第01讲 杠杆（学生版） 2024年新九年级物理暑假提升讲义（苏科版）.pdf

第01讲杠杆

模块一思维导图串知识1．知道什么是杠杆及杠杆五要素。

模块二基础知识全梳理（吃透教材）2．会画杠杆的力臂。

模块三教材习题学解题3．会判断省力杠杆和费力杠杆。

模块四核心考点精准练（9大考点）4．探究杠杆平衡的条件。

模块五小试牛刀过关测5．会分析杠杆平衡问题并解决。

1、杠杆及其五要素

（1）杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

①杠杆可直可曲，形状任意。

②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。

（2）杠杆五要素：

①支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。

②动力：使杠杆转动的力，用字母F表示。

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③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F表示。

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动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。

④动力臂：从支点到动力作用线的距离．用字母l表示。

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⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．用字母l表示。

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2、杠杆的平衡条件及实验探究

（1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。

注意：我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，

这样的平衡是不多的。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论

处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。

（2）杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂。

（3）公式的表达式为：Fl=Fl。

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3、杠杆的平衡分析法及其应用

（1）杠杆动态平衡：指构成杠杆的某些要素发生变化，而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，分析杠杆

的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论；

（2）利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题，一般遵循以下步骤：

①确定杠杆支点的位置；

②分清杠杆受到的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地作出力的示意图；

③确定每个力的力臂；

④根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。

4、杠杆中最小力的问题及力臂的画法

求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题。找最长力臂，一般分两种情况：

（1）在动力的作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂；

（2）在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂。

※古希腊学者阿基米德总结出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，据此，他说出了“只要给我

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一个支点，我就可以撬动地球“的豪言壮语。地球的质量大约是6×10kg，人产生的推力约为588N，我们

设想要撬起地球这个庞然大物，又找到了合适的支点，根据杠杆平衡条件，所用动力臂与阻力臂的比值为

1023：1，当然要找到这样长的杠杆确实非常困难，但这个假想的实验包含了科学家对物理知识的深刻理解：

只要动力臂与阻力臂的比值足够大，动力与阻力之比也就足够小，这样使用杠杆也就最省力。

力臂的画法：

（1）首先在杠杆的示意图上，确定支点O。

（2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长。

（3）在从支点O向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂，用三角板的一

条直角边与力的作用线重合，让另一条直角边通过交点，从支点向力的作用线画垂线，作出动力臂和阻力

臂，在旁边标上字母，l和l分别表示动力臂和阻力臂。

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※画杠杆示意图时应注意：

（1）阻力作用点应画在杠杆上：有部分同学认为阻力由石头的重力产生，所以阻力作用点应画在石头重心

上，这是错误的