(共20张PPT)
第11章 机械与功
第1节 课时2 杠杆的分类及其应用
1.通过查阅资料,了解杠杆在我国古代的应用(素养)
2.通过实验,认识杠杆分类(重点)
3.利用杠杆平衡条件进行计算,解决实际问题(难点)
我国古代早就有了许多巧妙应用杠杆的事例。
用碓舂米
桔槔汲水
如今,我们在生产生活中仍大量使用杠杆。
钓鱼竿
用钉锤撬钉子
跷跷板
O
F1
F2
l2
l1
O
F2
F1
l1
l2
你能否根据杠杆的平衡条件,比较简便地判断出一个杠杆是省力还是费力
F1
l1
F2
l2
O
对图中的这些杠杆的五要素进行分析,你发现了什么?
若 l1 > l2 ,则F1 < F2
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
若 l1 = l2 ,则F1 = F2
若 l1 < l2 ,则F1 > F2
知识点一:杠杆的分类
若克服的阻力较大时,要用省力杠杆。
省力杠杆
O
F1
F2
l2
l1
特点:省力但费距离
应用:杆秤、羊角锤撬钉子等
l1
l2
>
因为动力臂>阻力臂
F2
F1
<
所以动力<阻力
由F1 l1=F2 l2可知
省力杠杆
O
F2
F1
l1
l2
特点:费力但省距离
应用:镊子、钓鱼竿等
l1
l2
<
因为动力臂<阻力臂
F2
F1
>
所以动力>阻力
由F1 l1=F2 l2可知
费力杠杆
若克服的阻力较小时,要用费力杠杆。
使用费力杠杆,可以省距离。
能使工作快捷。
费力杠杆
O
F1
F2
l2
l1
特点:既不省力又不省距离
应用:托盘天平等
l1
l2
=
因为动力臂=阻力臂
F2
F1
=
所以动力=阻力
由F1 l1=F2 l2可知
等臂杠杆
(1)根据力臂的大小关系判断;
(2)从使用目的和效果进行判断:阻力很大时,通常使用省力杠杆;有时阻力不大,使用杠杆是为了省距离,就要使用费力杠杆。既省力又省距离的杠杆是不存在的。
归纳小结
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂大小关系
力的大小关系
特点 省力但费距离 费力但省距离 既不省力也不省距离
L1 > L2
F1 < F2
L1 < L2
F1 > F2
L1 = L2
F1 = F2
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
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
利用杠杆的平衡条件进行简单的计算:
①在F1、 l1、F2、l2这4个量中,已知其中的3个,便可求出第4个量。
②若已知动力臂与阻力臂的倍数关系,则已知动力可求阻力,已知阻力可求动力。
F1 l1=F2 l2
知识点二:杠杆的综合应用
人体中的杠杆
人的许多动作都是通过人体中精妙的杠杆来完成的。
F1 l1=F2 l2
一、杠杆的分类
二、杠杆的应用
1.下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是( )
A.启瓶器
B.切纸铡刀
C.食品夹
D.羊角锤
C
2. 如图所示,分别沿力F1、F2、F3的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是( )
A.沿F1方向的力最小
B.沿F2方向的力最小
C.沿F3方向的力最小
D.三个力的大小相等
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
B
3.一根轻质扁担长 1.8 m,前后两端分别挂上重600N和200N的货物,问:人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡?
分析:人肩挑处是扁担的支点O,前后两货物的重分别
为动力和阻力,要求的肩处离前端的距离是动力臂。
F1=G1=600N
F2 = G2=200N
O
l1
l2
l=1.8m
已知:l =1.8m ,F1=600N,F2=200N ,求:l1=
解:根据 l1+l2= 1.8m 得出
l2 = 1.8m-l1-----① 根据杠杆的平衡条件:
F1 l1 = F2 l2 -----②
将①代入②得
600N × l1 = 200N × (1.8m-l1)
解得:l1 = 0.45m
答:人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁担平衡。