利用平衡此探究杠桿省力的秘密

1. 杠桿省力的原理

杠桿省力原理：動力×動力臂=阻力×阻力臂，當阻力和阻力臂一定是，動力臂越長，那版么動力權就可以越小，這樣就更省力。

在使用杠桿時，為了省力，就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿；如果想要省距離，就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。

因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動距離；要想少移動距離，就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離，是不可能實現的。

杠桿也有省力杠桿跟費力的杠桿，兩者皆有但是功能表現不同。例如有一種用腳踩的打氣機，或是用手壓的榨汁機，就是省力杠桿 (動力臂 > 阻力臂）。

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人體內杠桿

幾乎每一台機器中都少不了杠桿，就是在人體中也有許許多多的杠桿在起作用。拿起一件東西，彎一下腰，甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作用，了解了人體的杠桿不僅可以增長物理知識，還能學會許多生理知識。

點一下頭或抬一下頭是靠杠桿的作用，杠桿的支點在脊柱之頂，支點前後各有肌肉，頭顱的重量是阻力。

2. 利用杠桿的平衡條件分析什麼是省力杠桿,費力杠桿,等力杠桿

已知杠桿平衡條件是：動力（L1）×動力臂(F1)=阻力(L2)×阻力臂(F2)
公式：L1×F1=L2×F2
則
當L1＜L2時，F1＞F2,所以是費力杠桿；例如、鑷子
當L1＞L2時，F1＜F2,所以是省力杠桿；例如、撬棍
當L1=L2時，F1=F2,所以是等臂杠桿；例如、托盤天平

3. 列舉生活中利用杠桿平衡原理的例子。

• 挖掘機
  

• 鍛煉器械
  

• 鐵杴
  

• 剪刀
  

• 撬杠
  

• 開瓶器

• 鉗子多了去了
  

4. 探究杠桿平衡條件的原理是什麼

運用能量守恆定律。杠桿在平衡時才得出你提問的那個平衡公式。而版力所做的功權（該力產生的能量）等於：力的大小*力的方向移動的距離。杠桿左右兩端只能做圍繞支撐點（可以看作圓心）作圓弧運動，凡是經過支撐點（圓心）的力都不做功，因為支撐點是固定的，力通過該點都不產生位移，能量也為零。所以，運用力的分解原理，杠桿一端所受的力都可以分解成垂直於杠桿的力與平行於杠桿的力，該兩個力中，平行於杠桿的力（實際就是沿著杠桿方向的力）因為通過圓心而不做功，而垂直杠桿的力要達到兩邊平衡（能量守恆）：力*位移 兩邊要相等。位移的大小就是圓弧的長度，因為杠桿兩端只能作標准圓周運動：由數學得知，圓弧長度只與半徑成正比，那就得出了：力*半徑 要兩半相等，而該垂直力的力臂就是半徑的長度，由此得出該公式的成立。

5. 在探究「杠桿平衡的條件」實驗中，將杠桿調到水平位置平衡的目的是

在探究杠桿平衡條件的實驗中，先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的不是為了消除杠桿自身重力的影響，而是便於從杠桿上直接讀出力臂。把支點選在均勻杠桿的重心上，這才是為了消除杠桿自身重力的影響。

在使用杠桿時，為了省力，就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿；如欲省距離，就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動距離；要想少移動距離，就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離，是不可能實現的。

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杠桿也有省力杠桿跟費力的杠桿，兩者皆有但是功能表現不同。例如有一種用腳踩的打氣機，或是用手壓的榨汁機，就是省力杠桿(力臂 > 力矩)；但是我們要壓下較大的距離，受力端只有較小的動作。另外有一種費力的杠桿。

例如路邊的吊車，釣東西的鉤子在整個桿的尖端，尾端是支點、中間是油壓機 (力矩 > 力臂)，這就是費力的杠桿，但費力換來的就是中間的施力點只要動小距離，尖端的掛勾就會移動相當大的距離。 兩種杠桿都有用處，只是要用的地方要去評估是要省力或是省下動作范圍。

6. 使用杠桿是否省力,有什麼秘密嗎

杠桿的平衡條件是F1*L1=F2*L2
當動力臂大於阻力臂時即L1>L2時，F1則小於F2即為省力
反之臂小於阻力臂時即L1<L2時，動力需大於阻力，即為費力……
明白否？

7. 杠桿平衡的原理

杠桿原理就是「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力（動力版和阻力）權的大小跟它們的力臂成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數式表示為F1· L1=F2·L2。式中。

F1表示動力，L1表示動力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。

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在使用杠桿時，為了省力，就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿，如欲省距離，就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動距離；要想少移動距離，就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離，是不可能實現的。

杠桿原理基本有3種類型，第一類的杠桿例子是天平、剪刀、鉗子等，第二類杠桿的例子是開瓶器、胡桃夾，第三類杠桿如錘子、鑷子等。 杠桿分為3種杠桿。第一種是省力的杠桿，如：開瓶器等。第二種是費力的杠桿，如：鑷子等。第三種是既不省力也不費力的杠桿，如天平等。

