4、杠桿中最小力的問題和畫力臂求最小力的方法可以轉(zhuǎn)化為求最長(zhǎng)力臂的問題。 求最長(zhǎng)力臂，一般有兩種情況：（1）當(dāng)力的作用點(diǎn)明確時(shí)判斷杠桿的傾斜方向，支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)力臂； (2)當(dāng)力的作用點(diǎn)不明確時(shí)，支點(diǎn)到最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離就是最長(zhǎng)力臂。 ※古希臘學(xué)者阿基米德總結(jié)了杠桿的平衡條件：力×力臂=阻力×阻力臂。 基于此，他說(shuō)出了“只要給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)地球”的豪言壯語(yǔ)。 地球的質(zhì)量約為6×，人類產(chǎn)生的推力約為588N。 我們幻想著撬起這個(gè)巨大的地球，找到一個(gè)合適的支點(diǎn)。 根據(jù)杠桿平衡條件，所使用的動(dòng)力臂與阻力臂之比為1023:1。 當(dāng)然，要找到這么長(zhǎng)的杠桿確實(shí)非常困難，但這個(gè)假想的實(shí)驗(yàn)卻包含了科學(xué)家對(duì)物理學(xué)的深刻理解：只要?jiǎng)恿Ρ叟c阻力臂的比值足夠大，功率與阻力的比值足夠小，所以使用杠桿也是最省力的。 力臂的繪制方法： (1)首先在杠桿原理圖上確定支點(diǎn)O。 (2)畫出功率作用線和阻力作用線。 繪制時(shí)，用虛線適當(dāng)延長(zhǎng)力作用線。 (3)從支點(diǎn)O到力的作用線畫一條垂直線，并在垂直腳處畫一個(gè)直角。 從支點(diǎn)到垂直腳的距離就是力臂。 用三角板的一條直角邊與力的作用線重合，讓另一條直角邊經(jīng)過(guò)交點(diǎn)，從支點(diǎn)向作用線畫一條垂線形成動(dòng)力臂和阻力臂的力。 標(biāo)記它們旁邊的字母。 L1和l2分別代表動(dòng)力臂和阻力臂。
※繪制杠桿原理圖時(shí)，請(qǐng)注意： （1）阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在杠桿上：有的同學(xué)認(rèn)為阻力是由石頭的重力產(chǎn)生的，所以應(yīng)畫出阻力作用點(diǎn)在石頭的重心上。 這是錯(cuò)誤的。 (2)確定阻力方向：當(dāng)動(dòng)力使杠桿繞支點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，阻力必定使杠桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 (3)力臂不一定在杠桿上：力臂可以用虛線畫出并用大括號(hào)標(biāo)記，也可以用實(shí)線畫出。 5、杠桿的分類及應(yīng)用杠桿分為三類：省力杠桿、勞動(dòng)密集型杠桿和等臂杠桿； 類型 力臂的大小與力的大小有關(guān) 特點(diǎn) 省力杠桿的用途 l1>l2 F1<F2 省力、費(fèi)距離的撬棍、閘刀、動(dòng)滑輪、軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花剪、費(fèi)力杠桿 l1＜l2 F1＞F2 費(fèi)力、省距離 縫紉機(jī)踏板、升降臂、人體小臂、美發(fā)剪刀、釣魚竿等 手臂杠桿 l1=l2 F1 =F2 既不省力又不省距離，既省力又省距離的平衡，定滑輪 ※ 不存在既省力又省距離的杠桿。 【測(cè)試點(diǎn)1杠桿及其五個(gè)要素】【典型示例1-1】（2023?東興區(qū)學(xué)校二級(jí)模型）建筑工人用手推車搬磚，如圖所示。 推車時(shí)，人手向上的力小于車和磚塊的總重力。 對(duì)此正確的分析是（） A、以輪軸為支點(diǎn)，動(dòng)力臂大于阻力臂 B、以輪軸為支點(diǎn)判斷杠桿的傾斜方向，動(dòng)力臂小于阻力臂 C、取以人手握住車桿的點(diǎn)為支點(diǎn)，動(dòng)力臂大于阻力臂D。以人手握住小車的點(diǎn)為支點(diǎn)，動(dòng)力臂等于阻力臂【典型例子】 1-2】（2022年春季三江縣期中考試）超市里的手推車如圖。 當(dāng)顧客推著空車前進(jìn)時(shí)，前輪遇到障礙物A時(shí)，顧客下壓車把，則可以將手推車視為一根杠桿，支點(diǎn)為點(diǎn)； 當(dāng)后輪遇到障礙物A時(shí)，顧客向上抬起車把，以支點(diǎn)為點(diǎn)。 【變化1-1】（2022秋季·太倉(cāng)市場(chǎng)期中）如圖所示，用螺絲刀打開瓶蓋是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷膱?chǎng)景。這也是一個(gè)杠桿，所以下