探究杠杆平衡的条件 课件 (24)
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课件58张PPT。杠杆平衡条件的应用 杠杆平衡条件的应用 目 录
一.杠杆
二. 杠杆平衡
三.杠杆平衡的条件
四.杠杆平衡条件的应用
五.小结一.杠杆 1.杠杆是什么？
定义：在力的作用下，能够绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆数数手掌有多少个杠杆2.杠杆的几个要素棒（1）不考虑质量
G（2）不产生形变这棒真特殊啊！ （3）可直可曲（1）支点点 （2）动力作用点（3）阻力作用点 (1) 动力
力(2 ) 阻力(1)动力作用线
线(2) 阻力作用线(3) 动力臂(4) 阻力臂L1L2杠杆和普通棒的区别是：
（1） 质量、形变
（2）力：动力、阻力
（3）几何 ：点、线
所以说杠杆只是一根特殊的棒（杆）
杠杆普通棒二.杠杆平衡1.运动的平衡 (1)平动的平衡 (2)转动的平衡 平动的静止转动的静止绕定点匀速转动匀速直线运动2.杠杆平衡（2）杠杠处于匀速转动状态（1）杠杆处于静止状态三.杠杆平衡的条件当杠杆平衡（静止/匀速
转动）时，根据杠杆的平衡条件
F1 ×l1=F2 ×l2 ，可以将杠杆分
成三类
l1> l2 l1< l2 l1= l2 杠杆的分类省力 等臂 费力四.杆平衡条件的应用(一)应用杠杆平衡条件分析和计算问题的一般步骤1.找杆： 动动手 1.杆 加菲猫和杠杆画画图吧！(二) 、典型例题例1.画出下图中，各力对于支点O的力臂。例2.如图所示是脚踩式垃圾箱
的示意图（1）它用到了几个杠杆？作出这些杠杆的杆，支点，动力，阻力，力臂。答：两个杠杆l1l2F3l4l3F4F3l4l3（2）下列说法错误的 有（）A.两杠杆均为省力杠杆
B.两杠杆均为费力杠杆
C.ABC为省力杠杆
D.A’B’C’为省力杠杆判断的依据：F1 ×l1=F2 ×l2L1L2 省力杠杆l1l2l2l1（3）你能改装这个装置，
使它变得更省力么？改装过后，与原装置相比，有不足之处么？要使动力臂尽量大
答案不唯一
可动支点或力（作用点、方向）如图是可能的一种方式判断省力、费力杠杆的方法：根据杠杆平衡条件（F1 ×l1=F2 ×l2）,要判断一杠杆是否省力,关键在于动力臂和阻力臂的长短关系。你能说说省力杠杆、费
力杠杆的优缺点么?l1 > l2 省力杠杆l1 < l2 费力杠杆l1 = l2 不省力不费力杠杆例3.如图所示，一个直杆可绕
O点转动，杆的末端悬挂一重
物，用一个始终跟直杆垂直的
力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）
A.始终是省力杠杆
B.始终是费力杠杆
C.先是省力的，后是费力的
D.先是费力的，后是省力的F1F1初中末F1F2l1l2l1l2例4.如图所示，杠杆的左端悬
挂着一个重物，右端用弹簧测
力计拉着，使杠杆在水平方向
保持平衡，若将弹簧测力计缓慢地沿着图中虚线自位置1移到位置2，并保持杠杆始终在水平方向平衡，则弹簧测力计地读数将怎样变化？
例．重为G２的金属块静止在水平地面
上时，对地面的压强为5.4×105 Pa；
现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A
端， B端悬挂重力G１的物体，如图8
所示，当杠杆在水平位置平衡时，金属块对地面的压强为1.8×105 Pa，已知B端所挂物体的质量为4kg，OA：OB＝3：5。要使金属块离开地面，则（g取10N/kg）
A. 轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg
B. 金属块对地面的压强只需减少3.6×105Pa
C. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧
的力臂之比为5：1
D. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的
力臂之比为2：5
重力: G1
∵ G1静止
∴ T1 = G1细绳拉力: T1重力: G２
∵ G２静止
∴ N= G２
N= pS地面支持力: N假设重物2没有与杠杆连接地面支持力：（拉 ）= G1地面支持力: N’细绳拉力: T2∵ 杠杆平衡
∴ T’2 l2= T’1 l1
（G２－ N ’）l2= G1 l 1 T’1T2 = T’2∵ G２静止
∴ N ’+ T2 = G２
T2 = G２－ N’T’2T１ = T’１假设重物2与杠杆连接假设重物2与杠杆连接因为OA：OB＝3：5，m2=10kg，设m1，要使m2离开地面 ，m1至少应为6kgA错∵ 杠杆平衡
∴ T’2 l2= T’1 l1
（G２－ N ’）l2= G1 l 1
离开地面的条件
N ’=0
（G２）l2= G1’ l 1 ∵ G２静止
∴ N ’+ T2 = G２
T2 = G２－N’∵ G1静止
∴ T1 = G1∵ 杠杆平衡
∴ T’2 l2= T’1 l1 T2 = T ’2T１ = T’１G2= pS
N’=p’S（ pS -p’S）l2= G1 l 1 问题是什么 A. 轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg
C. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧
的力臂之比为5：1
D. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为2：5
B. 金属块对地面的压强只需减少3.6×105PaB. ?B. 金属块对地面的压强只需减少3.6×105Pa（ pS -p’S）l2= G1 l 1 C. 错误
D.正确G2 l2= G1 l1l2 / l1 = G1 / G2=2/5例. 小东想估测出某种油的密度ρ油，他手边的测量工具只有刻度尺。小东
