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12.1 课时2 杠杆分类及应用
第十二章 简单机械
1.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。
2.知道杠杆在生活中的应用。
我们身边有很多杠杆。例如,跷跷板、羊角锤、船桨、各种剪刀,观察这些杠杆,它们的动力臂和阻力臂有什么关系?
羊角锤
瓶盖起子
钓鱼竿
知识点:杠杆的分类及应用
F1
F2
动力臂l1
阻力臂l2
由 F1l1=F2l2
∵l1 >l2
∴F1< F2
动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆。
O
1.省力杠杆
在生活中,你还发现了哪些工具是省力杠杆?
虽然省力,但却费了距离。
我们在使用省力杠杆时,得到了省力的利益,同时我们又付出了怎样的代价呢?
请注意观察,赛艇的船
桨在划水时,它的动力
臂和阻力臂,哪个更长
呢?我们在使用时,是
省力了?还是费力了呢?
使用费力的杠杆,有什么好处呢?
想想议议
由 F1l1=F2l2
∵l1 < l2
∴F1 > F2
动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,是费力杠杆。
2.费力杠杆
使用费力杠杆,虽然费了力,但却省了动力作用点移动的距离。
动力臂等于阻力臂,动力等于阻力,是等臂杠杆。
托盘天平
物理天平
3.等臂杠杆
最大力臂——最小的力
杠杆上离支点(O)最远的点( A )作为作用点,且力的方向与OA垂直,此时所施加的力最小。
F最小
l最大
┴
●
O
F
∟
G
例 画出把圆桶滚上台阶所用的最小动力 F 。
当曲肘把重物举起来的时候,手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点,支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆,举起一份的重量,肌肉要花费6倍以上的力气,虽然费力,但是可以省距离。
人体内的杠杆
当你把脚尖翘起来的时候,是脚跟后面的肌肉在起作用,脚尖是支点,体重落在两者之间。这是一个省力杠杆(如图),肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。
人体内的杠杆
如果你弯一下腰,肌肉就要付出接近1200牛顿的拉力。这是 由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆(如图)。 所以在弯腰提起立物时,正确的姿式是尽量使重物离身体近一 些。以避免肌肉被拉伤。
人体内的杠杆
我国古代的杠杆
(a)桔槔
(b)踏碓
(c)水碓
在古代,我国人民就善于在生产和生活中利用各种各样的杠杆。
枯槔(图a)是古代的取水工具;踏碓(图b)是古代的舂米工具,由杵臼演变而来;在踏碓的基础上,人们又发明了利用水力的水碓(图c)。
1.如图是杠杆原理在生活中的应用,能省距离的是( )
A.用羊角锤起钉子 B.用撬棒撬石头
C.用起子起瓶盖 D.用钓鱼竿钓鱼
D
2.如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是______;(填“前轮”或“后轮”)当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时婴儿车可视为_______杠杆。(填“省力”或“费力”)
后轮
省力
3.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须( )
A.沿 F1 方向施力
B.沿 F2 方向施力
C.沿 F3 方向施力
D.都一样
B
杠杆的类别与应用
省力杠杆
l1 >l2 ,F1< F2
费力杠杆
l1 <l2 ,F1> F2
等臂杠杆
l1 =l2 , F1= F2