利用平衡此探究杠杆省力的秘密

1. 杠杆省力的原理

杠杆省力原理：动力×动力臂=阻力×阻力臂，当阻力和阻力臂一定是，动力臂越长，那版么动力权就可以越小，这样就更省力。

在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆；如果想要省距离，就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。

因此使用杠杆可以省力，也可以省距离。但是，要想省力，就必须多移动距离；要想少移动距离，就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离，是不可能实现的。

杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆，两者皆有但是功能表现不同。例如有一种用脚踩的打气机，或是用手压的榨汁机，就是省力杠杆 (动力臂 > 阻力臂）。

(1)利用平衡此探究杠杆省力的秘密扩展阅读：

人体内杠杆

几乎每一台机器中都少不了杠杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还能学会许多生理知识。

点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。

2. 利用杠杆的平衡条件分析什么是省力杠杆,费力杠杆,等力杠杆

已知杠杆平衡条件是：动力（L1）×动力臂(F1)=阻力(L2)×阻力臂(F2)
公式：L1×F1=L2×F2
则
当L1＜L2时，F1＞F2,所以是费力杠杆；例如、镊子
当L1＞L2时，F1＜F2,所以是省力杠杆；例如、撬棍
当L1=L2时，F1=F2,所以是等臂杠杆；例如、托盘天平

3. 列举生活中利用杠杆平衡原理的例子。

• 挖掘机
  

• 锻炼器械
  

• 铁锨
  

• 剪刀
  

• 撬杠
  

• 开瓶器

• 钳子多了去了
  

4. 探究杠杆平衡条件的原理是什么

运用能量守恒定律。杠杆在平衡时才得出你提问的那个平衡公式。而版力所做的功权（该力产生的能量）等于：力的大小*力的方向移动的距离。杠杆左右两端只能做围绕支撑点（可以看作圆心）作圆弧运动，凡是经过支撑点（圆心）的力都不做功，因为支撑点是固定的，力通过该点都不产生位移，能量也为零。所以，运用力的分解原理，杠杆一端所受的力都可以分解成垂直于杠杆的力与平行于杠杆的力，该两个力中，平行于杠杆的力（实际就是沿着杠杆方向的力）因为通过圆心而不做功，而垂直杠杆的力要达到两边平衡（能量守恒）：力*位移 两边要相等。位移的大小就是圆弧的长度，因为杠杆两端只能作标准圆周运动：由数学得知，圆弧长度只与半径成正比，那就得出了：力*半径 要两半相等，而该垂直力的力臂就是半径的长度，由此得出该公式的成立。

5. 在探究“杠杆平衡的条件”实验中，将杠杆调到水平位置平衡的目的是

在探究杠杆平衡条件的实验中，先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的不是为了消除杠杆自身重力的影响，而是便于从杠杆上直接读出力臂。把支点选在均匀杠杆的重心上，这才是为了消除杠杆自身重力的影响。

在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆；如欲省距离，就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力，也可以省距离。但是，要想省力，就必须多移动距离；要想少移动距离，就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离，是不可能实现的。

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杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆，两者皆有但是功能表现不同。例如有一种用脚踩的打气机，或是用手压的榨汁机，就是省力杠杆(力臂 > 力矩)；但是我们要压下较大的距离，受力端只有较小的动作。另外有一种费力的杠杆。

例如路边的吊车，钓东西的钩子在整个杆的尖端，尾端是支点、中间是油压机 (力矩 > 力臂)，这就是费力的杠杆，但费力换来的就是中间的施力点只要动小距离，尖端的挂勾就会移动相当大的距离。 两种杠杆都有用处，只是要用的地方要去评估是要省力或是省下动作范围。

6. 使用杠杆是否省力,有什么秘密吗

杠杆的平衡条件是F1*L1=F2*L2
当动力臂大于阻力臂时即L1>L2时，F1则小于F2即为省力
反之臂小于阻力臂时即L1<L2时，动力需大于阻力，即为费力……
明白否？

7. 杠杆平衡的原理

杠杆原理就是“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力版和阻力）权的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1· L1=F2·L2。式中。

F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。从上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。

(7)利用平衡此探究杠杆省力的秘密扩展阅读：

在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆，如欲省距离，就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力，也可以省距离。但是，要想省力，就必须多移动距离；要想少移动距离，就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离，是不可能实现的。

杠杆原理基本有3种类型，第一类的杠杆例子是天平、剪刀、钳子等，第二类杠杆的例子是开瓶器、胡桃夹，第三类杠杆如锤子、镊子等。 杠杆分为3种杠杆。第一种是省力的杠杆，如：开瓶器等。第二种是费力的杠杆，如：镊子等。第三种是既不省力也不费力的杠杆，如天平等。

