第三章第3节认识简单机械(二)[上学期]

(共36张PPT)
杠杆能否转动起来与哪些因素有关？
什么是二力平衡？
什么是杠杆平衡？
杠杆平衡
杠杆静止
杠杆匀速转动
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作匀速转动时，我们说杠杆平衡了。
什么是杠杆平衡:
静止包括水平静止和倾斜静止。
图1
图2
问:图1与图2有何不同之处
图1在水平位置,图2不在水平位置
问:图1与图2有何相同之处
都处于静止状态
杠杆的平衡状态
杠杆平衡需要什么条件呢？
杠杆平衡时，作用在杠杆上的动力F1、阻力F2和动力臂L1、阻力臂L2之间存在着怎样的关系呢？
实验：研究杠杆平衡条件
支点在中间，杠杆上有刻度，两端有螺母
器材？
杠杆及其支架，钩码，尺，线
·
F1
F2
O
L1
L2
倾斜状态力臂比杠杆上的刻度小
为了直接根据杠杆上的刻度读出力臂
·
F1
F2
O
L1
L2
分组实验
实验次数 动力
(牛) 动力臂
(厘米) 阻力
(牛) 阻力臂
(厘米)
1
2
3
O
L1
L2
F1
F2
思考：F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢？
杠杆的平衡条件
动力 × 动力臂＝阻力 × 阻力臂
即：F1×L1＝F2×L2
动力臂是阻力臂的几倍， 动力就是阻力的几分之一。
F2
L2
F1
L1
＝
刚才实验是支点在中间（即动力和阻力作用点在支点两侧），那动力和阻力作用点在支点同侧的实验该怎么做？
——弹簧秤（优点：1、可直接读数，不一定整数。2、力方向可向上或任意方向）
如何用弹簧秤将右边杠杆调平？
1.由实验得到的结论是什么
2.在杠杆水平静止下，得出的平衡条件是否适用于其他情况的平衡（非水平静止、匀速转动）呢？
结论：杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂F1 L1＝F2 L2
影响杠杆平衡因素：
不是力，不是力臂，而是两者乘积
适用于所有杠杆
·
F1
F2
L1
L2
O
若当时这位物理老师调整的杠杆动力臂为4米,阻力臂为10厘米,弹簧秤示数为100牛,则称出的大象重力约多大
如图是一幅科学漫画,你能帮两个小朋友解释吗
1.有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N，
动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？
已知：F1＝1000N F2＝3000N L1＝1.5m
求　：L2＝？
解　：根据杠杆的平衡条件：
　　　F1L1＝F2L2
　　　L2＝F1L1 / F2
=(1000N X 1.5m) / 3000N
=0.5m
答 ：它的阻力臂为0.5m.
做一做
2.一根轻质扁担长1.8m，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
想一想
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：
　　　F1L1＝F2L2
　　　将（1）代入得
　　　600N X L1＝200N X (1.8m－L1）
　　　解之得：L1=0.45m
答 ：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁 　　担平衡。
条件：杠杆已平衡（如图）
1、两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？
2、将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？
问题探究
F3
F2
F4
F1
注意：
　　在支点和动力作用点确定的情况下，沿与支点和力的作用点的连线垂直的方向用力，力臂是最长的，力是最省的。
当弹簧秤改为斜拉时，杠杆仍然平衡，则弹簧秤的读数将 。
变大
杆秤是根据 原理制成的。若秤砣磨损，称的结果偏 。 若盘吸磁铁 ，称的结果偏 。
杠杆平衡
大
1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( )
A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
D.力臂较长的那个力比较小
2.要使右图杠杆保持平衡,
最省力的方向是( )
A
B
C
D
o
D
A
3.判断：动力和阻力可以人为规定（ ）
4.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是＿＿＿.
5、各式各样的剪刀都是一对杠杆．要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适 　( )
A． B． C． D．
√
3:1
B
10N
20N
10N
15N
10N
20N
20N
10N
判断下列图中的杠杆是否平衡？
7．如图所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在A点,重力为500牛,那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少＿＿＿ 。若他在1分钟内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4米，则他的功率至少为＿＿＿瓦。
300牛
60
一根粗细均匀的铁条，在其中点处用细悬挂起来，铁条处于水平平衡。若将右端向内弯曲（如图），铁条还能保持水平平衡吗？说明理由。
右端向内弯曲后,铁条右端重心内移,右端作用力的力臂变短,导致左端力与力臂乘积大于右端力与力臂乘积,所以左端下沉.
思考与讨论
1.你能说出“小小称砣能压千斤”的道理吗
2.你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管套
在板手柄上的道理吗
秤盘
调零
螺丝
支点
游码
槽码
秤杆
砝码盘
如图所示的案秤是个不等臂杠杆，请你根据杠杆的平衡条件，说明用不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理　　　　　　　　　　　　　。
在“研究杠杆平衡条件”实验中（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向　　调（填“左”或“右”）（2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向　　　　（填“左”或“右”）移动　　　格（3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将　（填“保持水平”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）
任意两人分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡。
(1)若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N，小兰站在距离中央支点2m的一侧，爸爸应站在距离支点多远处才能使木板平衡
(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上，现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0．5m／s，爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏
在一根杠杆的左、右端分别挂着体积相等的实心铁块和实心铝块，杠杆处于平衡状态。若将铁块和铝块同时全部浸没在水中，则下列说法中正确的是（ ）
A. 杠杆仍平衡
B. 杠杆的左端下沉
C. 杠杆的右端下沉
D. 由于铁块和铝块体积的具体数值未知，故无法判断
B