在生活中人們要使用各種各樣的工具，大到複雜的機器人，小到吃飯用的筷子，在物理學中都被稱之為“機械”。

玉兔号月球車 筷子

（月球車圖片來自騰訊）

其中象杠杆、滑輪、輪軸等構造非常簡單的工具，通常把它們稱為“簡單機械”。

平時我們接觸最多的工具，象指甲剪刀、衣服夾子、剪子、鉗子等等都屬于簡單機械。

指甲剪刀 衣服夾

鉗子 剪子

通過觀察小圖片情景，想想看，圖片中工具有什麼共同特點？

【舉手提問】

1. 什麼是杠杆？
2. 杠杆的“三點兩臂”指的是什麼？
3. 如何畫杠杆的力臂？

【新課學習】

一、什麼是杠杆？

在物理學中把在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒叫做杠杆。

例如：用撬棒撬石塊，撬棒被稱為“杠杆”

人類很早就開始使用杠杆了，象使用杠杆搬動巨大的石塊，使用杠杆舂米等等。

搬運巨石 舂米器具

杠杆的形狀多種多樣，有的是直杆，也有的是曲杆。例如：羊角錘 、專用鉗子等。

羊角錘 專用鉗子

人們把多個杠杆靈活組合，更為廣泛地發揮他們的作用。例如： 挖掘機、吊車等。

挖掘機 吊車

二、杠杆的“三點兩臂”

為了了解杠杆的作用，我們先要熟悉描述杠杆的幾個名詞。

1.杠杆的“三點”

杠杆的“三點”指的是杠杆的支點、動力和阻力。

杠杆三點示意圖

三點的定義：

支點：杠杆繞着轉動的點，用符号O表示。

動力：使杠杆轉動的力，用符号F1表示。

阻力：阻礙杠杆轉動的力，用符号F2表示。

2.杠杆的“兩臂”

杠杆的“兩臂”指的是動力臂和阻力臂。

力臂的定義：

動力臂：支點到動力作用線的距離，用符号L1表示。

阻力臂：支點到阻力作用線的距離，用符号L2表示。

杠杆力臂示意圖

三、杠杆力臂的畫法

杠杆力臂作圖是描述杠杆的重要方法，找到杠杆支點、明确力的作用線是作圖的基礎，理解從杠杆支點到力（動力或阻力）作用線的距離是作圖的關鍵。

[反思]

1.杠杆長不一定是力臂長，當杠杆跟動力或阻力作用線方向垂直時，力臂跟杠杆長度相同。

如下圖，動力臂L1<杠杆長OA,

阻力臂L2=杠杆長OB.

2.表示方法:

力臂常用用雙箭頭表示，也可以用大括号描述。

雙箭頭 大括号

3.力的作用線：

力的作用線是否正向或反向延長，要看原圖表示力大小線段的長度.

不用延長 反向延長

【中考真題訓練】

1. （2019河南）圖中開瓶器開啟瓶蓋時可抽象為一杠杆，不計自重.圖中能正确表示它工作示意圖的是（ ）
2. （2019鹽城)在圖中畫出力F的力臂.

3.（2019廣東省卷）

如圖所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下靜止在斜坡上，請畫出行李箱受到的重力G的示意圖，以及拉力F對0點的力臂L.

4.（2019西甯）

如圖所示，畫出杠杆A端所挂物體重力的示意圖和杠杆B端所受力F的力臂L.

5.（2019嶽陽）請畫出圖中杠杆動力F的力臂L.

6.（2019威海）

如圖所示是一種活塞式抽水機的示意圖，其中手柄AOB是一個杠杆，杠杆在動力F的作用下繞◎點勻速轉動，請在圖中畫出杠杆在B點受到阻力的示意圖和F1的力臂。

7.（2018甘肅省卷）

如圖所示為釣魚竿釣魚的示意圖，0為支點，請畫出F1、F2的力臂L1和L2.

參考答案：1. B

2圖 3圖

4圖 5圖

6圖 7圖