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第十二章 简单机械
杠杆
它们都是杠杆,有什么共同特点?
一、什么是杠杆?
1、定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒就是杠杆。
注意:硬棒可以是直,也可以是弯曲 的,即硬棒可以是各种各样的形状.但必须硬的
撬棒在撬石头的过程中时怎么样运动的?
什么是动力,什么是阻力
(力的作用线)
动力臂
阻力臂
动力
阻力
(力的作用线)
o
支点
请标出杠杆五要素
支 点(o):
动 力(F1):促使杠杆转动的力
阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力
动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离
阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的垂直距离
(力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线)
杠杆绕着转动的点
杠杆的五要素:
o
F1
F2
L1
L2
手动抽水机
(1)先确定杠杆的支点O和画动力、阻力的方向。
(2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线
(注意: 画的时候要用虚线将力的作用线延长。)
(3)用实线或虚线作从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂。
(4)最后用大括号勾出力臂,并在旁边写上字母L1或L2。
画力臂的方法是:
画杠杆力臂的方法
一找支点 二画线(力的作用线)三定距离(力臂的长)
力臂是支点到力的作用线的垂直距离,不是支点到力的作用点的距离;
杠杆的力臂不一定在杠杆上。
力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画的直线。
作用在杠杆上的力,若作用点不变,但作用力的方向改变,力臂一般也改变,力的作用效果也不同。
怎样画杠杆的力臂
F1
O
L1
L2
F3
F2
L3
力臂的两种表示方法:大括号和箭头
练 习
找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。
O
F2
F1
L1
L2
练 习
找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。
O
F1
F2
L1
L2
反馈练习一
1.关于力臂的下列说法中正确的是( )
从支点到动力作用点的距离叫动力臂
B. 从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂
C. 从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂
D. 从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂
练一练:
C
实验探究
做一做:
杠杆的平衡条件
杠杆平衡与哪些因素有关?
【猜想假设】
【所需器材】
【实验步骤】
【分析数据】
【实验结论】
【启发联想】
二、杠杆平衡的条件
杠杆平衡:指杠杆静止不动或作缓慢匀速转动时的状态。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
动力 动力臂
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
阻力 阻力臂
1
2
3
数据记录表格为;
实验过程
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
杠杆原理
杠杆平衡的条件是:
____________________________;
它的公式是________________;
或是________________;
也称作________________.
F1
F2
=
l2
l1
结论:
3、杠杆平衡条件
(1)实验表明,杠杆平衡的条件是: 动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(2)用字母表示:
(3)结论:当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
实验注意事项:
1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆水平平衡。
2、挂钩码后,不能再动平衡螺母。
3、读数时,杠杆仍要求是处于水平平衡状态,以便直接读出力臂的长度。
提问:
步骤1,为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡?
答:在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时,杠杆有一定的重力,为保证实验中杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,必须使杠杆的重力(包括两端的平衡螺母的总重力)乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母, 使杠杆在水平位置平衡,就是要保证杠杆的总 重力乘以其力臂为零,同时为了实验时方便在杠杆上直接读出力臂。
步骤2,为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使杠杆在水平位置重新平衡?
答:杠杆只有在水平位置平衡,量得支点到钩码的距离就是力臂,此时杠杆如果不水平,则支点到钩码的距离就不是力 臂。使杠杆在水平位置重新平衡,目的是从杠杆上的刻度 值直接读出力臂的长度.
