杠杆是在力的作用下绕固定点转动的硬棒，在这个硬棒上有支点、动力和阻力，还有动力臂、阻力臂。

　　在日常生活中发现，有些杠杆在转动，有些杠杆在静止；有些杠杆支点在中间，还有些杠杆支点在一端，只要留意观察生活，会发现形形色色的杠杆就在身边。如跷跷板、信号灯架等。

　　跷跷板 信号灯杆

　　

　　

　　从上边例子看出，杠杆在动力、阻力作用下处于静止或匀速转动状态，在物理学中称之为杠杆平衡。

　　【举手提问】

　　什么是杠杆平衡？ 影响杠杆平衡的因素有哪些？ 杠杆平衡的条件是什么？【新课学习】

　　[想想议议]

　　在2019央视主持人大赛中有一道考题是动画片中的一个场景，想想看：为什么说枪响之后没有赢家？

　　

　　一、杠杆平衡

　　1.杠杆平衡的定义

　　在物理学中把杠杆在动力、阻力作用下静止或匀速转动被称之为杠杆平衡。

　　静态平衡 静态不平衡

　　

　　

　　动态平衡 动态不平衡

　　

　　

　　2.杠杆平衡的例子很多，在实验室我们主要探究在静止状态下的杠杆平衡。

　　例如：

　　水平位置平衡 倾斜位置平衡

　　

　　

　　二、影响杠杆平衡的因素

　　[观察与实验]

　　1.改变平衡杠杆一侧钩码的个数，会发现杠杆不再平衡。

　　

　　2.改变平衡杠杆一侧钩码的悬挂位置，会发现杠杆不在平衡。

　　

　　3..推动平衡杠杆一侧钩码的悬线，改变作用力的方向，会发现杠杆不在平衡。

　　

　　4.改变平衡杠杆支点位置（支点在杠杆一端），再改变力的方向才能使杠杆重新平衡。

　　

　　通过以上操作可以看到，力的大小、方向、作用点及支点的位置都会影响杠杆的平衡，而支点、力的方向、力的作用点的变化均可通过力臂得以反映。

　　实验表明：

　　影响杠杆平衡的因素是杠杆的力和力臂。

　　那么，杠杆平衡时，动力、阻力、动力臂、阻力臂之间有怎样的关系呢？

　　三、杠杆平衡的条件

　　[观察与实验]

　　探究杠杆平衡条件时，需要测出动力、阻力、动力臂和阻力臂。

　　动力和阻力用弹簧测力计测出，力臂可以用刻度尺测出，但实验中若杠杆不在水平位置平衡，用刻度尺很难测出动力臂和阻力臂的大小。

　　实验前要使杠杆在水平位置平衡，力臂长就等于杠杆长，这样做就便于测量力臂了。

　　如图，水平位置平衡的杠杆

　　实验图 力臂示意图

　　

　　

　　由于实验室所用杠杆标有刻度，实验过程中力臂无需用刻度尺测量，直接读出从支点 到钩码悬挂点的距离即可读出动力臂和阻力臂。

　　[实验反思]

　　1.实验中调节杠杆两端螺母，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡，这样做的好处是

　　（1）便于测量动力臂和阻力臂；

　　（2）消除杠杆自身重力对实验的影响。

　　

　　2.为了避免实验结论出现偶然性，获得普遍规律，实验至少做3-5次。

　　3.当杠杆支点在一端时，拉动杠杆的弹簧测力计示数出现变化，是由于拉力跟杠杆没有垂直造成。

　　

　　4.在悬挂钩码或改变力臂的操作过程中，不要调节杠杆两端螺母使杠杆平衡。

　　【中考真题训练】

　　（2019 聊城)（5分）

　　1.下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验.

　　

　　（1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到 位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母 （选填“左”或“右”）端调节.

　　（2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡.

　　（3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个0.5N.请将弹簧测力计的示数填入下表.

　　

　　上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是 .

　　2.（2019 苏州）（5分）

　　利用杠杆开展相关实验探究：

　　（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示.则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；

　　

　　（2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N;

　　若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；

　　（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示.此过程中，弹簧测力计拉力的力臂 （选填“变大”“变小”或“不变”，下同）,拉力的大小 .

　　3.(2019威海)（6分）

　　小明利用杠杆做了以下实验，实验时使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离相等，请回答下列题：

　　

　　（1）如图甲所示，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端下沉，若想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 调节.

　　杠杆在水平位置平衡后，在A点悬挂2个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，需在B点悬挂 个钩码；之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将 （选填“不动”“顺时针转”或“逆时针旋转”）.

　　（2）如图乙所示，小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减砝码.此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的？ .

　　（3）小明正确使用自制天平称量物体质量时：

　　①假如支点0因某种原因向右偏移，则测量值 真实值（选填“大

　　于”“等于”或“小于”）；

　　②假如砝码因生锈等原因质量增大，则测量值 真实值（选填“大

　　于”“等于”或“小于”）.

　　4.（2018临沂）

　　图甲所示的杠杆是水平平衡的.如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图乙所示，则杠杆（ ）

　　

　　A.右端下沉

　　B.左端下沉

　　C.要保持平衡应将左端的物体向右移动

　　D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体

　　

　　参考答案：

　　1.（1） 水平 右 （2）4

　　（3）3.8 弹簧测力计没有垂直向下拉（或动力臂不等于0,15m）

　　2. (1)左 （2）2.0 偏小 （3）变小 不变

　　第（3）小题提示图

　　

　　3.（1）右 4 逆时针旋转

　　（2）等臂杠杆 （3）①大于 ②小于

　　4. A

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