作圖題是物理中考的必考題型之一，而杠桿作圖在其中出現(xiàn)的頻率是比較高的.許多同學(xué)在作圖時(shí)往往由于概念不清，或者審題不明，會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)謂的失誤，造成失分.實(shí)際上，杠桿作圖題就那么幾種類(lèi)型，只要同學(xué)們清楚有關(guān)杠桿的基本概念，審清題意，此類(lèi)作圖題完全可以輕松解決.

類(lèi)型一：已知力與支點(diǎn)，作力臂

例1 如圖1所示，O為支點(diǎn)，杠桿在力F的作用下靜止，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出力F的力臂l.

解析 此類(lèi)型作圖題比較簡(jiǎn)單，只要理解力臂的概念“從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離”就能準(zhǔn)確畫(huà)出，如果不能直接作垂線，則只要將力的作用線延長(zhǎng)即可，注意延長(zhǎng)線要用虛線.

例2 如圖2所示，杠桿AO可繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，在B點(diǎn)懸掛一重物G，細(xì)繩固定于A點(diǎn)，繞過(guò)定滑輪在力F的作用下，使杠桿繞O點(diǎn)沿逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)畫(huà)出此杠桿的動(dòng)力臂l1.

解析 本題雖然也已知支點(diǎn)和力，但是要注意圖中的力F并不是杠桿的動(dòng)力，常見(jiàn)錯(cuò)誤就是有同學(xué)會(huì)直接作O點(diǎn)到圖中力F的垂線段.動(dòng)力的定義是“使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力”，故受力物體必須是杠桿，作用點(diǎn)應(yīng)在杠桿上.本題必須先作出動(dòng)力F1，才能準(zhǔn)確作出動(dòng)力臂l1.

類(lèi)型二：已知支點(diǎn)和力臂，作動(dòng)（阻）力

例3 如圖3所示，杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態(tài)，l1為F1的力臂.請(qǐng)?jiān)趫D中作出F2的力臂l2及力F1.

例4 如圖4所示，請(qǐng)畫(huà)出動(dòng)力臂為l1的動(dòng)力F1的示意圖.

解析 此類(lèi)型題在解決時(shí)，不僅要讓力的作用線和已有的力臂垂直，還要注意力的作用點(diǎn)要畫(huà)在杠桿上，以及標(biāo)出力的方向.例3的動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)的同側(cè)，所以?xún)闪Φ姆较蛳喾矗?的動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)的兩側(cè)，故兩力方向大致相同.

類(lèi)型三：生活中的杠桿

例5 如圖5為從井中取水的裝置，如圖所示，其在力F1的作用下工作，請(qǐng)畫(huà)出此時(shí)作用于B點(diǎn)的力F2.

例6 如圖6用羊角錘拔木板中的釘子，作出此時(shí)的阻力F2.

解析 現(xiàn)在的很多同學(xué)有一個(gè)共同點(diǎn)，就是嚴(yán)重缺乏生活體驗(yàn)，對(duì)于以上的工具，大多數(shù)同學(xué)都沒(méi)有見(jiàn)過(guò).所以同學(xué)們有機(jī)會(huì)最好找些實(shí)物感受一下，也可以利用身邊的物品，如鉛筆、小刀、塑料尺來(lái)模擬題中的裝置，先準(zhǔn)確找到支點(diǎn)，再作出力與力臂.

類(lèi)型四：作出最小力

例7 在圖7中，畫(huà)出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖和這個(gè)力的力臂l（要求保留作圖痕跡）.

例8 如圖8所示，畫(huà)出使輕質(zhì)杠桿AB在圖示位置靜止時(shí)，作用于A點(diǎn)的所用最小力F的示意圖.

解析 根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力就越小.若要作出使杠桿保持平衡的最小動(dòng)力，就必須先找出最大動(dòng)力臂.

（1）尋找最大動(dòng)力臂的方法：①動(dòng)力的作用點(diǎn)確定的時(shí)候，則支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)之間的線段即為最大動(dòng)力臂；②動(dòng)力的作用點(diǎn)沒(méi)有確定時(shí)，應(yīng)觀察杠桿上哪一點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，則這一點(diǎn)到支點(diǎn)的距離即為最大動(dòng)力臂.

（2）作最小動(dòng)力的方法：①找出最大動(dòng)力臂后過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)作動(dòng)力臂的垂線；②根據(jù)杠桿平衡的實(shí)際情況確定動(dòng)力的方向，最后標(biāo)上箭頭和字母F或F1.

類(lèi)型五：人體中的杠桿

例9 如圖9所示，某同學(xué)在做運(yùn)動(dòng)時(shí)，可將他視為一個(gè)杠桿，支點(diǎn)為O，他的重心在A點(diǎn)，請(qǐng)畫(huà)出此“杠桿”的動(dòng)力F的示意圖.

解析 當(dāng)人在進(jìn)行一些體育鍛煉或勞動(dòng)時(shí)，人體或人體的某一部分也可以看作是杠桿，比如做俯臥撐.結(jié)合杠桿力與力臂的概念思考，動(dòng)力的作用點(diǎn)應(yīng)在杠桿上，故地面對(duì)手的支持力為動(dòng)力F.

例題參考答案：

延伸拓展：滑輪和輪軸——變形的杠桿

例10 如圖10有一動(dòng)滑輪提升重物，要求在圖中標(biāo)明支點(diǎn)O，畫(huà)出F1、F2的力臂l1、l2.

例11 如圖11轆轤就是輪軸的一種，它的側(cè)面圖如圖所示，轆轤也可以看成是變形的杠桿，轆轤繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的軸心就是支點(diǎn)，轆轤的把手轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就是如圖所示的輪，作用在把手上的力為動(dòng)力F1，井筒對(duì)軸向下的拉力是阻力F2，請(qǐng)?jiān)谵A轤的側(cè)面圖上畫(huà)出轆轤的杠桿示意圖.通過(guò)示意圖可以發(fā)現(xiàn)轆轤是 杠桿.

變式訓(xùn)練：

1.在圖12、13中，畫(huà)出動(dòng)力F1的力臂和阻力F2的示意圖.

2.如圖14中ABO可看成杠桿，O為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出該杠桿的動(dòng)力臂和所受阻力的示意圖.