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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 问题 34. 杠杆的平稳条件是什么？ 同学提问如下列图,匀称木棒 AB 长为 1m ,水平放置在 O、O两个支点上； 已知 AO、OB 长度均为 0.25m ；如把 B 端竖直向上 稍 微 抬 起 一 点 距 离 , 至 少 需 要 用 力20N ；如把 B 端竖直向下略微压下一点距离,就至少需要用力（） 20N 40N 60N 8ON 老师,怎样才能运算出这时的最小动力呀？ 问题探究探究杠杆平稳条件的方法（重要性：）老师：解答这一问题, 要用到杠杆平稳的条件, 你想想杠杆的五要素是什么？同学：杠杆的五要素是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；老
2、师： 那你想想,物体在什么状态下称为平稳？杠杆怎样才称为平稳呢？同学： 学习二力平稳时, 课本上介绍物体处于静止状态或匀速直线运动状态时, 称为平稳； 那杠杆平稳也符合这一规律吧,线运动状态时才平稳；也是杠杆处于静止状态或匀速直嗯,不太合适,杠杆不能做匀速直线运动的,那 杠杆平稳应当指杠杆静止或 匀速转动 吧？老师： 你分析得很好！那你认为杠杆的平稳与哪些因素有关呢？同学： 我想想,杠杆的平稳应当与杠杆的五要素有关；这五要素中支点没有数量大小的变化,大小会发生变化的是动力、阻力、动力臂和阻力臂；那杠杆的 平稳条件是不是与这四个因素的大小有关系呀？老师： 既然你认为杠杆的平稳与动力、阻力、动力臂
3、和阻力臂有关,那就设 计试验来探究吧；同学： 好！杠杆受到的动力和阻力可以用两个弹簧测力计测出；难就难在动力臂和阻力臂的测量上！力臂是通过在平面内画图画出来的,在做试验的立体空1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 间中我不好找垂足,就是用上刻度尺力臂我也测不准啊？老师： 别急！ 你提出的测量动力与阻力的方法可以,但你一人能独立完成实验吗？你再想想,假如你选一根直杠杆,要是动力臂和阻力臂与杠杆重合,支点和两个垂足不就在杠杆上了？你沿着杠杆去量,不就能精确测量出力臂了？同学： 哈哈,老师“ 一语点破梦中人呀！”那我明白了
4、, 杠杆可以选用匀称直棒,将支点设置在中点处；可以用弹簧测力计先测出一个钩码的重量,然后用细棉线系两个绳套,到的动力和阻力通过在杠杆两端绳套下挂钩码施加,套在杠杆两端,杠杆受 依据钩码的个数就能知道动力和阻力的大小；这样的话得把杠杆挂得高一些,可以用铁架台悬挂起杠杆！只要我让杠杆在水平位置静止平稳,动力的作用线和阻力的作用线就与杠 杆垂直, 那么动力臂和阻力臂就是杠杆的一部分长了,两个绳套的位置就是两个垂足的位置！ 我用刻度尺测出支点与两个绳套之间的距离,就能测量出动力臂和阻力臂了！老师： 同学真棒！分析才能越来越强了！其实试验室中已经给我们配备了你所说的杠杆了,而且将刻度线都印刷在匀称直杠杆
5、的正面了,如下列图；这样便于在杠杆平稳时直接测出动力臂和阻力臂；这个杠杆的两端仍配备了螺母,你明白它的用途吗？同学： 呵呵,这难不住我,这个杠杆与天平的横梁类似,它两端的螺母应当也是平稳螺母, 是在挂钩码之前先把杠杆调剂平稳,的！防止杠杆本身对试验有影响老师： 你真聪慧！你再想想,这一试验要做几次？同学： 哦,多次测量求平均值能减小误差,那这个试验也要转变钩码的个数 或力臂至少做三次吧？老师： 是的,但 测量三组或三组以上数据不是为了减小误差,而是为了使我 们得出的结论具有普遍性、科学性！杠杆平稳的条件是：动力 动力臂阻力 阻力臂（重要性：）老师： 下表是某位同学探究杠杆平稳条件时记录的数据；
