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第十二章
简单机械
第1节
杠杆
给我一个支点,我就能推动地球
这些工具在使用时,有什么共同特点?
它们工作时,能绕一个固定点转动。
一根硬棒在力的作用下如果能绕着
固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆
一、杠杆
第一点:杠杆要是硬棒;支点要硬且要合适
第二点:硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.
注意:
A、支点(O)
B、动力(F1)
C、阻力(F2)
D、动力臂(l1)
E、阻力臂(l2)
O
F1
F2
动力作用线
阻力作用线
力的作用线:过力的作用点沿力的方向所画的直线
力臂的画法:
一找点、二画线、三作垂线段
动力臂L1
阻力臂L2
力臂
是支点到力的作用线的距离
o
L2
L1
画出下列杠杆的五要素
阻力臂
动力臂
支点
动力
阻力
支点O
动力臂l1
阻力臂l2
动力F1
阻力F2
力臂的作法
∟
∟
请你画出镊子的力臂
l1
F1
l2
F2
O
∟
∟
2
杠杆是否都是直的?
1
力臂是一定在杠杆上吗?
3
若一力作用在杠杆上,作用点不变,但
作用方向改变,力臂是否改变?
答:不是
答:杠杆可以是直的,也可以是弯的
答:要改变
力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
1、
提出问题:
杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?
三、探究杠杆的平衡条件
杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计
3、器材:
2、测量的物理量:
力、力臂
4、实验操作:
(1)调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
(3)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验。
寻找杠杆平衡的普遍性规律,避免结论的偶然性。
探究杠杆的平衡条件
实验次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1×l1
(N·cm)
F2×l2
(N·cm)
1
2
3
杠杆平衡的条件是:_____________________________;
它的公式是___________;或是________;
也称作__________.
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
杠杆原理
结
论:
杠杆平衡条件:
三、杠杆的分类——三类杠杆:
若l1>l2,则F1
F2
若l1=
l2,则F1
F2
若l1<l2,则F1
F2
>
=
<
小结:判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
杠杆的分类
等臂杠杆
费力杠杆
请对下列器具应用的杠杆进行分类:
●
●
↓
●
↓
F1
F2
∟
L1
L2
L1
●
●
●
↓
F1
↓
F2
L2
L1=L2
L1费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
●
F1
F2
L1
L2
L1●
●
●
F2
F1
L1
L2
L1
L1>L2
省力杠杆
费力杠杆
●
●
●
动力作用线
阻力作用线
L1
L2
L1●
●
●
F1
L1
F2
L2
L1>L2
费力杠杆
省力杠杆
思考:什么情况下,人们会选用费力杠杆?
使用费力杠杆有什么好处?
当阻力比较小时,人们会选用费力杠杆。
使用费力杠杆会省距离,很方便。
一、杠杆及杠杆的五要素
二、杠杆的平衡条件:
F1·L1=F2·L2
三、生活中的杠杆
3.杠杆的种类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
L1>L2,F1(动力<阻力)
L1F2
(动力>阻力)
L1=L2,F1=F2
(动力=阻力)
省力
省距离
既不省力也不省距离
费距离
费
力
1.下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是
(
)
课堂达标练习:
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
B
F3
O
3、一个人用1.2m长的扁担挑起重200N和300N的两桶水,肩膀应放在离200N的这桶水多远?
解:由题意知,F1=200N
F2=300N
L2=1.2m-L1
根据F1L1=F2L2得
200N×L1=300N×(1.2m-L1)
L1=0.72m