大小和力臂的長短有關
實驗器材 鐵架臺、帶刻度的杠桿、鉤碼、細線
獲取與處 理信息 ___________________________________________
按如圖所示組裝好器材，調節杠桿兩端的平
衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時保持水平且靜
止，達到平衡狀態（便于在杠桿上直接讀取
力臂；消除杠桿自重的影響）.
獲取與處 理信息 （1）在杠桿兩側掛上不同數量的鉤碼，移動
鉤碼的位置，使杠桿重新在
水平位置平衡.這時杠桿兩側受到的拉力大小
等于各側鉤碼所受的重力；
（2）設左側鉤碼對杠桿施加的力為動力 ，
右側鉤碼對杠桿施加的力為阻力 ；測出杠
桿在水平位置平衡時的動力臂 和阻力臂
；把、、、 的數據填入表格中；
獲取與處 理信息 （3）改變動力和動力臂 的大小，相應調
節阻力和阻力臂 ，再做幾次實驗
（避免偶然性，使結論具有普遍性），將每
次的實驗結果填入表格中
________________________________________________________________________________
分析與 論證 根據表中數據可知，杠桿平衡時，若動力臂
大于阻力臂，則動力比阻力??；若動力臂小
于阻力臂，則動力比阻力大；每一次實驗中
動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的
乘積
得出結論 杠桿的平衡條件：動力×動力臂 阻力×阻力
臂，即或
注意事項 （1）實驗前杠桿不在水平位置平衡：調節杠
桿的平衡螺母時，應遵循“哪端高向哪端調”的
原則.實驗中，杠桿在水平位置不平衡，不能
再調平衡螺母，應通過加減鉤碼或移動鉤碼
的位置，使杠桿再次在水平位置平衡.
注意事項 （2）對或
錯誤結論的分析如下：
①由于物理學中，兩物理量的相加或相減，
其單位必須相同，而力與力臂單位不同，故
它們不能相加減；
②實驗次數太少，出現了特殊數據，得出了
錯誤結論
典例2 [駐馬店期末] 天平和
桿秤在古籍中常被稱為“權衡器”，《墨經》最早對權衡器
的杠桿原理做了理論上的探討.如圖所示是某實驗小組探
究“杠桿平衡條件”的實驗裝置（杠桿刻度均勻，每個鉤碼
重 ）.
（1）當杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿____
（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態，為了使杠桿在水平
位置平衡，應將平衡螺母向____（選填“左”或“右”）調節.
是
右
[解析] 由圖甲可知，杠桿右端高，由哪端高向哪端調可
知，此時正確的操作是向右調節杠桿的平衡螺母，使杠
桿在水平位置平衡.
（2）接下來，在、 兩處掛上如圖乙所示的鉤碼后，杠
桿重新在水平位置平衡，若將 處的鉤碼拿掉一個，要使
杠桿在水平位置再次平衡，則應將 處所掛鉤碼向____
（選填“左”或“右”）移動___格.
左
2
[解析] 由圖乙可知，在處掛2個鉤碼，將 處的鉤碼拿
掉一個，則處還剩1個鉤碼，對杠桿的拉力為，
處距離支點有6小格； 處掛3個鉤碼，對杠桿的拉力為
，由杠桿平衡條件得小格 小格，
解得，處距離支點有4小格，所以應將 處所掛
鉤碼向左移動2格.
（3）在探究杠桿平衡條件的實驗中，多次改變鉤碼的位
置和個數，收集多組數據的目的是___（選填字母）.
A
A.避免實驗的偶然性，便于得到普遍規律
B.取平均值，減小誤差
[解析] 在探究杠桿平衡條件的實驗中，多次改變鉤碼的
位置和個數，是為了得到杠桿平衡條件的結論，為了避
免實驗結論的偶然性，便于得到普遍規律，應收集多組
數據，故A符合題意，B不符合題意.
1.杠桿的分類
根據杠桿在使用過程中動力臂和阻力臂的關系，我們將
杠桿分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿.
2.三類杠桿的比較（設為動力，為阻力）
省力杠桿 費力杠桿 等臂杠桿
示意圖 __________________________________ _________________________________ _____________________________________
力臂的 大小 關系
省力杠桿 費力杠桿 等臂杠桿
力的大 小關系
力移動 距離的 大小 關系 動力移動的距 離大于阻力移 動的距離 動力移動的距離 小于阻力移動的 距離 動力移動的距
離等于阻力移
動的距離
省力杠桿 費力杠桿 等臂杠桿
特點 省力但費距離 省距離但費力 既不省力也不
省距離，既不
費力也不費
距離
應用 舉例 開瓶器、羊角 錘等 縫紉機腳踏板、 釣魚竿等 托盤天平、蹺
蹺板等
3.人體中的杠桿
人體中存在各種杠桿，比如我們的肘關節、腕關節等都
是杠桿.因為肌肉伸縮的范圍有限，需要省下肌肉牽動骨
骼時運動的距離，故人體中的這些杠桿常常是費力杠桿.
如圖甲所示是小華用手提起重物的示意圖，將提重物時
的手臂簡化為一個杠桿，如圖乙所示，尺骨底端為支點，
肱二頭肌提供動力，重物對手的拉力為阻力，很明顯，
手臂是一個費力杠桿.
典例3 [廣東中考改編，
雙選] 如圖為某款剪刀的示意圖.握住手柄修剪樹
枝時，剪刀可視為杠桿，該杠桿的特點是
( )
AC
A.省力 B.費力 C.費距離 D.省距離
[解析] 用此剪刀修剪樹枝時，手對剪刀的力為動力，樹
枝對剪刀的力為阻力.由題圖可知，動力臂大于阻力臂，
該杠桿為省力杠桿，省力但費距離.

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