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◆摘  要：针对杠杆定义及平衡时是否要在水平位置的问题，提出了一些见解。解决了杠杆教学的疑惑，得出了判断杠杆平衡的正确方法。

◆关键词：杠杆;平衡状态;力臂

在现行人教版初中教材第11章简单机械第1节杠杆中，关于杠杆的定义以及平衡状态的理解，很多教师在教学中存在误区。有的对教材产生误解，有的限制了学生的思维，对教学造成了不利的影响。

现行教材中对杠杆是这样定义的：“一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆”。我认为“硬”指物体必须具有一定的硬度，在受力较大时，不会有明显形变。这样才能起到工具的作用。但是“棒”往往会限制学生的思维，会对后面教学中的多种变形杠杆的理解产生障碍。我认为，教材中对杠杆的定义属于便于引导学生学习的过窄定义，目的是降低学生的理解难度。但是，我认为教师在教学中要有循序渐进，由浅入深的意识。生活中常见的杠杆以棒状居多，但是又有很多杠杆的变形工具，如轮轴、滑轮等。我认为在教学中应当渗透这样认识杠杆的过程：直硬棒→ 弯硬棒→ 任何形状的坚硬物体[1]。以此为顺利学习后面的轮轴和滑轮等变形杠杆内容做铺垫。可以使学生更容易接受变形杠杆。

现行教材中，表述杠杆平衡状态为“在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了”。但是，在探究实验“探究杠杆平衡条件”中，调节杠杆平衡时强调，保持水平并静止达到平衡状态。受该实验影响，教学中很多教师认为杠杆达到平衡必须保持水平。那么判断杠杆是否平衡的标准真的是保持水平静止吗？首先根据杠杆平衡条件为：动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即F1L1=F2L2 . 表现为支点两侧的力矩平衡。那么杠杆从水平静止变为倾斜静止后，动力与阻力没有变化，但是支点两侧的力臂同时发生了变化，如图1.

L1ˊ= L1cosθ， L2ˊ= L2cosθ， 所以F1L1ˊ=F2L2ˊ仍成立。′可见杠杆转动任意角度过程中，两边的力臂同时同比例变化，最终两支点两侧的力与力臂的乘积仍然相等，仍然可以平衡。同样，在未挂钩码水平调节平衡时，两侧杠杆各自的重心点到支点的距离为力臂，与各自重力的乘积相等，在转过任意角度过程中重力未变，但两个力臂仍然成比例变化，仍可平衡。可见杠杆保持平衡并非要在水平位置，在任意位置倾斜静止时都可平衡。只要未与支点下方的杆接触即可。

那么为何很多师生会认为一定要在水平位置才能保持平衡呢？我认为是受到了两方面原因的影响。1.受天平调平衡的影响。天平调平衡中要求指尖停在刻度盘中央，而天平为等臂杠杆。2.探究杠杆平衡条件实验中，为了便于测量力臂，要求在水平位置保持静止。在这种情况下，力与杆垂直，而力臂为支点到力的作用线的距离。所以力臂此时刚好为支点与钩码悬挂点之间的杆长。从杆上的格中可方便读出。而倾斜平衡时，力臂变短，小于支点到钩码悬挂点的距离，无法直接测量。所以实验中要求杠杆平衡时保持水平。

实际上，杠杆平衡属于力矩平衡，是一种转动平衡。不光在静止时属于平衡状态，在匀速绕支点转动时也处于平衡状态。可见师生必须正确理解教材中对平衡状态的表述。

以上是我在有关杠杆的教学中的一点见解，希望大家指正。

参考文献

[1]邹恭荣.从杠杆的定义说起[J].《物理教学探讨》1992年第2期24页.

[2]刘秀萍.浅析实验在初中物理教学中的应用[J].数理化解题研究，2019（32）：54-55.

[3]袁夏婕.探析初中物理教学中问题情境的创设与案例[J].天天爱科学（教学研究），2019（07）：74.

作者简介

谷巍（1977.01-），男，汉族，河北张家口，现在就职于西藏军区拉萨八一学校，中学物理一级教师，大学本科学历学士学位，负责中学物理教学研究工作。