(共47张PPT)
“给我一个支点,我可以撬动整个地球。”
——阿基米德
认识杠杆
思考:杠杆有什么共同特征
有力的作用
绕固定点转动
硬棒
在力的作用下,能绕某一
固定点转动的硬棒.
杠杆:
认识杠杆
F1
O
F2
杠杆的五要素
支点O:杠杆绕着转动的点
动力F1:使杠杆转动的力
阻力F2:阻碍杠杆转动的力
动力臂l1:支点到动力作用线的垂直距离
阻力臂l2:支点到阻力作用线的垂直距离
均作用在杠杆上
l2
l1
.
力臂的作法
1.找出支点O
2.沿力的方向作出力的作用线
3.从支点向力的作用线作垂线,并标出符号。
支点O
动力臂l1
阻力臂l2
动力F1
阻力F2
力臂的作法
图11.2.2
如图所示,动力F的力臂是 ( )
A.OD B.OC C.OB D.DB
请分别作出F1、F2、F3所对就的动力臂
若一力作用在杠杆上,作用点不变,但
作用方向改变,力臂是否改变?
答:要改变
F1
O
o
F1
F2
请分别作出动力F1及阻力F2对对应的力臂
力臂的作法
杠杆示意图的作法
F1
O
F2
l1
l2
O
l1
F1
l2
F2
1.找支点
2. 作力的作用线
3. 作力臂
杠杆示意图的作法
杠杆示意图的作法
l1
F1
l2
F2
O
杠杆示意图的作法
l1
F1
l2
F2
O
杠杆
如图6,杠杆AB处于平衡状态,请作出力臂l对应的
力的示意图.
A
O
B
图6
l
探究杠杆的平衡条件
猜想:
杠杆的平衡可能与哪些因素有关
杠杆的平衡条件
物体的平衡条件
受平衡力作用
只与力的三要素有关
A
B
实验设计
杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
探究杠杆的平衡条件
器材:
测量的物理量:
力
力臂
A、B两图中的杠杆处于静止状态,实验时采用哪幅图?为什么?
讨论:
实验时,使杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
探究杠杆的平衡条件
实验步骤:
1.调节杠杆在水平位置平衡。
2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码,用弹簧测力计在竖直方向拉,使杠杆在水平位置平衡,记下弹簧测力计示数。
3.改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出三组数据。
实验次数 F1/N L1/格 F2/N L2/格
1 2 4 4 2
2 3 2 2 3
杠杆平衡条件:
(杠杆原理)
探究杠杆的平衡条件
F1+ L1 F2+ L2
2+4 4+2
3+2 2+3
4+1 2+2
3 4 1 2 2
F1×L1
(N·格) F2×L2 (N·格)
8 8
6 6
4 4
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
图2
5.如图2所示,杠杆是平衡的,如在支点左侧的钩码下再增加
一只等重的钩码,要使杠杆重新平衡,则( )
A.在右侧钩码下再加挂一只等重钩码
B.将右侧钩码往左移一格
C.将左侧钩码往右移一格
D.将右侧钩码往右移一格
如图11.1.3所示的杠杆,每个砝码重均为1牛顿,杠杆处于平衡状态,若在杠杆两边各减去一个砝码,则:( )
A. 杠杆保持平衡 B. 杠杆左边向下倾
C. 杠杆右边向下倾 D. 无法判断
图11.1.3
O
l1=9m
l2=6cm
F1=200N
F2
杠杆的平衡条件应用
例题:求m
由F1l1=F2l2 得:
解:
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.06m
= 3×104N
m
=
G
g
=
10N/kg
3×104N
= 3×103kg = 3t
= G
杠杆的分类
杠杆平衡条件:
F1l1=F2l2
F1
F2
=
l2
l1
三类杠杆:
若l1>l2,则F1 F2
若l1= l2,则F1 F2
若l1<l2,则F1 F2
>
=
<
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
小结:
判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小
由 F1L1=F2L2
∵L1 〉L2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆
省力杠杆
h
S=4h
O
F2
F1
A
B
F2
F1
A’
B’
省力,费距离
省力杠杆的特点
举例生活中省力杠杆(4种以上)?
省力杠杆
由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
费力杠杆
F2
F1
S=h/4
h
A’
B’
A
B
F2
F1
O
费力,省距离
费力杠杆的特点
举例?如钓鱼杆、筷子等
费力杠杆
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 = L2
∴F1 = F2
这是等臂杠杆
不省力,也不省距离
等臂杠杆的特点
举例?
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
杠杆的分类
请对下列器具应用的杠杆进行分类:
等臂杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
杠杆的分类
请对下列器具应用的杠杆进行分类:
省力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
生活·物理·社会
生活中的剪刀
思考:什么情况下,人们会选用费力杠杆?
使用费力杠杆有什么好处?
当阻力比较小时,人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离,很方便。
2、下列杠杆中,哪一个与其它三个
不属于同类? ( )
A、正在撬道钉的道钉撬
B、正在拔铁钉的羊角锤
C、正在起瓶盖的起子
D、正在掀土的铁锨。
练习:
D
1、人体的前臂可视作 (填“省力”或“费力”)杠杆,当曲肘将重物举起时,阻力臂大小将 (填“增大”或“减小”)
O
费力
减小
3.图中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆,其中费力杠杆是( )
在下列工具中省力的是哪一组( )
A. 铡刀、瓶盖扳手、羊角锤起钉子;
B. 镊子、钓鱼杆、剪子;
C. 铡刀、天平、钓鱼杆;
D. 镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。
练习4
图中的等臂杠杆处于水平位置并静止,B端绳子的拉力F与A端重力G相比( )
A. F=G;
B. F〈 G;
C. F 〉G;
D. 无法比较。
练习5
A
O
B
F
G
6.钢丝钳是日常生活中常用到的工具,使用钢丝钳时涉及到许多物理知识,请写出三个:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
7.如图所示杠杆,在A端施一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是( )
A.大小不变
B.由小变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大
G
O
G
O
L2
G
L2’
7.如图所示杠杆,在A端施一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是( )
A.大小不变
B.由小变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大
G
O