參考資料來源：網路-杠桿平衡

8. 五年級科學下冊《怎樣移動重物》

教學目標 1、 知道什麼是杠桿及杠桿的結構。 2、 會做杠桿原理的探究實驗，並依據數據對杠桿原理進行解釋。 3、 了解杠桿在生活中的應用。 教學重難點： 實驗探究杠桿省力的秘密。 一、導入 師：今天，老師帶來了一罐阿華田的，可是老師打不開，如果有哪位同學能把罐子打開，課後老師就請他喝一杯。 生：手開，開不動。 用東西撬。（在投影下撬動，師投影凍結） 師：如果現在要你移動一個你搬不動的東西怎麼辦?比如讓你來搬講台（板書：怎樣移動重物） 二、認識杠桿 生：用棍子撬 師：光有棍子可以嗎？（演示） 生：還要一個東西給它靠著。 師：我們把這個支撐棍子的東西叫做支點，我們在棍子的一頭向下用力，用力的地方叫做力點（箭頭向下），就能把重物撬起來了，重物與棍子接觸的地方叫做重點（箭頭向上）。 師：下面讓我們一起看剛才同學撬開罐子的畫面，你能找到支點、力點、重點嗎？ 生：…… 師：這樣的棍子就不是一根普通的棍子了，這種由一個支點和一根棍子組成的裝置就叫做「杠桿」。 三、探究杠桿省力的秘密 師：你剛才用杠桿撬開罐子的時候覺得怎麼樣？ 生：很輕松。 師：杠桿是一種簡單機械，它有什麼作用？ 生：省力。 師：那麼是不是所有的杠桿都能省力呢？ 生：不一定，蹺蹺板…… 師：什麼情況下杠桿是省力的呢？下面我們就用平衡尺來研究這個問題。 師（出示一個平衡尺，在左側掛上1個鉤碼）：把它看成一個杠桿，支點在哪裡？左側的鉤碼可以看做是什麼？ 生：支點在中間，左側的鉤碼可以看做是重物。 師（在右側同一格數掛鉤碼，讓平衡尺平衡）：我們可以把右側的鉤碼看做什麼？ 生：用的力（力點）。 師：現在這個杠桿省力嗎？為什麼？ 生：不省力。兩邊的鉤碼一樣多的。 師：這種杠桿就是不省力也不費力的杠桿。（板書） 請你通過實驗，記錄多種杠桿，並且註明它是省力的還是費力的，或者是不省力也不費力的。 友情提醒：實驗數據要及時記錄！ 生：實驗。 師：分類統計數據，省力杠桿，費力杠桿，不省力不費力杠桿…… 師：仔細觀察數據，什麼情況下，杠桿才是省力的？ 生：右邊的距離遠。（提示，到說清楚力點到支點的距離比重點到支點距離長為止） 師：什麼情況下，杠桿費力？ 生：力點到支點距離比重點到支點距離短。 師：什麼情況下，杠桿不省力也不費力？ 生：力點到支點的距離和重點到支點的距離相等。 四、拓展延伸 師：通過實驗，我們發現了杠桿省力的秘密。生活中，我們常常會用到杠桿。你能指出它們是那種類型的杠桿嗎？（指甲剪、筷子、蹺蹺板） 生：指甲剪是省力杠桿。 筷子是費力杠桿。 蹺蹺板既不省力也不費力。 師：筷子是費力杠桿，我們為什麼還要用它？ 生：降低工作難度。 師：雖然有些杠桿不省力，我們也離不開它。（視頻） 師：杠桿真的是非常重要，其實早在2000多年前，就有科學家研究杠桿了，甚至還說出了一句非常大膽的話：「如果給我一個支點，我就能翹起整個地球。」你知道說出這句話的人是誰嗎？ 生：阿基米德。 師：你覺得他說的有沒有道理？為什麼？請你課後去思考。 左側（重點） 右側（力點） 杠桿類型（打√） 重點到支點的距離 鉤碼數 力點到支點的距離 鉤碼數 省力杠桿 費力杠桿 不省力也不費力的杠桿

9. 用平衡尺研究杠桿省力的實驗

動力臂大於阻力臂，平衡時動力小於阻力。

雖然省力，但是費了距離。<也就是說當力臂的長度（以支點O為分界線）大於阻力臂的長度時，這便是省力杠桿。（這是易於理解的定義）>設動力臂為L1,阻力臂為L2。當L1大於L2時為省力杠桿。

F1*L1=F2*L2 L1>L2。

F1<F2。

生活中開瓶器、榨汁器、胡桃鉗……這種杠桿動力點一定比重力點距離支點近，所以永遠是省力的。

如：撬棍、扳手、鉗子、拔釘器、開瓶器、鐵皮剪刀、鋼絲鉗、指甲剪、汽車方向盤等

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支點：杠桿繞著轉動的點，通常用字母O來表示。

動力：使杠桿轉動的力，通常用F1來表示。

阻力：阻礙杠桿轉動的力，通常用F2來表示。

動力臂：從支點到動力作用線的距離，通常用L1表示。

阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，通常用L2表示。

（註：動力作用線、阻力作用線、動力臂、阻力臂皆用虛線表示。力臂的下角標隨著力的下角標而改變。例：動力為F3，則動力臂為L3；阻力為F5，阻力臂為L5.）

10. 在「探究杠桿平衡條件」實驗中，利用在杠桿兩端掛鉤碼的方法做實驗，實驗裝置如圖所示． （1）調節杠

解：（1）杠桿右端下沉，左端上翹，應將平衡螺母向左端移動；
（2）實驗時仍然使杠桿在水平位置平衡，這樣更容易測量力臂；
（3）表格通過3組數據進行分析，得出了杠桿的平衡條件，所以結論應具有普遍性；
（4）若兩端都用鉤碼，則需不斷調節鉤碼的位置及數量使杠桿平衡，可能操作有些麻煩，若另一端用彈簧測力計豎直向下拉的方法做實驗，這樣只要確定測力計的位置，通過改變力的大小便可很快使杠桿在水平位置平衡，更加方便．

故答案為：（1）左；（2）便於測量力臂；（3）是；實驗中測出了3組數據進行分析；（4）確定動力作用點後，可以通過改變拉力的大小使杠桿更快地在水平方向平衡．