《杠桿》簡單機械PPT(第1課時杠桿平衡條件)
第一部分內容：知 識 管 理
1．杠桿
定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著____ 轉動，這根硬棒就是杠桿。
條件：一根硬棒能成為杠桿，應具備兩個條件：(1)要有力的作用；(2)能繞某個固定點轉動。
2．杠桿的五要素
支點：杠桿可以繞其轉動的點，用字母“O”表示。
動力：使杠桿轉動的力，用字母“F1”表示。
阻力：阻礙杠桿轉動的力，用字母“F2”表示。
動力臂：從支點到動力作用線的距離，用字母“l1”表示。
阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用字母“l2”表示。
注意：支點可以在杠桿的一端，也可以在杠桿上的其他位置。
3．杠桿力臂的畫法
步驟：(1)找支點O；(2)畫力的作用線；(3)畫力臂(過支點向力的作用線作垂線)；(4)標力臂。
歸納：一找支點、二畫線、三連距離、四標記。
4．杠桿的平衡條件
實驗：研究杠桿平衡條件時，讓杠桿在水平位置平衡，是為了在杠桿上直接量出力臂。
公式：動力×動力臂＝阻力×阻力臂或F1l1＝F2l2。
易錯點：杠桿是否平衡，不是看力的大小，也不是看力臂的長短，而是看力與力臂的乘積。
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杠桿PPT，第二部分內容：歸 類 探 究
類型之一 杠桿的五要素
(2018•四川峨眉山)關于杠桿，下列說法正確的是( )
A．杠桿一定是一根直的硬棒
B．杠桿的支點一定在杠桿上，且在杠桿的中間位置
C．力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上
D．作用在杠桿上的動力一定與杠桿的阻力相反
【解析】杠桿的形狀不是固定的，例如滑輪、剪刀、筷子等都是杠桿，故A說法不正確；支點指杠桿在轉動過程中固定不變的點，不一定在杠桿的中間位置，故B說法不正確；只有杠桿在水平位置平衡時，力臂才在杠桿上，故C說法正確；當支點位于一側時，動力和阻力的方向相反，當支點位于中間時，動力和阻力方向相同，故D說法不正確。故選C。
【點悟】本題是一道綜合性較強的題目，在解題時要結合杠桿的五要素認真分析每一個選項，屬于基礎知識的考查。
【規律歸納】杠桿可以是直棒，也可以是彎曲的；從力的大小來分類，有省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿；作用在杠桿上的兩個力可以在支點的同側，也可以在異側；省力杠桿一定費距離，費力杠桿一定省距離，等臂杠桿既不省力也不省距離。
類型之二 探究杠桿的平衡條件
(2018•黑龍江)小紅和小明利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。
(1)若實驗前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向____(選填“左”或“右”)調節，使杠桿在水平位置平衡。
(2)在實驗過程中，調節杠桿在水平位置平衡的目的是 。
(3)在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測出力臂，多次實驗并把數據記錄在表格中。
多次實驗的目的是___________。
(4)小明根提以上數據得出杠桿平衡條件是____________。
(5)杠桿調節平衡后，小紅在杠桿上的A點處掛4個鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿重新平衡，應在B點掛____個相同的鉤碼。
(6)如圖丙所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，當彈簧測力計在原位置逐漸向右傾斜時，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將____(選填“變大”“變小”或“不變”)。
【解析】(1)若實驗前杠桿如圖甲所示，左端下沉，右端上翹，可將杠桿兩端的平衡螺母向右調節，使杠桿在水平位置平衡。
(2)實驗時讓橫桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，可以消除杠桿自重對杠桿平衡的影響。
(3)探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數據歸納出物理規律，使結論具有普遍性。