利用身边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒，用细线系?在O点另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示。吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处，(1)用刻度尺测出OE的长度Lo；
(2)把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；下面是小东测出ρ油的部分实验步骤，请你按照小东
的实验思路，将实验步骤补充完整。 （3） ；
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为： 小东要做什么 ：估测出某种油的密度ρ油小东设计的实验：小东 做了什么：(1)用刻度尺测出OE的长度Lo；(2)把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；应用杠杆平
衡条件分析（3） ；ρ油=(L0-L1) ρ/L0（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为： 用刻度尺测出OD的长度 L1L1(三)杠杆在生活中的应用跟着老师画画图吧！F1F2杠杆与生活杠杆与军事科技杠杆与人体第一种杠杆
第一种杠杆的工作原理类似跷跷板，支点位于力与重量之间。颈后部肌肉使头后仰的动作是体内第一种杠杆的最好实例。颅底的杠杆位于环枕关节的支点上
第二种杠杆
第二种杠杆，重量位于力与支点之间。足跟从地面抬起的动作就是这种杠杆的实例。小腿肌是提起体重的力，足的大部分形成杠杆。
第三种杠杆
第三种杠杆是体内最常见的杠杆。力作用于重量与支点之间的杠杆上。典型的实例是肱二头肌收缩提供力，屈肘关节作为支点，抬起前臂和手（重量）。杠杠真神奇啊！ 五、小结 ）
15．图6是运动员利用器械进行举重训
练的示意图，其中横杆AB可绕固定点
O在竖直平面内转动，OA∶OB＝4∶5
，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着
物体M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1.1×104Pa，当他用力举起
横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对
横杆B端竖直向上的作用力F1为300N，此时
他对水平地面的压强为1.6×104Pa。若在物
体M下面再加挂物体N，小强需用更大的力
举起横杆B端，当AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F2，他对地面的压强3.3×104Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F3。根据上述条件，下列计算结果正确的是（g取10N/kg，横杆AB与绳的质量均忽略不计）
A．物体M的质量为375kg
B．小强的质量为65kg
C．F2的大小为750N
D．F3的大小为1650N本节课到此结束，请同学们下节课准时学习！
一.杠杆
二. 杠杆平衡
三.杠杆平衡的条件
四.杠杆平衡条件的应用
五.小结一.杠杆 1.杠杆是什么？
定义：在力的作用下，能够绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆数数手掌有多少个杠杆2.杠杆的几个要素棒（1）不考虑质量
G（2）不产生形变这棒真特殊啊！ （3）可直可曲（1）支点点 （2）动力作用点（3）阻力作用点 (1) 动力
力(2 ) 阻力(1)动力作用线
线(2) 阻力作用线(3) 动力臂(4) 阻力臂L1L2杠杆和普通棒的区别是：
（1） 质量、形变
（2）力：动力、阻力
（3）几何 ：点、线
所以说杠杆只是一根特殊的棒（杆）
杠杆普通棒二.杠杆平衡1.运动的平衡 (1)平动的平衡 (2)转动的平衡 平动的静止转动的静止绕定点匀速转动匀速直线运动2.杠杆平衡（2）杠杠处于匀速转动状态（1）杠杆处于静止状态三.杠杆平衡的条件当杠杆平衡（静止/匀速
转动）时，根据杠杆的平衡条件
F1 ×l1=F2 ×l2 ，可以将杠杆分
成三类
l1> l2 l1< l2 l1= l2 杠杆的分类省力 等臂 费力四.杆平衡条件的应用(一)应用杠杆平衡条件分析和计算问题的一般步骤1.找杆： 动动手 1.杆 加菲猫和杠杆画画图吧！(二) 、典型例题例1.画出下图中，各力对于支点O的力臂。例2.如图所示是脚踩式垃圾箱
的示意图（1）它用到了几个杠杆？作出这些杠杆的杆，支点，动力，阻力，力臂。答：两个杠杆l1l2F3l4l3F4F3l4l3（2）下列说法错误的 有（）A.两杠杆均为省力杠杆
B.两杠杆均为费力杠杆
C.ABC为省力杠杆
D.A’B’C’为省力杠杆判断的依据：F1 ×l1=F2 ×l2L1
使它变得更省力么？改装过后，与原装置相比，有不足之处么？要使动力臂尽量大
答案不唯一
可动支点或力（作用点、方向）如图是可能的一种方式判断省力、费力杠杆的方法：根据杠杆平衡条件（F1 ×l1=F2 ×l2）,要判断一杠杆是否省力,关键在于动力臂和阻力臂的长短关系。你能说说省力杠杆、费
力杠杆的优缺点么?l1 > l2 省力杠杆l1 < l2 费力杠杆l1 = l2 不省力不费力杠杆例3.如图所示，一个直杆可绕
O点转动，杆的末端悬挂一重
物，用一个始终跟直杆垂直的
力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）
A.始终是省力杠杆
B.始终是费力杠杆
C.先是省力的，后是费力的
D.先是费力的，后是省力的F1F1初中末F1F2l1l2l1l2例4.如图所示，杠杆的左端悬
挂着一个重物，右端用弹簧测
力计拉着，使杠杆在水平方向
保持平衡，若将弹簧测力计缓慢地沿着图中虚线自位置1移到位置2，并保持杠杆始终在水平方向平衡，则弹簧测力计地读数将怎样变化？
例．重为G２的金属块静止在水平地面
上时，对地面的压强为5.4×105 Pa；