参考资料来源：网络-杠杆平衡

8. 五年级科学下册《怎样移动重物》

教学目标 1、 知道什么是杠杆及杠杆的结构。 2、 会做杠杆原理的探究实验，并依据数据对杠杆原理进行解释。 3、 了解杠杆在生活中的应用。 教学重难点： 实验探究杠杆省力的秘密。 一、导入 师：今天，老师带来了一罐阿华田的，可是老师打不开，如果有哪位同学能把罐子打开，课后老师就请他喝一杯。 生：手开，开不动。 用东西撬。（在投影下撬动，师投影冻结） 师：如果现在要你移动一个你搬不动的东西怎么办?比如让你来搬讲台（板书：怎样移动重物） 二、认识杠杆 生：用棍子撬 师：光有棍子可以吗？（演示） 生：还要一个东西给它靠着。 师：我们把这个支撑棍子的东西叫做支点，我们在棍子的一头向下用力，用力的地方叫做力点（箭头向下），就能把重物撬起来了，重物与棍子接触的地方叫做重点（箭头向上）。 师：下面让我们一起看刚才同学撬开罐子的画面，你能找到支点、力点、重点吗？ 生：…… 师：这样的棍子就不是一根普通的棍子了，这种由一个支点和一根棍子组成的装置就叫做“杠杆”。 三、探究杠杆省力的秘密 师：你刚才用杠杆撬开罐子的时候觉得怎么样？ 生：很轻松。 师：杠杆是一种简单机械，它有什么作用？ 生：省力。 师：那么是不是所有的杠杆都能省力呢？ 生：不一定，跷跷板…… 师：什么情况下杠杆是省力的呢？下面我们就用平衡尺来研究这个问题。 师（出示一个平衡尺，在左侧挂上1个钩码）：把它看成一个杠杆，支点在哪里？左侧的钩码可以看做是什么？ 生：支点在中间，左侧的钩码可以看做是重物。 师（在右侧同一格数挂钩码，让平衡尺平衡）：我们可以把右侧的钩码看做什么？ 生：用的力（力点）。 师：现在这个杠杆省力吗？为什么？ 生：不省力。两边的钩码一样多的。 师：这种杠杆就是不省力也不费力的杠杆。（板书） 请你通过实验，记录多种杠杆，并且注明它是省力的还是费力的，或者是不省力也不费力的。 友情提醒：实验数据要及时记录！ 生：实验。 师：分类统计数据，省力杠杆，费力杠杆，不省力不费力杠杆…… 师：仔细观察数据，什么情况下，杠杆才是省力的？ 生：右边的距离远。（提示，到说清楚力点到支点的距离比重点到支点距离长为止） 师：什么情况下，杠杆费力？ 生：力点到支点距离比重点到支点距离短。 师：什么情况下，杠杆不省力也不费力？ 生：力点到支点的距离和重点到支点的距离相等。 四、拓展延伸 师：通过实验，我们发现了杠杆省力的秘密。生活中，我们常常会用到杠杆。你能指出它们是那种类型的杠杆吗？（指甲剪、筷子、跷跷板） 生：指甲剪是省力杠杆。 筷子是费力杠杆。 跷跷板既不省力也不费力。 师：筷子是费力杠杆，我们为什么还要用它？ 生：降低工作难度。 师：虽然有些杠杆不省力，我们也离不开它。（视频） 师：杠杆真的是非常重要，其实早在2000多年前，就有科学家研究杠杆了，甚至还说出了一句非常大胆的话：“如果给我一个支点，我就能翘起整个地球。”你知道说出这句话的人是谁吗？ 生：阿基米德。 师：你觉得他说的有没有道理？为什么？请你课后去思考。 左侧（重点） 右侧（力点） 杠杆类型（打√） 重点到支点的距离 钩码数 力点到支点的距离 钩码数 省力杠杆 费力杠杆 不省力也不费力的杠杆

9. 用平衡尺研究杠杆省力的实验

动力臂大于阻力臂，平衡时动力小于阻力。

虽然省力，但是费了距离。<也就是说当力臂的长度（以支点O为分界线）大于阻力臂的长度时，这便是省力杠杆。（这是易于理解的定义）>设动力臂为L1,阻力臂为L2。当L1大于L2时为省力杠杆。

F1*L1=F2*L2 L1>L2。

F1<F2。

生活中开瓶器、榨汁器、胡桃钳……这种杠杆动力点一定比重力点距离支点近，所以永远是省力的。

如：撬棍、扳手、钳子、拔钉器、开瓶器、铁皮剪刀、钢丝钳、指甲剪、汽车方向盘等

(9)利用平衡此探究杠杆省力的秘密扩展阅读：

支点：杠杆绕着转动的点，通常用字母O来表示。

动力：使杠杆转动的力，通常用F1来表示。

阻力：阻碍杠杆转动的力，通常用F2来表示。

动力臂：从支点到动力作用线的距离，通常用L1表示。

阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，通常用L2表示。

（注：动力作用线、阻力作用线、动力臂、阻力臂皆用虚线表示。力臂的下角标随着力的下角标而改变。例：动力为F3，则动力臂为L3；阻力为F5，阻力臂为L5.）

10. 在“探究杠杆平衡条件”实验中，利用在杠杆两端挂钩码的方法做实验，实验装置如图所示． （1）调节杠

解：（1）杠杆右端下沉，左端上翘，应将平衡螺母向左端移动；
（2）实验时仍然使杠杆在水平位置平衡，这样更容易测量力臂；
（3）表格通过3组数据进行分析，得出了杠杆的平衡条件，所以结论应具有普遍性；
（4）若两端都用钩码，则需不断调节钩码的位置及数量使杠杆平衡，可能操作有些麻烦，若另一端用弹簧测力计竖直向下拉的方法做实验，这样只要确定测力计的位置，通过改变力的大小便可很快使杠杆在水平位置平衡，更加方便．

故答案为：（1）左；（2）便于测量力臂；（3）是；实验中测出了3组数据进行分析；（4）确定动力作用点后，可以通过改变拉力的大小使杠杆更快地在水平方向平衡．