(4)分析表格中的數據可得出杠桿平衡的條件是F1l1＝F2l2。
(5)設杠桿每個格的長度為L，每個鉤碼的重力為G，根據杠桿的平衡條件：FAlA＝FBlB，即4G×3L＝FB×2L，解得FB＝6G，需掛6個鉤碼。
(6)如果作用在杠桿上的力方向不與杠桿垂直，則該力的力臂短了，就會使得拉力變大。
【點悟】探究杠桿平衡條件時，要使力臂在杠桿上，有兩個條件：杠桿在水平位置平衡；力豎直作用在杠桿上。使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究。杠桿平衡的調節、杠桿平衡條件的應用等問題，是實驗的?？紗栴}，一定要掌握。
類型之三 杠桿的平衡條件
(2018•山東臨沂)如圖甲所示的杠桿是水平平衡的。如果在支點兩側的物體下方分別加掛一個等重的物體，如圖乙所示，則杠桿( )
A．右端下沉
B．左端下沉
C．要保持平衡應將左端的物體向右移動
D．要保持平衡應在右端再加掛一個物體
【解析】設一個鉤碼重為G，杠桿一格長為L，甲圖杠桿平衡是因為：2G×2L＝G×4L；乙圖分別加掛一個等重的物體后(為便于研究，設物體的重也為G)，左邊力與力臂的乘積：3G×2L，右邊力與力臂的乘積：2G×4L，因為3G×2L＜2G×4L，即右邊力與力臂的乘積較大，所以杠桿不能平衡，右端下沉，故A正確，B錯誤；若想讓杠桿能夠平衡，可以將左端的物體向左移動，從而增大左邊的力臂，使左邊的力與力臂的乘積等于右邊的力與力臂的乘積，故C錯誤；若想讓杠桿能夠平衡，可以在左端再加掛一個物體，左邊的力變大，使左邊的力與力臂的乘積等于右邊的力與力臂的乘積，故D錯誤。故選A。
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杠桿PPT，第三部分內容：當 堂 測 評
1．(對應例2)(2018•江蘇南通)如圖所示是某同學“探究杠桿平衡條件” 的實驗裝置，實驗中杠桿始終處于水平平衡狀態。下列方法中不會使彈簧測力計的示數變化的是( )
A．將鉤碼的懸掛點由A向B移動
B．將測力計連接點由B向A移動
C．減少A處所懸掛鉤碼的個數
D．增加B處拉杠桿的細線長度
【解析】將鉤碼的懸掛點由A向B移動，阻力臂增大，阻力、動力臂不變，根據杠桿的平衡條件，動力變大，即彈簧測力計的示數變大，故A錯誤；將測力計連接點由B向A移動，阻力、阻力臂不變，動力臂減小，根據杠桿的平衡條件，動力變大，即彈簧測力計的示數變大，故B錯誤；減少A處所懸掛鉤碼的個數，阻力臂、動力臂不變，阻力減小，根據杠桿的平衡條件，動力變小，即彈簧測力計的示數變小，故C錯誤；增加B處拉杠桿的細線長度，阻力、阻力臂、動力臂不變，根據杠桿的平衡條件，動力也不變，即彈簧測力計的示數不會變化，故D正確。故選D。
2．(對應例3)(廣東東莞)如圖所示，杠桿在水平位置靜止，若將兩邊的鉤碼數都增加一個，則杠桿( )
A．左端降低，右端升高
B．右端降低，左端升高
C．保持水平不動
D．無法確定
3．(對應例1)杠桿的五要素：_____ (使杠桿繞著轉動的固定點)、_____(使杠桿轉動的力F1)、_____(阻礙杠桿轉動的力F2)、_____ (從 _____到動力作用線的距離l1)、_____(從支點到阻力作用線的距離l2)。
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杠桿PPT，第四部分內容：分 層 作 業
1．(對應例1) (2018•山東淄博)關于力臂，下列說法正確的是( )
A．力臂一定在杠桿上
B．從支點到動力作用點的距離叫動力臂
C．從支點到力的作用線的距離叫力臂
D．力臂不可能為零
【解析】由下圖可知，力臂不一定在杠桿上，故A錯誤；
力臂是從支點到力的作用線的距離，簡單地說，就是“點到線”的距離，而不是“點到點”的距離，故B錯誤，C正確。當力的作用線通過支點時，力臂為零，故D錯誤。故選C。
2．(對應例1) (2018•上海徐匯區)關于支點的位置，下列說法正確的是( )
A．支點一定在杠桿的某一端
B．支點必須在動力作用點和阻力作用點之間
C．支點一定在杠桿上
D．以上說法都不正確
3．(對應例2、3) (2018•廣西)在“探究杠桿平衡條件”實驗中，杠桿在力F作用下水平平衡，如圖所示，現將彈簧測力計繞B點從a位置轉動到b位置過程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F與其力臂的乘積變化情況是( )
A．一直變小
B．一直變大
C．一直不變
D．先變小后變大
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