6、同学,你分析一下 这些数据,看看能得出杠杆平稳的条件吗？2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 试验次 动力 动力臂 阻力 阻力臂数 F1/N L1/m F2/N L2/m 1 2.0 0.04 4.0 0.02 2 1.0 0.02 0.5 0.04 3 2.5 0.03 1.5 0.05 同学：每次的数据中动力和阻力都不一样大、动力臂和阻力臂也不一样大 不过我发觉,假如把动力与动力臂相乘、阻力和阻力臂相乘,三组数据有个共同的规律：2.0N 0.04m=0.08N m；4.0N 0.02m=0.08N m 1.0N
7、0.02m=0.02N m；0.5N 0.04m=0.02N m 2.5N 0.03m=0.075N m；1.5N 0.05m=0.075N m 动力 动力臂阻力 阻力臂老师： 这就是杠杆平稳的条件！也可以用字母符号表示为F 1L 1F 2L 2同学： 嗯,上面的问题我会解答了；木棒的重力可看做是每次的阻力,由可得抬 B 端时, O 为支点 20N 0.75m=G0.25m G=60N压 B 端时, O为支点 F0.25m=60N 0.25m F=60N所以选 C 同学笔记杠杆的平稳条件是：动力 动力臂阻力 阻力臂,即F 1L 1F 2L2 要点训练1. 在探究“ 杠杆的平稳条件” 试验中：1
8、 第一,调剂杠杆两端的,使杠杆两端在不挂钩码时,保持水平并静止,达到状态；3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 如下列图,杠杆每格长度相同,杠杆的 a 处已挂着 2 个 0.5N 的钩码,要使杠杆平稳,就应在杠杆的处,挂上个 0.5N 的钩码；e ；答案： 1 平稳螺母；平稳；2b 或 c 或4 或 2 或 1 解析：（ 1）探究前杠杆的调剂与天平的调剂一 样,都是通过调剂两端的平稳螺母,让它们在水平位置静止达到平稳状态；（ 2）依据杠杆平稳条件F 1l 1F 2l2,只要满意支点两侧钩码个数与力臂格数的乘积相等
9、即可； 2. 如下列图,绳子OO悬吊着质量忽视不计的杆,在杆的a 点挂上重物G,在 O 右侧某点 b 处挂上钩码,重物G 的质量及 a 到 O 的距离不变,要使杆保持水平, b 点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和 b 到 O 的距离的关系是图中的（）答案： B 解析：依据杠杆平稳条件 F 1 l 1 F 2 l 2,由题意知阻力与阻力臂的乘积肯定,所以动力与动力臂成反比,图像是反比例函数图像 B；4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 园艺师傅使用如下列图的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目
10、的是为了（）A增大阻力臂,减小动力移动的距离B减小动力臂,减小动力移动的距离C增大动力臂,省力D减小阻力臂,省力答案： D 解析：剪刀就是两个同时使用的杠杆,手握的部位是动力的作用点,所以动力臂的大小是肯定的；把树枝尽量往剪刀轴 O靠近,阻力臂就减小了,依据杠杆平稳条件 F 1 l 1 F 2 l 2 可知,在动力臂、阻力肯定时,动力与阻力臂成正比,即 F 1 F 2l 2；l 14. 如下列图是小华同学探究杠杆平稳条件的试验装置；1 现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡, 以便测量力臂, 她可以实行的做法是： 写出一条即可 ；2 下表是小华得到的一组试验数据,由此她得出“ 动力 +动力臂 =阻力 +阻力臂” 的结论；你认为她的试验结论是否正确 .假如不正确,造成错误的缘由是什么 . ；动力 F1/N 动力臂 F1/N 阻力 F1/N 阻力臂 F1/N 3 4 4 3 答案： 1 增大拉力 或弹簧测力计向左移动、钩码向左移动 ； 2 不正确；由于只测量了一组数据,具有偶然性 不能得出普遍规律 , 不同的物理量不能相加；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页