(共28张PPT)
一人用手拔钉在木板上的钉子,拔不动
提问:结合你生活中观察,谁能想办法拔出钉子?
第一节、杠杆
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F
F
总结共同点:
①是一根硬棒 ②在力的作用下能绕一固定点转动
生活中许多机械中都有杠杆,举例:(1剪刀 2钓鱼 3跷跷板 4生活中的各种杠杆)
思考:杠杆一定要直的吗?
杠杆定义:在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
做出点到线的距离
1
2.
支点o
动力F1
阻力F2
以螺丝刀为例介绍杠杆的五要素
① 支点:杠杆绕着转动的点
动力:使杠杆转动的力
阻力:阻碍杠杆转动的力
动力臂:从支点到动力作用线的距离。
1
动力臂
阻力臂
2
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。
1
动力臂
阻力臂
2
力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。
例题:
F1
F2
做出动力臂L1和阻力臂L2
o
方法:
1.应先找出支点的位置,
2.再找出动力和阻力的作用线,
3.然后从支点作这些力的作用线的垂线。
1
2
自己试一试,画出下图各力的力臂。
L1
L2
L1
L2
探究杠杆的平衡条件
平衡状态
杠杆静止或匀速转动就说杠杆处于平衡状态
器材
铁架台
钩码
平衡杠杆
弹簧测力计
步骤1:安装好杠杆,调节杠杆两端的平 衡螺母,在水平位置平衡。
若不在水平位置平衡,左高左调,右高右调
实验步骤:
1
答:便于直接读出力臂.
2.在杠杆的左边挂上一定数量的钩码,用弹簧测力计在某一位置竖直拉住杠杆,使杠杆在水平位置平衡
3.读出弹簧测力计的示数设为F1,动力臂
阻力F2,阻力臂
1
2
把数据填入表格。
1.保持钩码和弹簧测力计的位置不变,改变钩码的位置。
2.保持钩码的数量和位置不变,改变弹簧测力计的位置。
3.保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变,改变钩码的位置。
实验次数 动力
F1/N 动力臂
l1/cm 动力×动力臂
F1l1 阻力
F2/N 阻力臂
l2/cm 阻力×阻力臂
F2l2
1 1 10 1 10
2 4 10 2 20
3 2 15 3 10
探究杠杆的平衡条件
分析表中数据,找出它们之间的关系,有什么发现?
实验表明,杠杆平衡时 动力x动力臂=阻力x阻力臂
用字母表示可写成 F1X
1
=F2X
2
杠杆的平衡条件也称杠杆原理是阿基米德总结出来的
实验评估:
如图6是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变 化情况是( )
拉力变大
本实验要多次实验的目的是:
避免实验的偶然性,使结论具有普遍性
o
F1
G=F2
L1
L2
杠杆的应用
F1l1=F2l2
若l1>l2,则F1 F2
<
省力杠杆(费距离)
h2
h1
省力杠杆:
O
h1 > h2
省力费距离
F1
0
F1
F2
L1
L2
F1l1=F2l2
l1<l2,则F1>F2
费力杠杆(省距离)
费力杠杆:
h2
h1
O
费力省距离
h1 < h2
F1
F2
F1
F2
0
L1
L2
费力杠杆
0
F1
F2
L1
L2
费力杠杆
0
F1
F2
L1
L2
F1l1=F2l2
l1= l2,则F1=F2
等臂杠杆
(3)动力臂<阻力臂, 费力杠杆(省距离)
10.杠杆的分类: (1)动力臂>阻力臂, 省力杠杆(费距离)
(2)动力臂=阻力臂, 等臂杠杆
判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小
生活中的剪刀
裁衣剪刀
理发剪刀
剪铁皮剪刀
修枝剪刀
费力杠杆
省力杠杆
o
(南京市2004年中考试题)两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是 剪刀,但是费 。
甲
距离
例题:据《杭州日报》报道,2001年6月22日在杭州动物园,一位物理老师用一只
弹簧测力计“称”出了一头大象的质量。在“称”象的过程中,他还动用了吊车、铁笼和10m长的槽钢作为辅助工具。如不计槽钢和铁笼的物重,吊车的吊钩固定处距系弹簧测力计一端的距离为9m,距系铁笼处的距离为7cm,当槽钢处于水平状态时弹簧测力计的示数为200N。试估算大象的质量(g取10N/Kg)
L1
L2
F1
F2
O
O
l1=9m
l2=7cm=0.07m
F1=200N
F2
杠杆的平衡条件应用
例题:
由F1l1=F2l2 得:
解:
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.07m
=2.57×104N
=
F2
g
=
10N·kg—1
2.57×104N
=2.57×103kg = 2.57t
m
=
G
g
人体中的杠杆
举哑铃
托铅球
蜡烛跷跷板
手举铅球
典型示例1: 如图所示,轻质杠杆一端因水平方向力F作用而被逐步抬起,在此过程中F的大小及力臂变化是 ( )
A.变大、变大 B.变大、变小
C.变小、变大 D.变小、变小
典型示例2:
如图所示,小名同学觉得按住木棒的力好大,好幸苦。你认为他应该怎样改变位置会舒服些?请讲出你的理由。
答案:将肩膀向袋子靠近点,因为阻力臂减小,动力就会减小。
B
典型示例3: 如图所示AOB为轻质杠杆,B端挂重物G,A端分别作用四个方向力时,杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是( )
A.F2最小 B.F4最小
C.F1最小 D.F3最小
D