杠桿是人類生活中常見(jiàn)的簡(jiǎn)單機(jī)械，杠桿可能省力，可能費(fèi)力，也可能既不省力也不費(fèi)力.這主要取決于動(dòng)力臂和阻力臂的大小對(duì)比，如果動(dòng)力臂大于阻力臂則省力，但費(fèi)距離;如果動(dòng)力臂小于阻力臂，則費(fèi)力，但省距離;如果兩者相等，就不省力也不費(fèi)力，既不能省距離，也不費(fèi)距離.

剪刀也是杠桿.因?yàn)橛猛镜牟煌?，它可能是省力杠桿，也可能是費(fèi)力杠桿.

一、剪刀的種類

1.剪較硬物體

對(duì)于較硬的物體，要用較大的力才能剪開(kāi)，這說(shuō)明阻力較大.要用動(dòng)力臂較長(zhǎng)、阻力臂較短的剪刀.比如剪鋼絲的鋼絲鉗(如圖1所示).

2.剪紙或布

對(duì)于像紙張、布這類較軟的物體，用較小的力就能剪開(kāi)，這說(shuō)明阻力較小，同時(shí)為了加快剪切速度，刀口要比較長(zhǎng).用動(dòng)力臂較短、阻力臂較長(zhǎng)的剪刀.比如裁剪衣物的裁剪剪刀(如圖2所示).

近年來(lái)，隨著對(duì)同學(xué)們動(dòng)手能力的重視，研究剪刀這類工具的試題經(jīng)常出現(xiàn)在物理考試中.

二、典型例題

例1各式各樣的剪刀都是一對(duì)對(duì)的杠桿.如圖3所示，要剪開(kāi)鐵皮，應(yīng)該用_______最合適;剪紙或布時(shí)，應(yīng)該用__________最合適.(選填標(biāo)號(hào))

解析要用較大的力才能剪開(kāi)鐵皮，這說(shuō)明阻力較大，要用動(dòng)力臂較長(zhǎng)、阻力臂較短的剪刀，所以第一空要填乙.

用較小的力就能剪開(kāi)布這類較軟的物體，這說(shuō)明阻力較小，同時(shí)為了加快剪切速度，刀口要比較長(zhǎng).用動(dòng)力臂較短、阻力臂較長(zhǎng)的剪刀.所以第二空要填甲.

而丙剪刀一般用于剪樹(shù)枝;因?yàn)橐环矫鏄?shù)枝較硬，這就要求剪刀的動(dòng)力臂要長(zhǎng)、阻力臂要短;另一方面，為了加快修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口要長(zhǎng).用動(dòng)力臂較長(zhǎng)、阻力臂較短同時(shí)刀口較長(zhǎng)的剪刀.

例2如圖4所示是生活中人們常用的指甲剪的示意圖.

(1)指甲剪上有幾個(gè)杠桿?

(2)試說(shuō)明各杠桿分別是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿.

解析(1)采用假設(shè)法——假設(shè)手指在A位置用力，則硬棒ABC繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而硬棒OBD和OED繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).因此指甲剪由三個(gè)杠桿組成.

(2)對(duì)杠桿ABC，手指在A位置用力，C為支點(diǎn)，阻力作用在B點(diǎn)，因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂，因此它是省力杠桿.對(duì)杠桿OBD，動(dòng)力作用在B點(diǎn)，阻力作用在D點(diǎn)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是一費(fèi)力杠桿.對(duì)于杠桿OED，動(dòng)力作用在E點(diǎn)，阻力作用在D點(diǎn)，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿.

三、練習(xí)

1.剪鐵皮用的剪刀是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿?答:_________.工人剪鐵皮時(shí)，有時(shí)用兩根鐵管套在剪刀柄上(如圖5)，這是什么道理?答:.

2.如圖6是一把家用普通剪刀，使用它來(lái)剪物體時(shí)( ).

A一定省力

B.一定費(fèi)力

C.既不省力也不費(fèi)力

D.可能省力，也可能費(fèi)力

3.園藝師傅使用如圖7所示的剪刀修剪樹(shù)枝時(shí)，常把樹(shù)枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的是為了( ).

A.增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離

B.減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離

C.增大動(dòng)力臂，省力

D.減小阻力臂，省力

參考答案:1. 省力杠桿增加動(dòng)力臂的長(zhǎng)度，使得剪鐵皮時(shí)更省力2.D3.D

近年來(lái)物理試題非常強(qiáng)調(diào)緊密聯(lián)系生活，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)” 的理念，努力創(chuàng)設(shè)能引起同學(xué)們興趣和聯(lián)系實(shí)際的情景，讓同學(xué)們感受到了科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)間的密切聯(lián)系，拉近了物理與現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)間的距離，使同學(xué)們真正體會(huì)到了物理學(xué)的應(yīng)用價(jià)值.