從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力作用線的垂線
試一試：畫出圖中杠桿各力的力臂
1.杠桿平衡：杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，我們就說杠桿平衡。
問題：杠桿在滿足什么條件時(shí)才會(huì)平衡？
2.探究杠桿的平衡條件
保證力臂沿杠桿，便于測量力臂?！?br/>（1）調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿水平平衡。
問題：為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？
（2）杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。將動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。（3）改變阻力和阻力臂的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)動(dòng)力和動(dòng)力臂的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)。
　杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。
你認(rèn)為圖中的杠桿可以分成幾類？每一類杠桿分別有什么特點(diǎn)？
由 F1l1=F2l2 ∵l1 〉l2 ∴F1〈 F2這是省力杠桿
1.省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂，動(dòng)力小于阻力。
在生活中，你還發(fā)現(xiàn)了哪些工具是省力杠桿？
我們在使用省力杠桿時(shí)，得到了省力的利益，同時(shí)我們又付出了怎樣的代價(jià)呢？
由 F1l1=F2l2 ∵l1 〈 l2 ∴F1 〉 F2這是費(fèi)力杠桿
2.費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂，動(dòng)力大于阻力。
在生活中，你還發(fā)現(xiàn)了哪些工具是費(fèi)力杠桿？
使用費(fèi)力杠桿，雖然費(fèi)了力，但卻省了動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離。
3.等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂，動(dòng)力等于阻力。
物理實(shí)驗(yàn)室中，我們使用的天平就是等臂杠桿。
1. 杠桿可分為哪幾種？特點(diǎn)是什么？
2. 杠桿平衡的條件是什么？
不費(fèi)距離,也不省距離。
杠桿最小力的畫法： ①使用杠桿時(shí)，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長。 ②最長力臂的確定： A.把支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)相連作為力臂時(shí)最長； B.在滾動(dòng)圓柱體時(shí)，以支點(diǎn)和圓心相連構(gòu)成的直徑作為力臂時(shí)最長C.對于長方體來說，對角線作為力臂時(shí)最長。 ③根據(jù)支點(diǎn)位置(支點(diǎn)在中間，二力同向，支點(diǎn)在一端，二力反向)確定力的方向，過力的作用點(diǎn)作出垂直最長力臂的力即為最小力。
8.（2022通遼）圖中利用羊角錘撬釘子，在錘柄處畫出所施加的最小動(dòng)力F和其力臂l。
9.（2021婁底）如圖所示，OA是均勻的輕質(zhì)桿，在拉力F的作用下，桿處于水平狀態(tài)，畫出拉力F的力臂。
10.（2022營口）圖甲是自行車的手閘，其中ABO部分可視為一種杠桿，其簡化示意圖如圖乙所示，O為支點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，請?jiān)趫D乙中畫出：（1）作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂l1；（2）阻力F2的力臂l2。
使用時(shí)，滑輪的軸固定不動(dòng)
使用時(shí)，滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)
研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)
① 使用定滑輪、動(dòng)滑輪是否省力？ ② 使用定滑輪、動(dòng)滑輪是否省距離或是否需要移動(dòng)更大的距離？ ③ 什么情況下使用定滑輪？什么情況下使用動(dòng)滑輪？
鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線、刻度尺、鉤碼、彈簧測力計(jì)
1.要測量使用定滑輪、動(dòng)滑輪是否省力需要測量哪些數(shù)據(jù)？
使用滑輪時(shí)彈簧測力計(jì)提起鉤碼的拉力
2.要測量使用定滑輪、動(dòng)滑輪是否省距離需要測量哪些數(shù)據(jù)？
繩的自由端移動(dòng)的距離
使用定滑輪拉物體。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，注意力的方向及大小
使用動(dòng)滑輪拉物體。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，注意力的方向及大小。
0.5 向上 0.2 0.5 向下 0.2
1.0 向上 0.1 1.0 向下 0.1
1.5 向上 0.15 1.5 向下 0.15
使用定滑輪不省力，不省距離；但可以改變力的方向。
轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)，相當(dāng)于支點(diǎn) O，拉力相當(dāng)于動(dòng)力，物體對繩子的拉力相當(dāng)于阻力。
定滑輪相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿，因此，不省力也不費(fèi)力。
0.5 向上 0.2 0.3 向上 0.4
1.0 向上 0.1 0.6 向上 0.2
1.5 向上 0.15 0.8 向上 0.3
使用動(dòng)滑輪可以省力，但費(fèi)距離；且不改變力的方向。
支點(diǎn)是 A 點(diǎn)還是 O 點(diǎn)?
