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【知識(shí)回顧】 在“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時(shí)，鉤碼懸掛點(diǎn)距離支點(diǎn)越遠(yuǎn)，懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)就越少，如果杠桿兩端懸掛鉤碼個(gè)數(shù)相同，鉤碼懸掛點(diǎn)距離支點(diǎn)的距離也相等。杠桿平衡實(shí)驗(yàn)圖
 
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，得到杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂從公式中也可以看出，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，力跟力臂成反比，也就是說(shuō)力臂越長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的力就越小。【舉手提問(wèn)】 1.杠桿有哪幾種類(lèi)型？ 2.怎樣畫(huà)杠桿最小力？ 3.如何應(yīng)用杠桿平衡原理進(jìn)行相關(guān)計(jì)算？
【新課學(xué)習(xí)】 一、杠桿的類(lèi)型 1.省力杠桿 如下圖，使用撬棒時(shí)，使用很小的力就能撬動(dòng)很重的石頭。省力杠桿示意圖
這種杠桿的特點(diǎn)是：
杠桿的動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)（L1>L2）,動(dòng)力比阻力?。‵1<F2）這種杠桿被稱為省力杠桿。
省力杠桿動(dòng)力移動(dòng)的距離比阻力移動(dòng)的距離大，省了力，卻費(fèi)了距離。?阿基米德發(fā)現(xiàn)杠桿原理后，提出了一個(gè)假想：“只要給我一個(gè)支點(diǎn)和立足點(diǎn)，我就能撬動(dòng)地球?！?br>
實(shí)際上這是省力杠桿應(yīng)用的假想，理論上是可以的，事實(shí)上沒(méi)法找到立足點(diǎn)和支點(diǎn)，也沒(méi)有足夠長(zhǎng)的杠桿。?生活中應(yīng)用省力杠桿的例子很多，壓水機(jī)手柄、園林剪花用的剪子等。?人們做俯臥撐運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體相當(dāng)于省力杠桿，（如下圖）腳尖為支點(diǎn)O，身體為阻力F2（重心在腰部），雙臂為動(dòng)力F1,
2.費(fèi)力杠桿
船槳
劃槳及它的示意圖
劃船時(shí)，船槳的軸是不動(dòng)的，所以軸是支點(diǎn)。手加在槳上的動(dòng)力比槳要克服的水的阻力大，但是，手只要移動(dòng)較小的距離，就能使槳在水中移動(dòng)較大的距離，這樣可以把船劃得更快。這種杠桿的特點(diǎn)是： 杠桿的動(dòng)力臂比阻力臂短（L1<L2），動(dòng)力比阻力大(F1>F2)，可以把它叫做費(fèi)力杠桿。釣魚(yú)竿釣魚(yú)時(shí)具備費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)，所以釣魚(yú)竿是費(fèi)力杠桿。
這類(lèi)種杠桿雖然費(fèi)力，但是省了距離。?生活中應(yīng)用費(fèi)力杠桿的例子也很多，實(shí)驗(yàn)室用的鑷子、吊車(chē)起重臂等。?人體骨骼也是杠桿 骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)構(gòu)成了人體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。盡管人體的各種運(yùn)動(dòng)相當(dāng)復(fù)雜,但最基本的運(yùn)動(dòng)都是由肌肉牽引骨骼繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的,其模型就是杠桿。
例如,當(dāng)手握拳向上運(yùn)動(dòng)時(shí)(如下圖所示),上臂的肱三頭肌伸展肱二頭肌收縮產(chǎn)生的力使前臂骨骼繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。
在這里,前臂骨骼可以看成一個(gè)費(fèi)力杠桿,肘關(guān)節(jié)可認(rèn)為是支點(diǎn),拳的壓力是阻力,上臂的肌肉對(duì)前臂骨骼施加的力則是動(dòng)力。 3.等臂杠桿
天平也是杠桿，它的動(dòng)力臂與阻力臂相等。天平 等臂杠桿示意圖 這種杠桿的特點(diǎn)是： 杠桿的動(dòng)力臂等于阻力臂（L1=L2）,動(dòng)力等于阻力(F1=F2),稱為等臂杠桿，它既不能省力，也不能省距離。?生活中應(yīng)用等臂杠桿的例子象蹺蹺板、定滑輪等。蹺蹺板
?定滑輪及它的原理圖
定滑輪屬于變形杠桿，定滑輪的軸為支點(diǎn)O，F(xiàn)1、F2分別為動(dòng)力和阻力，由于動(dòng)力臂與阻力臂相等（同圓半徑相等）根據(jù)杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可知F1=F2.
