(共26张PPT)
第十二章简单机械
第1节杠杆
问题 你认为这些机器有什么共同的特点呢
开瓶器
跷跷板
一、杠杆
1.杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是
一个杠杆(lever)。
支点:杠杆可以绕其转动的点(0点)
动力:使杠杆转动的力(F )
阻力:阻碍杠杆转动的力(F )
动力臂:从支点○到动力F 作用线的距离(l )
阻力臂:从支点O到 阻 力F 作用线的距离(l )
方法点拨
“硬棒”和“能绕
着固定点转动”是
杠杆的两个关键特
征。 “硬”是指不
考虑发生形变,是
一种理想情况,杠
杆是一种理想模型。
理想模型是人们分
析物理问题的基础。 图12.1-2 撬棒
杠杆的作图:请画出杠杆的五要素
作图方法:
(1)确定支点:找出杠杆绕着转动的固定点0
(2)画力的作用线:画出动力F 和阻力F 的示意
(3)画力臂:从支点○向力的作用线作垂线,用 两端带有箭头的直线表示力臂,并用符号l 和 l2分别标注动力臂和阻力臂。
一、杠杆
练习
观察托盘天平工作场景,并在图中画出杠杆五要素
二、杠杆的平衡条件
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。
杠杆在满足什么条件时才会平衡
二、杠杆的平衡条件
实验
(1)为了方便测量力臂,应该让杠杆 在什么位置保持平衡
(2)影响杠杆平衡的因素有哪些 如 何设计表格
(3)如何测量动力,动力臂,阻力, 阻力臂 需要哪些器材
(4)如何进行多次实验
二、杠杆的平衡条件
实验
实验过程:
1.调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水 平并静止,达到平衡状态。
2.如图所示,给杠杆两侧挂上不同数量 的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新 保持在水平位置平衡。
序号 动力F /N 动力臂l /cm 阻力F /N
阻力臂l2/cm
1
2
3
4
二、杠杆的平衡条件
实验
实验过程:
3.将所测的F1 、l 、F 、l2 填入表格。
序号 动力F /N 动力臂l /cm 阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
3
4
二、杠杆的平衡条件
实验
实验过程:
4.保持F 、l2 不变,改变F1、l1 的大小,再做几次实验,把数据填入表格。
序号 动力F /N 动力臂l /cm 阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
3
4
二、杠杆的平衡条件
实验
实验过程:
5.保持F 、l 不变,改变F 、l 的大小,再做几次实验,把数据填入表格。
二、杠杆的平衡条件
实验
实验结论:
要使杠杆保持平衡,需满足以下条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F l =F l2
这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
想想议议
在上面的实验中,我们研究了动力
和阻力位于支点两侧的情况。仔细 观察图12.1-4所示的杠杆,它与上 面实验中研究的杠杆有什么不同
例题
动物园内,一位物理老师利用一个小小的弹簧测
力计,就测出了一头大象的质量(图12.1-5甲)。 测量时用一根长度为12m的槽钢作为杠杆。如图 12.1-5乙所示,吊钩固定于槽钢的中点0。当 槽 钢水平静止时,弹簧测力计的示数F1,为200N。
测得l 为 6m,l 为4cm。若不计铁笼的质量, 请估算大象的质量。g 取10N/kg.
计铁笼的质量,则大象对杠杆的拉力为阻力F , 它等于大象所受的重力G,
阻力臂l2=4 cm=0.04 m。
根据杠杆的平衡条件F l =F l ,
又 F =G=mg
例题
解:人通过弹簧测力计对杠杆的拉力为动力F =200N,动力臂 l =6m; 不
=3t
想想议议
用杠杆和弹簧测力计测量一个很重物体(大象)的质量时,应使
弹簧测力计拉力的力臂远大于被测物体(大象)对杠杆拉力的力 臂。如果用杠杆和弹簧测力计测量一个很轻物体的质量时,又应 该怎么办
三、生活中的杠杆
天平
船桨
撬棒
等臂杠杆
动力臂=阻力臂
不省力
既不省距离,也 不费距离
费力杠杆
阻力臂>动力臂
费力
省距离
省力杠杆
阻力臂<动力臂
省力
费距离
力臂关系
是否省力
是否省距离
三、生活中的杠杆
杠杆的分类
三、生活中的杠杆
下列是哪种杠杆
三、生活中的杠杆
科学世界
我国古代的杠杆
杠杆
杠杆 杠杆的平衡条件
生活中的杠杆
杠杆在动力和阻力作用下静止
F l =F l
动力臂等于阻力臂,不省力,不省距离
动力臂大于阻力臂,省力,费距离。
动力臂小于阻力臂,省距离,费力
定义:在力的作用下,饶杆上固定点转动的硬棒
杠杆五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 杠杆示意图画法
杠杆平衡
杠杆平衡的条件
等臂杠杆
省力杠杆
费力杠杆
课堂小结
练习与应用
1.有很多物品都可以看作杠杆,比如镊子、订书机等。请观察家里的生活用 品,说出另外两种可以看作杠杆的物品。
2.在图12.1—10中分别画出钳子、自行车手闸这两个杠杆(图中深色部分) 工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。如果用钳子剪铜线时觉得有 些费劲,你可以怎样操作 简述其中的物理原理。
练习与应用
3.如图12.1-11所示,在探究杠杆的平衡条件时,如果挂钩码前杠 杆没有水平静止,你应该怎样调节杠杆两端的螺母
15
图12.1-11
练习与应用
4.图12.1-12为指甲剪的示意图,其中有省力杠杆,也有费力杠杆。 哪个部分是省力杠杆,哪个部分是费力杠杆
练习与应用
5. 搬运砖块的独轮车,车体和砖块所受的总重力G为1000N, 独 轮 车的有关尺寸如图12.1-13所示。抬起独轮车时,人手向上的力F应是多少
谢谢观看
第 十 二 章
简 单 机 械
Simple Machine