科学探究杠杆的平衡条件

二、杠杆的五要素下面同学来自学一下，看看杠杆有哪些要素，用你的手和铅笔模拟一个撬棒撬石头的过程，进一步感受一下你需要掌握的物理量，我请一位同学找一下这个撬棒的五要素分别是什么？大家看这是一个撬棒的示意图，这里是支点，手对撬棒的力叫做动力，石头对撬棒的作用力叫做阻力，关于支点、动力、阻力这个没有什么太大的问题，那么哪一段是动力臂呢？从支点到力的作用线的距离，（这是一个点到线的距离，点到线的距离怎么做？对！过这个点做这条直线的什么线？垂线可这个作用线不够长怎么办啊？延长作图）那么大家看看这一段叫做什么到什么的距离啊?对！这个支点到动力作用点的距离，是不是这段距离呢？（力臂是点到线的距离，而不是点到点的距离！）下面进行一个练习，看谁画的又快又好，刚才练习画了力臂，现在我再给大家提一个问题：在杠杆的同一点用力，要想达到同样的效果沿什么方向用力最省力？大家先讨论一下。现在我们就用手边的器材来探究一下这个问题，我要达到的效果都是把这个重2N的钩码拉起来，而且都在杠杆的同一位置A点施力，看看沿那个方向最省力?第一次我们沿垂直杠杆的方向，第二次改变方向，第三次沿这个方向。通过实验我们发现沿垂直于杠杆的方向施力是最省力的，我们画图分析一下这个为什么？垂直于杠杆施力时动力臂就是这一段，第二次动力臂是这一段，第三次是这一段，大家仔细观察与杠杆垂直的时候力臂是最什么的？（长的）那么这也就是我们把支点到力的作用线的距离叫做力臂而不是把支点到力的作用点的原因，大家注意思考：在杠杆的同一个位置施力，力臂一定相等嘛？（不一定为什么？因为他还和什么有关系？还和力的方向有关系）三、杠杆的平衡下面我们再来研究一下杠杆的平衡，那么第一个问题什么叫做杠杆的平衡呢？同学们认真看课本看看课本上找找杠杆平衡的定义。杠杆平衡的定义：杠杆的杆保持静止或者匀速转动都叫杠杆的平衡。杠杆平衡那么你看这样杠杆是不是平衡了呢？这样匀速撬动杠杆呢？