【本讲教育信息】
一、教学内容：
科学探究：杠杆的平衡条件
二、考点点拨：
1、知道什么是杠杆；能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
2、通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的数字信息进行处理，得出杠杆平衡条件。这一部分往往会出现试验探究题目。
3、能够说出生活中杠杆的应用。比如镊子，钳子等等。熟悉杠杆的分类条件，能够利用杠杆的分类条件，将杠杆分类。
三、跨越障碍
1、杠杆
杠杆在生活中有很多的应用，比如开瓶器，扳手，剪刀，钳子，核桃钳等等，我们会发现它们都有一个共同的特点，总是能够绕着一固定点转动。
杠杆：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做杠杆。
2、杠杆的五要素
支点：杠杆绕着转动的固定点。
动力：使杠杆转动的力。
动力臂：从支点到动力作用线的距离。
阻力：阻碍杠杆转动的力。
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
画力臂的方法是：
1）辨认杠杆，确定支点O；
2）画出力，将力的作用线用虚线延长（有时可不用延长）；
3）从支点向力的作用线作垂线，标垂足，垂线要用虚线；
4）用大括号标明力臂的范围，在旁边标上字母L1或L2
例1、作出动力臂和阻力臂
例2、如图甲所示，杠杆OA处于平衡状态，在图中分别画出力F1和F2的力臂l1和l2。
点拨：画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”，而不是“支点到力的作用点的距离”。（如图乙所示）
3、杠杆的平衡条件
杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡
那么杠杆的平衡满足什么条件呢？
科学探究：杠杆的平衡
a. 提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
b. 学生猜想与假设
猜想出它们之间可能有的关系.比如力臂相加减，乘除等等。
c. 学生制定计划与设计实验（如图）
思考：
为什么要使杠杆调至水平平衡？
调节平衡时，平衡螺母如何移动？
d. 进行实验与收集证据
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实验 序号 |
动力 F1/N |
动力臂 L1/m |
阻力 F2/N |
阻力臂 L2/m |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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e. 交流与合作
同学进行讨论、交流与猜想，进行对比最后得出结论：
杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
F
例3、杠杆的平衡条件是 .如图所示杠杆处于平衡状态，则L1= L2如（每个钩码的重力相等）．
点拨：杠杆的平衡条件
F
此时我们发现两边钩码对杠杆拉力的关系
所以可以很容易确定两力臂之间的关系
答案：F
例4、在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）首先，调节杠杆两端的 ，使杠杆两端在不挂钩码时，保持水平并静止，达到 状态。
（2）如图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码，要使杠杆平衡，则应在杠杆的 处，挂上 个0.5N的钩码。
答案：（1）平衡螺母，平衡 （2）b（或c或e），4（或2或1）
例5、如图是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
（1）请你在图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：
（写出一条即可）；
（3）下表是小华得到的一组实验数据，由此她得出 “动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为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？ 。
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动力 |
动力臂 |
阻力 |
阻力臂 |
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答案：（1）图略。 （2）增大拉力（弹簧测力计向左移动、钩码向左移动） （3）不正确；因为只测量了一组数据，具有偶然性（不能得出普遍规律），不同的物理量不能相加
4、杠杆的分类
杠杆在生活中应用很广泛，比如剪刀，钳子，筷子，钉锤，跷跷板，独轮车，钓鱼竿等等。但是我们发现有些杠杆用起来比较省力（钉锤，独轮车），有些却比较费力（钓鱼竿）。这实际上就是说明有省力和费力杠杆。
根据杠杆的平衡条件：F
发现当动力小于阻力时杠杆省力，此时L1>L2
当动力大于阻力时是费力杠杆，此时 L1<L2
当动力臂等于阻力臂时为等臂杠杆，此时L1=L2
所以区分杠杆时可以根据力臂的大小。
例6、甲所示的钢丝钳，其中A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），图乙为单侧钳柄及相连部分示意图，请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2 。并确定杠杆是否省力。
点拨：动力作用在B点，方向竖直向下，阻力作用在A点，方向竖直向下。表示F1的线段应比表示F2的线段短一些，因为钢丝钳是省力杠杆。（如图丙所示）
例7、要剪开较硬的白铁皮，下图中哪种剪刀最合适（C）
例8、下列杠杆中，属于费力杠杆的是（ BC ）
点拨：根据杠杆的分类条件，确定力臂的大小即可。所以首先应确定支点，大体的画出力臂就可以了。
四、本节小结：
杠杆的平衡在中考中不会出现过于难的问题，一般会考查到杠杆的平衡和杠杆的分类。同学们只要记住了杠杆的平衡条件，相应地也就记住了如何区分杠杆。本节内容要求同学们要对生活的实际问题多加注意和思考。
【模拟试题】（答题时间：60分钟）
一、选择题：
1、如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是 （ ）
2、如图所示杠杆，O是支点，杠杆质量不计，在A、B两端分别挂上质量不等的甲、乙两物体（甲的质量大于乙），此时杠杆平衡，下列情况中能使杠杆重新平衡的是（ ）
A. 将甲乙两物体向支点移动相同的距离
B. 将甲乙两物体远离支点移动相同的距离
C. 在甲乙两端分别挂上质量相等的物体
D. 在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量的物体
3. 如图所示，人的前臂可视为杠杆，当曲肘将茶杯向上举起时，下列说法中正确的是（ ）
A. 前臂是省力杠杆 B. 前臂是费力杠杆
C. 前臂不是杠杆 D. 无法确定
4、如图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、如图是开汽水瓶盖工具的受力示意图，其中正确的是图 （ ）
6、在下图中，O为支点，力臂最长的力是 （ ）
A. 
B.
C.
F3 D.
F4
7、如图所示，用力F将球形重物滚上台阶时，可以把它看成一个杠杆，那么 （ ）
A. 它的两个力臂相等
B. 这杠杆的支点是球心O点
C. 这杠杆的支点是球与地面的接触点
D. 这杠杆的支点是球与台阶的接触点
二、填空题
1. 从支点到阻力作用线的垂直距离叫______________.
2. 把重为2牛和12牛的物体分别挂在杠杆的两端，杠杆平衡时，两力臂长度之比为___________. 若在2牛的物体上再加上2牛的重物，要使杠杆平衡，则应在12牛的重物上加_______牛的重物.
3. 杠杆的平衡状态是指它处于_______状态或_______状态.杠杆的平衡条件是____________________，写成公式形式为____________________.
4. 如图所示，当支架上刻度相等的杠杆处于静止状态时，弹簧秤的示数为29.4牛，则每个钩码的质量是________.若把弹簧秤移至D处竖直向上拉杠杆，使杠杆平衡，此时弹簧秤的示数为________牛.
三、作图题
画出如图所示实物中的杠杆受力示意，其中要求拔钉子的力最小，路灯吊杆的自重不计，且标出杠杆的支点、动力臂、阻力臂.
【试题答案】
一、选择题
1、A 2、D 3、B 4、C 5、A 6、C 7、D
二、填空题
1、阻力臂 2、6：1 12 3、静止 匀速直线运动 动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 F
三、作图题
略