【知识回顾】
在“探究杠杆平衡的条件”实验中，我们发现杠杆平衡时，钩码悬挂点距离支点越远，悬挂钩码的个数就越少，如果杠杆两端悬挂钩码个数相同，钩码悬挂点距离支点的距离也相等。
杠杆平衡实验图
从公式中也可以看出，当杠杆平衡时，力跟力臂成反比，也就是说力臂越长相对应的力就越小。
【举手提问】
1.杠杆有哪几种类型？
2.怎样画杠杆最小力？
3.如何应用杠杆平衡原理进行相关计算？
【新课学习】
一、杠杆的类型
1.省力杠杆
如下图，使用撬棒时，使用很小的力就能撬动很重的石头。
省力杠杆示意图
这种杠杆的特点是：
杠杆的动力臂比阻力臂长（L1>L2）,动力比阻力小（F1<F2）这种杠杆被称为省力杠杆。省力杠杆动力移动的距离比阻力移动的距离大，省了力，却费了距离。☛阿基米德发现杠杆原理后，提出了一个假想：“只要给我一个支点和立足点，我就能撬动地球。”
实际上这是省力杠杆应用的假想，理论上是可以的，事实上没法找到立足点和支点，也没有足够长的杠杆。☛生活中应用省力杠杆的例子很多，压水机手柄、园林剪花用的剪子等。☛人们做俯卧撑运动时，人体相当于省力杠杆，（如下图）脚尖为支点O，身体为阻力F2（重心在腰部），双臂为动力F1,
2.费力杠杆
船桨
划桨及它的示意图
手加在桨上的动力比桨要克服的水的阻力大，但是，手只要移动较小的距离，就能使桨在水中移动较大的距离，这样可以把船划得更快。
这种杠杆的特点是：
杠杆的动力臂比阻力臂短（L1<L2），动力比阻力大(F1>F2)，可以把它叫做费力杠杆。钓鱼竿钓鱼时具备费力杠杆的特点，所以钓鱼竿是费力杠杆。☛生活中应用费力杠杆的例子也很多，实验室用的镊子、吊车起重臂等。
☛人体骨骼也是杠杆
骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统。尽管人体的各种运动相当复杂,但最基本的运动都是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆。
例如,当手握拳向上运动时(如下图所示),上臂的肱三头肌伸展肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动。
在这里,前臂骨骼可以看成一个费力杠杆,肘关节可认为是支点,拳的压力是阻力,上臂的肌肉对前臂骨骼施加的力则是动力。
3.等臂杠杆
天平 等臂杠杆示意图
这种杠杆的特点是：
杠杆的动力臂等于阻力臂（L1=L2）,动力等于阻力(F1=F2),称为等臂杠杆，它既不能省力，也不能省距离。
跷跷板
☛定滑轮及它的原理图
定滑轮属于变形杠杆，定滑轮的轴为支点O，F1、F2分别为动力和阻力，由于动力臂与阻力臂相等（同圆半径相等）根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可知F1=F2.
[想想议议]
指甲剪刀是常用卫生工具，你知道它是有几个杠杆组成的吗？这几个杠杆分别是那种类型的杠杆？（欢迎同学们留言讨论）
二、杠杆的最小力
根据杠杆原理：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，当阻力、阻力臂一定时，动力大小跟动力臂成反比。
杠杆最小力是指：
当使同一杠杆力臂最长时,作用在杠杆该力臂上的力最小，这个力被称为杠杆的最小力。
例题1：
直角杠杆O是支点，A是阻力，C是动力点，做图：画出作用在C最小力的示意图。②画通过C点且跟OC垂直的射线，并标出力的方向即可。
做法
例题2：（2019甘肃省卷）
如图所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F1的示意图.动力臂最长动力最小，OA是杠杆最长的动力臂，连接OA,做OA的垂线F1即可.要认真审题看图，明确阻碍杠杆转动的力叫阻力，使杠杆转动的力叫动力，阻力跟动力对杠杆产生的效果相反。
三、应用杠杆平衡原理计算
应用杠杆平衡条件F1L1=F2L2计算题，一般是杠杆在静态条件下求动力、阻力或动力臂、阻力臂的大小，解题时找到力臂和相应力的大小是做题的关键。
例题：（2019泰安）
一位泰山挑山工用一根长1.8m的扁担挑起货物，如图为扁担示意图，若在扁担的A端挂200N的物体，B端挂300N的物体，挑起重物时使扁担水平平衡，则挑山工肩膀需顶在距A端 m远的位置（不计扁担的重力）。
【解析】
1.（2018西宁23题2分）
如图所示，曲杆ABC自重不计，0为支点，要使曲杆在图示位置平衡，请作出物体所受重力的示意图和施加在C点最小力F的示意图.
2.（2018黄石27题2分）
旅行箱在拉力作用下静止于图示状态，0点为旅行箱的重心，A为拉力的作用点，请在图中画出旅行箱的重力以及最小拉力的示意图.
3.（2019广安）
如图所示，请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂L2
4.（2019抚顺）
如图甲所示是一个钥匙形“瓶起子”，图乙为其简化的示意图图中0为支点，F2是A点受到的阻力，请在图乙中画出：
（1）阻力臂L2.
（2）作用在B点的最小动力F1及其力臂L1.
如图，OA为长2m的轻杆，与固定在竖直墙面上的光滑转轴相连接。将一重为30N的物体用轻绳捡在OA的中点B处，用垂直于OA的力F拉住轻杆，静止在图示位置,则 F= N。
6.（2019咸宁）
如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB，左端重物G=12N.当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆容易绕 （选填“C”或“D”）点翻转，为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1= N，最大值F2= N.
8.(2020贵阳)
撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具.如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景,撬棒上O点为杠杆的支点，下列分析正确的是( )
A.此时撬棒为等臂杠杆
B.应用此撬棒的主要目的是省力
C.力F的作用点靠近O点会更省力
D.应用此撬棒的主要目的是省距离
9.(2020怀化)
以下杠杆中,属于费力杠杆的是（ ）
10.(2020黔东南州)
如图所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物C,请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂L1,使杠杆在图中位置平衡.
5. 7.5 6. D 6 24
