简单机械(个人编辑的)
简单机械
一、杠杆的定义及五要素
定义：杠杆是一根在力作用下能绕固定点转动的硬棒。所谓硬棒，就是要求在使用时棒不会变形，至于棒的形状则并非一定要求是直的，比如滑轮、轮轴等都可看作是杠杆。 二、怎样正确理解力臂的概念？ 1、画力臂的一般步骤 （1）确定支点O．
（2）画好动力作用线及阻力作用线．画的时候可用虚线将力的作用线延长． （3）再从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂． （4）最后用大括号勾出力臂，在旁边标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂。 2、关于力臂的概念，要注意以下几点： （1
（2）作用在杠杆上的力的大小，若作用点不变，但力的方向改变，那么力臂一般要改变。 （3）支点一定在杠杆上，力臂不一定在杠杆上， （4）若力的作用线过支点，则它的力臂为零．
3、 画出下列图中所示的杠杆（支点为O）的力臂。
4、左下图为用螺丝刀撬图钉的示意图，在图中画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图．
甲
5、如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点处的动力，O为支点。请画出动力F1的力臂
6、如图所示．是利用钓鱼竿钓鱼的示意图。 O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出(I)鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图；(2)F1的力臂。
一、作图练习
1、画出杠杆的五要素
2、下面两图，杠杆在力F1 、F2的作用下处于静止状态, L2是F2的力臂，在图中画出力F1的力臂L1以及阻力F2。
3、简图中画出力臂。
4
、实物图中画出力臂。
F
缝纫机脚踏板
铡刀
5、用开瓶扳手开启瓶盖，画出杠杆的五要素。
6、如图，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2
和力F1。
7、如要右上图所示是用杠杆提升重物的装置，分别画出重物A的重力示意图和F的力臂l。 8、如图所示，一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态．l2是力F2的力臂，请在图中画出F1的力臂l1和力F2的示意图。
9、如图所示的剪刀就是杠杆，请画出这把剪刀的动力F1的力臂l1和这根杠杆上B点所受阻力F2的大致方向。
1
10．图8是拉吊桥的示意图，点P是吊桥的重心。请画出动力F1对支点O的力臂，并画出吊桥所受重力的示意图。
11．如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F作
用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。
12．请在图中画出动力F1的力臂L1。
二、最大力臂画法：
1、画出下例杠杆的最大力臂
2、如图所示，O为杠杆AC的支点，在O处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1并标出F1的方向。
三、杠杆平衡及平衡条件：
1、杠杆平衡的标志 ————杠杆保持静止不动或匀速转动。
2
、杠杆平衡的条件是：
即 杠杆平衡时，动力与动
力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。 3、研究杠杆平衡的实验
注意：1、杠杆必须在水平位置平衡 2、如用弹簧测力计应沿竖直方向 1、某同学在探究“杠杆的平衡条件”时，设计了一份探究性实验报告，报告的
（1） 依次完成上述探究报告中的A、B、C、D四个相应部分的内容：
A：； B：C：； D：
（2） 在上述探究实验中，为什么每次都要使杠杆在水平位置保持平衡？ 。 （3）在探究报告中，该同学所设计的实验数据记录表是否存在一些缺陷，如何改进？ . （4）使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验，也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪种实验方案好并说明理由： 2、图8是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)请你在图8中画出钩码受到重力G的示意图和此时杠杆受到动力F1的力臂l1；
(2)现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡，以便测量力臂，她可以采取的做法是： 。
她的实验结论是否正确?如果不正确，造成错误的原 因是什么?
。
四、杠杆的分类
省力杠杆：
等臂杠杆： 。例：
费力杠杆： 。例：
判断技巧：①根据力臂大小关系 ②根据实际应用
省力杠杆 L1＞L2 F1＜F2 费力省距离 如：撬棒、起子、钢丝钳、刹车杆 等臂杠杆 L1＝L2 F1＝F2 不省力也不省距离 如： 天平、定滑轮 费力杠杆 L1＜L2 F1＞F2 费距离省力 如：钓鱼竿、理发剪、缝纫机脚踏板 练习
1、如图2所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是
2、如图5所示，正常使用时属于费力机械的是
（1） 依次完成上述探究报告中的A、B、C、D四个相应部分的内容：
A：； B：C：； D：
（2） 在上述探究实验中，为什么每次都要使杠杆在水平位置保持平衡？ 。
（3）在探究报告中，该同学所设计的实验数据记录表是否存在一些缺陷，如何改进？ .
