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1、第1节杠杆第1课时探究杠杆的平衡条件知识点一杠杆1杠杆的定义：能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。2杠杆的五要素支点(O)：杠杆绕着转动的固定点；动力(F1)：使杠杆转动的力；阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力；动力臂(l1)：支点到动力作用线的距离；阻力臂(l2)：支点到阻力作用线的距离。3杠杆力臂的画法(1)画好动力作用线及阻力作用线，要用虚线将代表力大小的线段向需要的方向延长；(2)再通过支点O向力的作用线引垂线，则从支点到垂足的距离就是力臂，用大括号标出在旁边标上字母l1或l2，分别表示动力臂和阻力臂。正确画出力臂的要诀：一找点(支点)，二画线(力的作用线)，三作垂线段(支点到力的作用线的垂线
2、)，四标明(即用字母标出杠杆的五要素)。温馨提示：(1)动力和阻力是杠杆受到的力，是其他物体作用在杠杆上的力，不要把杠杆作用给物体上的力误认为是杠杆受到的力；(2)无论是动力臂还是阻力臂，都是从支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离；(3)杠杆的支点、动力、阻力一定在杠杆上，杠杆的动力臂、阻力臂不一定在杠杆上。如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。在图上画出动力臂l1和阻力臂l2。解析：从支点向动力作用线引垂线，作出动力臂，用大括号标出，标上字母l1；从支点向阻力作用线引垂线，作出阻力臂，用大括号标出，标上字母l2。答案：
3、如图所示。知识点二杠杆的平衡条件精练版P491杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，我们称为杠杆平衡。2实验探究：杠杆的平衡条件实验器材：杠杆和支架(如图所示)、钩码、刻度尺、线。实验步骤：(1)调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。在调节时，如果杠杆的左边下沉，则应将杠杆两端的螺母向右调，如果杠杆的右边下沉，则应将杠杆两端的螺母向左调，简称“左沉右调，右沉左调”。(2)如图所示，在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。这时杠杆两边受到钩码的作用力的大小都等于钩码重力的大小。把支点右方的钩码对杠杆施的力当成动力F1，支点左方的钩
4、码对杠杆施的力当成阻力F2；用刻度尺测量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、l1、F2、l2的数值填入实验表格中。(3)改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2的大小，再做两次实验，将结果填入实验表格中。实验序号动力F1/N动力臂l1/cm动力动力臂/Ncm阻力F2/N阻力臂l2/cm阻力阻力臂/Ncm10.520101.0101021.520301.0303032.020404.01040探究归纳：只有动力动力臂阻力阻力臂，杠杆才平衡。3杠杆的平衡条件表达式：动力动力臂阻力阻力臂，即，公式表示为：F1l1F2l2，即。温馨提示：在探究杠杆的平衡条件时，让杠杆在水
5、平位置平衡，此目的是使得杠杆自身重力的力臂为零。杠杆自身重力对杠杆的平衡不产生影响，且力臂大小可直接从杠杆上读出，测量方便。杠杆的平衡条件告诉我们，杠杆只有满足F1L1F2L2时才能平衡；若F1L1F2L2时杠杆将失去平衡，并且杠杆哪端力和力臂的乘积大，哪端就沿该力的方向运动。判断杠杆是否平衡，要看两边力和力臂的乘积，不能只看两边力的大小。当杠杆平衡时，力和力臂的大小成反比，即力臂越长，力就越小。在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干，弹簧测力计。(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向_(选填“左”或
6、“右”)调，直到杠杆在水平位置平衡为止。(2)当左侧钩码处于图乙所示A位置时，应_，可使杠杆恢复水平位置平衡。(3)某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F15N，l120cm，F22.5N和l240cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论？ _。理由是 _。(4)考虑到弹簧测力计有自重，若弹簧测力计拿倒了，如图丙所示，测出的拉力将_(选填“不变”“变大”或“变小”)。解析：(1)杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应向右调节左端或右端的平衡螺母，杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂；(2)杠杆左端下沉，可增加右端拉力，使杠杆在水平位置平衡；(3)如果只用一组
7、数据得到结论，偶然性太大；(4)弹簧测力计有自重，若弹簧测力计拿倒后，拉力变小。答案：(1)右(2)竖直向下拉动弹簧测力计(3)不能只用一组数据得到结论，偶然性太大，应获取多组实验数据归纳出物理规律(4)变小易错点对杠杆平衡的判断平衡条件F1l1F2l2是处于平衡状态的杠杆才符合的条件，也就是处于静止或匀速转动的杠杆才符合的，那些处于非平衡状态的杠杆，动力与动力臂的乘积不等于阻力与阻力臂的乘积，乘积大的那端将下沉。用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是()A两车的质量相等B两车的速度大小相等C质量较小的车速度较大D两车同时到达木板两端解析：木板原来是平衡的，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，若保持木板平衡根据杠杆的平衡条件：G1l1G2l2，即：m1v1tm2v2t，m1v1m2v2，两车的质量相等，速度不同则不能平衡，故A错误；车的速度大小相等，质量不同不能平衡，故B错误；质量较小的车速度较大，故C正确，D错误。故选C。答案：C
