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第十一章
簡單機械和功
一、杠桿（第二課時）
學習目標
1、探究杠桿的平衡條件
2、根據杠桿平衡條件對杠桿進行分類
3、會辨別生活中的杠桿屬于哪種類型的杠桿
作出下列圖中力F1、F2的力臂：
【作一作】：
O
F1
F2
O
F1
F2
O
F1
F2
∟
l1
∟
l2
∟
l1
∟
l2
∟
l1
∟
l2
想一想：
1、在什么條件下力臂落在杠桿
上？在什么條件下力臂等于支
點到力的作用點的距離？
2、在什么情況下力臂最大？
A
A
A
B
B
B
2、杠桿的平衡可能與哪些因素有關？
1、什么是平衡狀態？什么是杠桿的平衡狀態？
3、(1)實驗時，支點應選在杠桿的什么位置？這樣做
的好處是什么？
(2)調節杠桿在什么位置平衡？這樣做的好處是什
么？
4、課本P4實驗數據記錄表格中要求測量3次，你認為
實驗至少要做3次的理由是什么？
【想一想】：
探究杠桿的平衡條件
尋找杠桿平衡所遵循的普遍規律
探究杠桿的平衡條件
實驗步驟：
1.調節杠桿在水平位置平衡。
2.在杠桿的左側掛上適量的鉤碼，在杠桿的右側用彈簧測力計在豎直方向下拉，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測力計示數。
3.改變鉤碼數量或懸掛的位置，重復上面的步驟，得出三組數據。
實驗次數
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
2
探究杠桿的平衡條件
3
F1×l1
（N·cm）
F2×l2
（N·cm）
分析表中數據，你能得出什么結論？
杠桿平衡條件：
動力×動力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
學以致用
⑴由F1·L1=
F2·L2可得：F2·L2一定，動力臂越大，動力就越
。你現在能理解阿基米德的豪言壯語嗎？
⑵自學課文P6例題，回答：解題過程應注意什么問題？應按什么步驟進行解答？
小
分析：如圖所示，作出杠桿力臂示意圖，其中F1=200N，l1=9m,
l2=7cm=0.07m，F2=G，G=mg，要求m，就要先求出F2
解：根據杠桿原理F1l1＝F2l2，得
F2＝
l2
F1l1
＝
0.07m
200N×9m
＝
2.57×104N
F2與大象的重力相等，即
F2=G=mg
所以
m＝
g
G
＝
10N/kg
2.57×104N
＝
2.57×103kg
答：大象的質量約為2.57×103kg
F2
l1＝9m
l2＝7cm
F1＝200N
一、杠桿的分類
杠桿平衡條件：
F1l1＝F2l2
三類杠桿：
若l1＞l2，則F1
F2
若l1＝l2，則F1
F2
若l1＜l2，則F1
F2
＞
＝
＜
省力杠桿
等臂杠桿
費力杠桿
小結：
判斷杠桿的類型，實際就是比較動力臂和阻力臂的大小
O
F2
F1
∟
l2
∟
l1
⑴認真看課本P5圖11-6，請對圖中杠桿進行分類，并試說明理由。
⑵閱讀課本P7“人體中的杠桿”，試說明人的前臂是什么類型的杠桿？
自學提高
l1是動力臂
l2是阻力臂
因為l1＞l2，F1＜F2
該杠桿是省力杠桿
杠桿的分類
請對下列應用的杠桿
進行分類：
等臂杠桿
省力杠桿
費力杠桿
費力杠桿
費力杠桿
杠桿的分類
請對下列應用的杠桿進行分類：
省力杠桿
費力杠桿
省力杠桿
費力杠桿
省力杠桿
費力杠桿
人體中的杠桿
生活·物理·社會
生活中的剪刀
思考：生活中的杠桿是不是越省力越好？
使用費力杠桿有什么好處？
當阻力比較小時，人們會選用費力杠桿。使用費力杠桿會省距離，很方便。
●
●
●
O
A
B
G
∟
l
∟
F
l，
F，
●
G
二、杠桿原理的應用---力臂變化問題
力臂l變小，力F變大
例1：如圖所示，曲桿AOBC自重不計，O為支點，要使曲桿在水平位置平衡，請在C處作出施加最小的動力F1的示意圖及其力臂l1。
F2
●
●
●
∟
l2
F1
l1
∟
分析：根據杠桿的平衡
條件F1l1＝F2l2可知
因為F2l2不變，當F1
最小時，所以l1最長。
注意：杠桿上的支點與力的作用點的連線為力臂
　　　時，力臂最長。
二、杠桿原理的應用---最小力問題
例2：如圖所示，在杠桿AB上掛了一個重為G的物體，為使杠桿在圖中所示的位置靜止。請在杠桿上畫出最小的動力F和它的方向。
F2
∟
l2
l1
∟
F1
A
O
B
G
C
●
●
●
●
注意：杠桿上的支點與力的作用點的連線為力臂
　　　時，力臂最長。
分析：如圖所示，作出杠桿力臂示意圖，其中F1=200N，l1=9m,
l2=7cm=0.07m，F2=G，G=mg，要求m，就要先求出F2
解：根據杠桿原理F1l1＝F2l2，得
F2＝
l2
F1l1
＝
0.07m
200N×9m
＝
2.57×104N
F2與大象的重力相等，即
F2=G=mg
所以
m＝
g
G
＝
10N/kg
2.57×104N
＝
2.57×103kg
答：大象的質量約為2.57×103kg
F2
l1＝9m
l2＝7cm
F1＝200N
怎么分呀？
哈哈……
我知道！
例題3
O
F1＝G1
F2＝G2
l1
l2
∴G1＜G2
∵
l1＞l2
,F1l1
＝F2l2
∴F1＜F2
1、如圖所示，畫出使杠桿平衡的最小力F1的示意圖，畫出阻力F2及阻力臂l2。
●
●
●
O
A
B
G
【練一練】
圖1
圖2
●
●
●
O
A
B
G
2、如圖所示，杠桿OAB處于水平位置平衡，
OA=10cm，OB=25cm，懸掛的重物重力為50N,
則：（1）作出使杠桿平衡的最小動力F1的示意圖
（保留作圖痕跡）；
（2）使杠桿平衡的最小動力是多少？
【練一練】
●
●
●
O
A
B
G
杠
桿
平衡狀態：
平衡條件：
F1l1＝F2l2
靜止狀態、勻速轉動
分
類
若l1＞l2，則F1
F2
省力杠桿
﹤
若l1＝l2，則F1
F2
等臂杠桿
若l1＜l2，則F1
F2
費力杠桿
小結：
判斷杠桿的類型，實際就是比較動力臂和阻力臂的大小
應用：
＝
﹥
桿秤、鉗子、剪刀、羊角錘等
小結
1、通過本節課的學習，你認識了什
么？學到了什么？
2、你還能提出哪些想解決的問題？
【想一想】：
C圖的杠桿應該怎樣調節使它在水平位置平衡？
A
C
B
杠桿的支點應選在杠桿的重心，為了避免杠桿自身的重力對實驗的影響。
D
E
實驗時，使杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂的大小。
【想一想】：
E圖的杠桿應該怎樣調節使它在水平位置平衡？
F1
F2
∟
l1
∟
l2
F1
F2
∟
l1
∟
l2

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