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杠杆
同学们上课。阿基米德曾经说过一句话：给我一个支点，我可以撬动地球。
大家都知道，地球有多大，阿基米德为什么可以敢说出这句豪言壮语呢？其实
这句话说得有些夸张了，以人的力量，地球是撬不动了，但我们可以使用工具
轻而易举地撬动比人重数倍的物体。大家来看一段视频，视频中重现了古代埃
及人们建造金字塔的场景，从中我们可以看到，人们把为了撬动一块很大的石
头，以一块小石头为支点，然后用一根粗木棒就很轻松地撬动了大石头，这其
中有什么原理呢？下面我们就一起来学习：杠杆。
在日常生活中，有许多杠杆，比如说天平、跷跷板、剪刀，以及刚才视频
中人们用的粗木棒撬大石头，也是一种杠杆，那么大家同桌讨论一下，这些杠
杆都有什么共同特征呢？（都有硬棒，并且可以绕着一个固定点转动）很好，
那么一根硬棒在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆，而这个固
定点就是支点。大家看黑板上的示意图，人以小石头为支点 O，把杠杆的一段
放在大石头下面，人对杠杆施加一个力，使杠杆转动，那么这个力我们称为动
力，而大石头压在杠杆上，阻碍杠杆转动，大石头所受的重力我们称为阻力；
那么从支点O到动力作用线的距离称为动力臂，从支点 O到阻力作用线的距离
称为阻力臂。所以说，假如给阿基米德找到一根足够长的硬棒和一个支点，说
不定阿基米德真的可以撬动地球。那么大家还能列举出生活中用到杠杆的例子
吗？（筷子、镊子、船桨、指甲剪、杆秤等）
在杠杆的使用中呢，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态，比如我们用
天平测量物体质量时，只有当天平达到平衡时，砝码的质量才等于物体的质量。
那么杠杆满足什么条件才会平衡呢？下面我们就通过一个实验探究杠杆的平衡
条件。
大家看，老师的讲桌上放了一个带有刻度的杠杆，但是杠杆一边高一边低，
老师调节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平并静止，达到平衡状态。现在老师在
杠杆的右边的2厘米处挂上一个钩码，杠杆瞬间向右边倾向，那么大家想一想
我们如何再让杠杆达到平衡状态呢？（在杠杆左边 2厘米处再挂一个钩码就能
平衡了）很好，那么我们设右侧钩码对杠杆施加的力为动力，左边钩码对杠杆
施加的力为阻力，那么在杠杆平衡时，动力臂和阻力臂分别是多少呢？（都是
2厘米）那么刚才我们是在杠杆两侧同一距离挂了同一质量的钩码，那么如果
给杠杆两侧挂上不同数量的钩码呢?又该如何使杠杆再次平衡呢？那么下面大家
就以小组为单位进行实验，在实验过程中呢，大家多次改变动力与动力臂的大
小，相应调节阻力和阻力臂的大小，使得杠杆平衡，并把实验数据记录在课本
的表格中。给大家十分钟时间，现在开始吧。我看大家都已完成了实验，那么
通过分析实验数据，大家可以得出什么实验结论呢？（要想让杠杆平衡，动力
与动力臂的乘积总是等于阻力和阻力臂的乘积）很好，那这就是杠杆平衡的条
件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
课后思考：大家利用本节课学习的知识思考一下，我们如何测量大象的质
量呢？