∵ G · R = 2R · F
動(dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。因此能省一半力。
杠桿的支點(diǎn)在 O 點(diǎn)處
特點(diǎn)：使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向。
1.拉力大小等于物體的重力；
不計(jì)繩子與滑輪的摩擦力時(shí)，F(xiàn)＝G物；考慮繩子與滑輪的摩擦，則：F＞G物 。
思考：測量中，拉力F實(shí)際上比鉤碼的重力略大一些，想一想，為什么？
繩子與滑輪之間存在摩擦力
特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪可以省一半力，但不能改變力的方向。
1.拉力大小等于物體重力的一半；
思考：測量中，拉力F實(shí)際上比鉤碼的重力的一半略大一些，想一想，為什么？
滑輪有自重和繩子與滑輪之間存在摩擦力。
不計(jì)滑輪自重和繩子的摩擦力時(shí)，
如果考慮滑輪自重但不計(jì)繩子的摩擦，則：
思考：1、如果不計(jì)滑輪自重和繩的摩擦力時(shí)，使用動(dòng)滑輪一定省一半的力嗎？
點(diǎn)撥：要使動(dòng)滑輪省一半的力，必須使繩子沿豎直方向拉。
2.使用動(dòng)滑輪可以省一半的力，使用動(dòng)滑輪會(huì)不會(huì)費(fèi)力？
原因：此時(shí)拉力作用在動(dòng)滑輪的掛鉤上而不是作用在在繩端。
軸不隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪
不省力，也不費(fèi)距離，但可以改變力的方向
軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪
省力，但費(fèi)距離，且不能改變力的方向
定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。 動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向。
有沒有一種機(jī)械，既可以省力，又能改變力的方向呢？
定滑輪與動(dòng)滑輪的組合叫滑輪組。
結(jié)論：使用滑輪組既可以省力；又可以改變力的方向。
這兩種繞線方法有什么不同？
1.繩子的起點(diǎn)2.拉力的方向3.拉力的大??？4.移動(dòng)的距離？
動(dòng)滑輪上有2段繩子承擔(dān)物重
動(dòng)滑輪上有3段繩子承擔(dān)物重
動(dòng)滑輪上有4段繩子承擔(dān)物重
① n為動(dòng)滑輪上承重的繩子股數(shù)。② 此時(shí)未計(jì)滑輪自重和繩子與滑輪的摩擦;
⑴ 動(dòng)滑輪被幾段繩子承重，所用的力就是物重的幾分之一；
⑵ 繩子自由端移動(dòng)的距離等于物體上升的距離的n倍。
若不計(jì)摩擦但要考慮滑輪自重，則
由此可見，使用滑輪組可以省力，但和動(dòng)滑輪一樣，省力的同時(shí)要費(fèi)距離。
解: ⑴ F ＝Ｇ/n＝12N/3=4N
⑵ G輪 ＝nF-G＝5×3N－12N＝3N
⑶ S＝nh＝3×0.3m＝0.9m
例題 在如圖所示的滑輪組中，已知物體重12N。若不計(jì)滑輪的自重及繩的摩擦，繩端所用拉力多大？若實(shí)際測得繩端的拉力為5N，則動(dòng)滑輪重多少牛？當(dāng)物體被吊高了0.3m時(shí)，繩子的自由端向上移動(dòng)了多少m?
答：拉力為5N時(shí)，動(dòng)滑輪重多4N；當(dāng)物體被吊高了0.3m時(shí)，繩子的自由端向上移動(dòng)了0.9m。
下面是幾種輪軸　　　1.井上的轆轤　　　從右邊看過去，可畫成下圖：
動(dòng)力臂大于阻力臂 —— 省力杠桿。
2.汽車的方向盤 從上邊看下去，也可畫成下圖:
動(dòng)力臂大于阻力臂——省力杠桿。
3.水龍頭 從上邊看下去，也可畫成下圖:

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