【内容简介】纵观物理中考试题出现考查杠杆知识点的问题主要有：判断是省力杠杆还是费力杠杆，会确认并画出杠杆的力臂，有关杠杆平衡条件的探究实验题及应用题。今后对杠杆常考点问题要更加重视，下面给出解决此问题的办法，以便于同学们吸取经验，掌握解题策略，快速提高成绩。 一、判断是省力杠杆还是费力杠杆 杠杆的选择要根据实际情况，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆；当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。三种杠杆的判定依据是杠杆的平衡条件，即F1L1＝F2L2，若L1＞L2，则F1＜F2；同理可得出其他结论。三种杠杆的划分与比较见下表。 杠杆名称 力臂的比较 力的比较 距离的比较 特点 省力杠杆 动力臂大于阻力臂 动力小于阻力 动力作用点移动的距离大于阻力点移动的距离 能省力但费距离 费力杠杆 动力臂小于阻力臂 动力大于阻力 动力作用点移动的距离小于阻力点移动的距离 费力但能省距离 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 动力等于阻力 动力作用点移动的距离等于阻力点移动的距离 虽不省力但能改变用力的方向 【例题1】使用杠杆为我们的生活带来方便，下列杠杆的使用能够省距离的是（    ）   A.开瓶器          B.镊子            C.钳子           D.自行车手闸 【答案】B                         二、确认并画出杠杆的力臂                                                                     学习杠杆的关键点是知道杠杆的五要素，即支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。组成杠杆的示意图见图。   （1）支点用字母O表示，是杠杆绕着转动的点，同一根杠杆使用方法不同，支点的位置可能就不同，要根据具体情况区分支点。 （2）画动力（用字母F1表示）或阻力（用字母F2表示）时应注意力的作用点和方向。动力和阻力都是杠杆受到的力，其作用点都在杠杆上。有的同学认为同一根杠杆上动力和阻力的方向一定相同，有的同学认为一定不同，这都是错误的。正确的认识是：动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。即，一个力能使杠杆向顺时针方向转动，则另一个力一定能使杠杆向逆时针方向转动。 （3）动力臂用l1表示，阻力臂用l2表示。力臂不是支点到力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离。借用几何用语，力臂不是点到点的距离，而是点到直线的距离。 （4）画力臂的方法：一找支点，二画线，三连距离，四标签。即，找支点O，画力的作用线（虚线），画力臂（虚线，过支点向力的作用线作垂线），标力臂（大括号）。 【例题2】画出力F1、F2的力臂。                      图1                      图2 【答案】从支点向F1、F2的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂l1、l2，如图2所示。 本题考查杠杆五要素中动力臂和阻力臂的画法。画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”，而不是“支点到力的作用点的距离”。力的作用线是通过力的作用点并沿力的方向所画的直线。 【答案】从支点向F1、F2的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂l1、l2，如图2所示。   三、根据杠杆平衡条件进行力与力臂的求解 解题基本思路如下： 1.利用F1l1＝F2l2进行有关计算。先根据杠杆转动的情况，找出动力和阻力； 2.再根据支点的位置，确定每个力的力臂； 3.最后根据杠杆的平衡条件，代入数据计算出结果。 【例题3】小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40cm，底部直径为30cm，装满油后总重2000N．下列说法中正确的是（　　）   A．要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600N的力 B．他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功 C．他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力 D．油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力 【答案】A 【解析】A.作用在B点的力，要使油桶C点稍离地面，必须以C点为支点，则BC作为动力臂最长，此时动力也最小，最省力， 此时动力为F，阻力为G=2000N，动力臂L1===50cm， 阻力臂L2=CD=×30cm=15cm， 由于F1L1=F2L2，则最小拉力F===600N，故A正确。 B．他用水平力没推动油桶，没在力的方向上通过距离，故不做功，故B错误； C．他用水平力没推动油桶，油桶处于静止状态，推力等于摩擦力，故C错误； D．地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故D错误。 四、杠杆平衡条件的探究 1.命题点 （1）让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆自重对实验造成的影响。 （2）杠杆平衡螺母的调节：左高左调、右高右调。 （3）实验时应调节钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置静止，目的是便于测量力臂。 （4）本实验多次测量的目的是避免实验的偶然性，得出普遍规律。 （5）用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码，当测力计由竖直方向拉变成倾斜拉，要使杠杆仍保持平衡，测力计的示数会变大，是因为拉力的力臂变小。 （6）实验数据分析。 （7）实验结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F1L1＝F2L2) 2.解决杠杆平衡条件的探究问题基本要领是： （1）知道杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是方便从杠杆上量出力臂。 （2）实验结论：杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，写成公式为F1l1＝F2l2。 （3）还可以利用动力乘以动力臂是否等于阻力乘以阻力臂来判断杠杆平衡与否。 【例题4】小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中： （1）实验时应先调节杠杆在      位置平衡，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向    （选填“左”或“右”）调。 （2）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上      个钩码。   （3）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据： 实验次数 F 1（N） l 1  (cm) F 2  ( N) l 2( cm)     1 2 5 △ 10     2 3 10 2 15 3 2 30 3 ☆           上表中空格处所缺的数据是：△＝      ，☆＝      ； （4）分析上表中的实验数据可以得出的结论是      。 【答案】（1）水平  左   （2）4   （3）1  20  （4）F1l1＝F2l2  (动力×动力臂＝阻力×阻力臂) 【解析】解答该题的要点是（1）阅读实验内容和要求，知道本实验考查哪些知识点；（2）回顾杠杆的调节与使用办法以及注意事项；（3）要善于利用杠杆平衡条件处理核心问题，对于判定杠杆是否平衡的问题，也要看与平衡条件有关的力与力臂。解本题需要会调节杠杆平衡；知道实验装置存在哪些不足，如何改进；依据杠杆的平衡条件，在理解力与力臂乘积是一个常量后，判断力臂和相应的力的反比例关系。 （2）在B位置挂上几个钩码，需要根据动力×动力臂＝阻力×阻力臂来确定。 （3）根据表格实验次数2的数据来看，满足3×10＝2×15 ，              对于实验次数1而然2×5＝△×10，所以△＝1，同理☆＝20 （4）根据表格实验次数2的数据来看，满足3×10＝2×15，用数学表达式就是F1l1＝F2l2 五、杠杆平衡条件的应用