现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A
端， B端悬挂重力G１的物体，如图8
所示，当杠杆在水平位置平衡时，金属块对地面的压强为1.8×105 Pa，已知B端所挂物体的质量为4kg，OA：OB＝3：5。要使金属块离开地面，则（g取10N/kg）
A. 轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg
B. 金属块对地面的压强只需减少3.6×105Pa
C. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧
的力臂之比为5：1
D. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的
力臂之比为2：5
重力: G1
∵ G1静止
∴ T1 = G1细绳拉力: T1重力: G２
∵ G２静止
∴ N= G２
N= pS地面支持力: N假设重物2没有与杠杆连接地面支持力：（拉 ）= G1地面支持力: N’细绳拉力: T2∵ 杠杆平衡
∴ T’2 l2= T’1 l1
（G２－ N ’）l2= G1 l 1 T’1T2 = T’2∵ G２静止
∴ N ’+ T2 = G２
T2 = G２－ N’T’2T１ = T’１假设重物2与杠杆连接假设重物2与杠杆连接因为OA：OB＝3：5，m2=10kg，设m1，要使m2离开地面 ，m1至少应为6kgA错∵ 杠杆平衡
∴ T’2 l2= T’1 l1
（G２－ N ’）l2= G1 l 1
离开地面的条件
N ’=0
（G２）l2= G1’ l 1 ∵ G２静止
∴ N ’+ T2 = G２
T2 = G２－N’∵ G1静止
∴ T1 = G1∵ 杠杆平衡
∴ T’2 l2= T’1 l1 T2 = T ’2T１ = T’１G2= pS
N’=p’S（ pS -p’S）l2= G1 l 1 问题是什么 A. 轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg
C. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧
的力臂之比为5：1
D. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为2：5
B. 金属块对地面的压强只需减少3.6×105PaB. ?B. 金属块对地面的压强只需减少3.6×105Pa（ pS -p’S）l2= G1 l 1 C. 错误
D.正确G2 l2= G1 l1l2 / l1 = G1 / G2=2/5例. 小东想估测出某种油的密度ρ油，他手边的测量工具只有刻度尺。小东
利用身边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒，用细线系?在O点另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示。吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处，(1)用刻度尺测出OE的长度Lo；
(2)把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；下面是小东测出ρ油的部分实验步骤，请你按照小东
的实验思路，将实验步骤补充完整。 （3） ；
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为： 小东要做什么 ：估测出某种油的密度ρ油小东设计的实验：小东 做了什么：(1)用刻度尺测出OE的长度Lo；(2)把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；应用杠杆平
衡条件分析（3） ；ρ油=(L0-L1) ρ/L0（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为： 用刻度尺测出OD的长度 L1L1(三)杠杆在生活中的应用跟着老师画画图吧！F1F2杠杆与生活杠杆与军事科技杠杆与人体第一种杠杆
第一种杠杆的工作原理类似跷跷板，支点位于力与重量之间。颈后部肌肉使头后仰的动作是体内第一种杠杆的最好实例。颅底的杠杆位于环枕关节的支点上
第二种杠杆
第二种杠杆，重量位于力与支点之间。足跟从地面抬起的动作就是这种杠杆的实例。小腿肌是提起体重的力，足的大部分形成杠杆。
第三种杠杆
第三种杠杆是体内最常见的杠杆。力作用于重量与支点之间的杠杆上。典型的实例是肱二头肌收缩提供力，屈肘关节作为支点，抬起前臂和手（重量）。杠杠真神奇啊！ 五、小结 ）
15．图6是运动员利用器械进行举重训
练的示意图，其中横杆AB可绕固定点
O在竖直平面内转动，OA∶OB＝4∶5
，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着
物体M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1.1×104Pa，当他用力举起
横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对
横杆B端竖直向上的作用力F1为300N，此时
他对水平地面的压强为1.6×104Pa。若在物
体M下面再加挂物体N，小强需用更大的力
举起横杆B端，当AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F2，他对地面的压强3.3×104Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F3。根据上述条件，下列计算结果正确的是（g取10N/kg，横杆AB与绳的质量均忽略不计）
A．物体M的质量为375kg
B．小强的质量为65kg
C．F2的大小为750N
D．F3的大小为1650N本节课到此结束，请同学们下节课准时学习！