生活中的杠杆
撬棒 起子 天平
缝纫机脚踏板 铡刀 手动抽水机
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 〉L2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆
省力杠杆
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
O
F2
F1
A
B
F2
F1
A’
B’
可见,省力杠杆虽然省力,但费了距离
省力杠杆的特点
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
费力杠杆
F2
F1
h
S=4h
A’
B’
A
B
F2
F1
O
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
h
S=4h
可见,费力杠杆虽然费了力,但可以省距离
费力杠杆的特点
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 = L2
∴F1 = F2
这是省力杠杆
等臂杠杆不省力,也不省距离
等臂杠杆的特点
根据力臂的关系判断各为何种杠杆
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
撬棒 起子 铡刀 抽水机
脚踏板
镊子
天平
4、杠杆的分类
(1)省力杠杆:l1>l2,则F1(2)费力杠杆:l1F2,使用这类杠杆,虽然费力,但可以省距离。
(3)等臂杠杆:l1=l2,则F1=F2,使用这类杠杆,既不能省力,也不能省距离。
小结
省力杠杆的特点
A 动力臂大于阻力臂
B 省力但是费距离
费力杠杆的特点
A 动力臂小于阻力臂
B 费力但是省距离
等臂杠杆的特点
A 动力臂等于阻力臂
B 不省力也不省距离
省力杠杆
费力杠杆
1.一个杠杆在两个力的作用下处于平衡状态,则下列说法中正确的是( )
A.这两个力的大小一定相等
B. 这两个力的力臂一定相等
C. 力臂较长的那个力较大
D. 两个力和各自力臂的乘积一定相等
反馈练习二:
D
在旧石器时代制作石器最原始的办法,是把一块石头加以敲击或碰击使之形成刃口,即成石器。打制切割用的带有薄刃的石器,则有一定的方法和步骤:先从石块上打下所需要的石片,再把打下的石片加以修整而成石器。初期,石器是用石锤敲击修整的,边缘不太平齐。到了中期,使用木棒或骨棒修整,边缘比较平整了。及至后期,修整技术进一步提高,创造了压制法。压制的工具主要是骨、角或硬木。用压制法修整出来的石器已经比较精细。
石器暗之界的迪恩 http://www.shiqi.so/gl/dien.htm 石器暗之界的迪恩
到新石器时代,石器制造技术有了很大进步。首先,对石料的选择、切割、磨制、钻孔、雕刻等工序已有一定要求。石料选定后,先打制成石器的雏形,然后把刃部或整个表面放在砺石上加水和沙子磨光。这就成了磨制石器。
磨制石器与打制的石器相比,已具备了上下左右部分更加准确合理的形制,使用途趋向专一;增强了石器刃部的锋度,减少了使用时的阻力,使工具能发挥更大的作用。
么不是很知道的!你肚子里有鬼!”“有个屁鬼!”明蕙二舅舅炸了,“你们这帮小子找死是吧?”“哈呀呀!”少年们大乐,“找的就是你们的鬼!”特高兴有个拔剑决斗的机会。值班的衙役们望过来了,瞧见兵刃的话,抡链子,锁人,两边都锁上,关回去,叫他们家里拿钱来赎人,节下,赎金翻倍,还要备酒菜……“误会啊误会啊!”明蕙大舅舅冷汗涔涔,“我们,完全不知道五少爷怎么回事儿。我们,就是因为没了家里姑娘,穿个孝。”“又不是没了你妈,”少年里还有人嘴巴忒毒,“你穿的哪门子孝!”“你!”明蕙二舅舅要炸了。明蕙大舅舅硬把他压下去,对着蓄势待发的衙役陪笑:“误会,误会!”衙役看他这儿没火苗,就转而盯着少年们。只有一方滋事的话,逮捕单方也不是不可以,这些少年家里,有的还是凑得出几个钱的……“误会。”少年们哼哼,并且很快散去了。衙役们也无趣的回到各自岗位上。这一番折腾,苏家人已经爬到山阶的一半了,刘家人看着明蕙大舅舅:这会儿咋办?来都来了,又不能退回去。她大舅舅道:“再跟。”于是又跟上去。两个出嫁没多久的小媳妇,刚从庙里上完香,下阶来,经过刘家人身边,看他们一看,笑着咭咭咕咕,俨然也夹着些:“不要脸……逼死了自家姑娘,来讹钱”之类的话。明蕙大舅舅盯着她们,她们像受惊的小母鸡似的摇摇摆摆下去了,先前那些泼皮少年们没走远,被她们小母鸡一样又圆又撅的屁股吸引住了,追着她们后头撩拨几句风话,激起她们咯咯的蠢笑。有个少年斜起一边嘴角,向刘家人瞄过来一眼,明蕙大舅舅赶紧低下头,心里透凉透凉的,像摊得太薄、凝都凝不起来的粥,怎么这么不得劲儿。问苏家要这点子钱,怎么就这么难呢……山阶仄仄向上,一步一声佛唱,刘家人越走越没意思,有的大局观和团结精神不强的,就悄悄把乞丐似的旧麻衣扯了下来、破白布丧带子也解下来。再走几步,就悄悄溜了,过他们的年去。大雄宝殿在望,两个大香炉喷着馥郁的香烟,兜售香烛的叫卖声一发嘹亮,明蕙大舅舅回头,看身后稀稀拉拉跟的已经不剩几个人,叹了口气,望望寺内。苏家人早被尼姑殷勤备至的接了进去,白胡子的老苍头劝宣道:“施主,这是尼寺,成年男子有所不便,上香请只在外殿,勿再进入。”慈恩寺最早前,是男寺,寺中都是僧人,连一只母的狗都不放入内,也算齐整,可一城不容二寺,临江寺因那振风塔,名声越来越响,慈恩寺就渐渐端敝了,竟至香炉蒙尘、佛像脱漆的地步,有几个好样儿的尼姑,就把这寺盘下来,以女眷为主攻对象,打下江山,把一座半山腰的破败小寺,变成台阶严整、金像威严的大寺。“慈恩寺”的大匾,还挂着,主事的石姑姑认为更名不祥,就不改了,不过里