（4）使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验，也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪种实验方案好并说
明理由：
2、图8是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)请你在图8中画出钩码受到重力G的示意图和此时杠杆受到动力F1的力臂l1；
(2)现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡，以便测量力臂，她可以采取的做法是： 。
她的实验结论是否正确?如果不正确，造成错误的原
因是什么?
。
四、杠杆的分类
省力杠杆：
等臂杠杆： 。例：
费力杠杆： 。例：
判断技巧：①根据力臂大小关系 ②根据实际应用
省力杠杆 L1＞L2 F1＜F2 费力省距离 如：撬棒、起子、钢丝钳、刹车杆 等臂杠杆 L1＝L2 F1＝F2 不省力也不省距离 如： 天平、定滑轮
费力杠杆 L1＜L2 F1＞F2 费距离省力 如：钓鱼竿、理发剪、缝纫机脚踏板 练习
1、如图2所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是
2、如图5所示，正常使用时属于费力机械的是
5
3、园艺师使用图3所示的剪刀修剪树枝时，为了更省力，应尽量
A．让树枝远离刀轴O，手握在刀柄的中间
B．让树枝远离刀轴O，手握在刀柄的末端
C．让树枝靠近刀轴O，手握在刀柄的末端
D．让树枝靠近刀轴O，手握在刀柄的中间
4、如图12-20所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠
杆ＡＢＣ、ＯＢＤ和ＯＥＤ组成，用指甲刀剪指甲时，
下面说法正确的是（ ）
A．三个杠杆都是省力杠杆 B．三个杠杆都是费力杠杆
C．ＡＢＣ是省力杠杆，ＯＢＤ、ＯＥＤ是费力杠杆
D．ＡＢＣ是费力杠杆，ＯＢＤ、ＯＥＤ是省力杠杆
5、如图6为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC
，，，）
?
图12-20
A拉至位置B，
6
例3 如右上图所示，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（ ）
A．Ｆ增大，ｌ增大，Ｍ增大 B．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ减小
C．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ增大 D．Ｆ减小，ｌ增大，Ｍ增大
例4将右图所示将作用于杠杆右端的F1由竖直方向转向图示位置
杠杆 平衡。（“不会”“会”），测力计的示数会 （变大，变小，不变）
例5．地面上有一条大木杆，抬起A端需用力300N，抬起B端需用力200N。这条木杆的_________端较粗，整个木杆的重量（所受的重力）为_________N。
基础知识训练
1．作用在杠杆上的动力为50N，阻力为600N，杠杆恰好平衡，则杠杆
的动力臂和阻力臂之比为 。
2．如图所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以Ｏ为支点．杠
杆的左端挂有物体Ｍ，支点右边的Ａ处挂钩码，杠杆平
衡．若将支点移到B点，要使杠杆重新平衡，在A点应挂
个相同的钩码。
3．如图所示，ＡＢ为一根质量不计的细棒，用在Ｏ处吊起，当
Ａ、Ｂ两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡．若ＯＡ=0.8m，
ＯＢ=0.4m，甲的质量为１０kg，则乙的质量为 kg．
4．下列工具中，属于省力杠杆的是 ( )
A．夹邮票用的镊子 B．理发师修剪头发用的剪刀 C．剪铁丝用的钢丝钳 D．钓鱼用的鱼竿
5．如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是
（
）
6．在图中画出力F1和Ｆ2 的力臂．
47.如图,工人师傅用吊车搬运集装箱.集装箱重G =2×10N,支撑杆对吊车臂的支
持力为F.在图中画出集装箱所受重力的示意图和支持力F对转动点O的力臂
.
7
8．工人剪铁皮时，有时用两根铁管套在剪刀柄上（如右上图），这是什么道理？
9．在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据：
于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题？
10．下图中，OB为轻质杠杆，OA=60cm，AB=20cm。在杠杆的B端挂一个所受重力为60N的重物，要使杠杆在水平位置上平衡，在A点加一个多大的竖直向上的拉力？
11．列车上有出售食品的手推车（如图所示）。若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是______（写出字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______，手推车可以视为______力杠杆。
12、我们在学习杠杆原理时知道阿基米德有一句豪言壮语——“给我一根杠杆和一个支点，
我就能撬动地球”。小刚同学对此产生了疑惑，他查阅了有关资料，知道地球的质量为6 ×10kg。并且假设支点距地球1m，阿基米德给杠杆的最大压力为600N，则阿基米德需要一根约为 m的轻质杠杆。即使他以100km/h的速度（相当于小汽车在高速公路上的速度）匀速下压杠杆，要将地球撬起1cm，也需要 年（1年约为10小时）。小刚据此指出这一豪言壮语是不可能实现的。你对小刚同学的做法有何评价 。 424
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