[想想議議]
指甲剪刀是常用衛(wèi)生工具，你知道它是有幾個(gè)杠桿組成的嗎？這幾個(gè)杠桿分別是那種類(lèi)型的杠桿？（歡迎同學(xué)們留言討論）
二、杠桿的最小力 根據(jù)杠桿原理：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂可知，當(dāng)阻力、阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力大小跟動(dòng)力臂成反比。杠桿最小力是指： 當(dāng)使同一杠桿力臂最長(zhǎng)時(shí),作用在杠桿該力臂上的力最小，這個(gè)力被稱為杠桿的最小力。例題1： 直角杠桿O是支點(diǎn)，A是阻力，C是動(dòng)力點(diǎn)，做圖：畫(huà)出作用在C最小力的示意圖。①連接支點(diǎn)O到動(dòng)力作用點(diǎn)的最大距離OC.②畫(huà)通過(guò)C點(diǎn)且跟OC垂直的射線，并標(biāo)出力的方向即可。做法 例題2：（2019甘肅省卷） 如圖所示是羊角錘的示意圖，請(qǐng)畫(huà)出用羊角錘撬鐵釘時(shí)最小動(dòng)力F1的示意圖.動(dòng)力臂最長(zhǎng)動(dòng)力最小，OA是杠桿最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，連接OA,做OA的垂線F1即可.要認(rèn)真審題看圖，明確阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力，使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫動(dòng)力，阻力跟動(dòng)力對(duì)杠桿產(chǎn)生的效果相反。三、應(yīng)用杠桿平衡原理計(jì)算
應(yīng)用杠桿平衡條件F1L1=F2L2計(jì)算題，一般是杠桿在靜態(tài)條件下求動(dòng)力、阻力或動(dòng)力臂、阻力臂的大小，解題時(shí)找到力臂和相應(yīng)力的大小是做題的關(guān)鍵。例題：（2019泰安） 一位泰山挑山工用一根長(zhǎng)1.8m的扁擔(dān)挑起貨物，如圖為扁擔(dān)示意圖，若在扁擔(dān)的A端掛200N的物體，B端掛300N的物體，挑起重物時(shí)使扁擔(dān)水平平衡，則挑山工肩膀需頂在距A端 m遠(yuǎn)的位置（不計(jì)扁擔(dān)的重力）。
【解析】 設(shè)支點(diǎn)離A端距離為L(zhǎng)1，1.（2018西寧23題2分） 如圖所示，曲桿ABC自重不計(jì)，0為支點(diǎn)，要使曲桿在圖示位置平衡，請(qǐng)作出物體所受重力的示意圖和施加在C點(diǎn)最小力F的示意圖.
2.（2018黃石27題2分） 旅行箱在拉力作用下靜止于圖示狀態(tài)，0點(diǎn)為旅行箱的重心，A為拉力的作用點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出旅行箱的重力以及最小拉力的示意圖.
3.（2019廣安） 如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出作用在杠桿B端上最小的動(dòng)力F1和阻力F2的力臂L2
4.（2019撫順） 如圖甲所示是一個(gè)鑰匙形“瓶起子”，圖乙為其簡(jiǎn)化的示意圖圖中0為支點(diǎn)，F(xiàn)2是A點(diǎn)受到的阻力，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出：（1）阻力臂L2. （2）作用在B點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂L1. 如圖，OA為長(zhǎng)2m的輕桿，與固定在豎直墻面上的光滑轉(zhuǎn)軸相連接。將一重為30N的物體用輕繩撿在OA的中點(diǎn)B處，用垂直于OA的力F拉住輕桿，靜止在圖示位置,則 F= N。
6.（2019咸寧） 如圖所示，杠桿AB放在鋼制圓柱體的正中央水平凹槽CD中，杠桿AB能以凹槽兩端的C點(diǎn)或D點(diǎn)為支點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，長(zhǎng)度AC=CD=DB，左端重物G=12N.當(dāng)作用在B點(diǎn)豎直向下的拉力F足夠大時(shí)，杠桿容易繞 （選填“C”或“D”）點(diǎn)翻轉(zhuǎn)，為使杠桿AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1= N，最大值F2= N.（杠桿、細(xì)繩的質(zhì)量及摩擦均忽略不計(jì)）在如圖所示的工具中,使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）
8.(2020貴陽(yáng)) 撬棒是人們?cè)趧趧?dòng)中應(yīng)用杠桿原理的工具.如圖所示是工人利用撬棒撬動(dòng)大石頭的情景,撬棒上O點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)，下列分析正確的是( )
A.此時(shí)撬棒為等臂杠桿 B.應(yīng)用此撬棒的主要目的是省力 C.力F的作用點(diǎn)靠近O點(diǎn)會(huì)更省力 D.應(yīng)用此撬棒的主要目的是省距離 9.(2020懷化) 以下杠桿中,屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）
10.(2020黔東南州) 如圖所示,用一根細(xì)繩將杠桿AOB在O點(diǎn)懸掛起來(lái),B處掛一重物C,請(qǐng)你在杠桿上畫(huà)出最小的動(dòng)力F1及動(dòng)力臂L1,使杠桿在圖中位置平衡.
5. 7.5 6. D 6 24
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