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第十二章 简单机械
我能翘起整个地球!
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
1、杠杆
它们有什么共同特点?
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。
1、杠杆
⑴定义:
⑵杠杆的五要素:
1、杠杆
①支点:杠杆绕着转动的固定点;用“O”表示。
F1
②动力:使杠杆转动的力;用“F1”表示。
F2
③阻力:阻碍杠杆转动的力;用“F2”表示。
动
力
作
用
线
L1
④动力臂:支点到动力作用线的垂直距离;用“L1”表示。
阻
力
作
用
线
L2
⑤阻力臂:支点到阻力作用线的垂直距离;用“L2”表示。
什么是力臂?
答:力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
A、力臂是一定在杠杆上吗?
B、若一力作用在杠杆上,作用点不变,但方向改变,力臂是否改变?
答:不是
答:改变
力臂的作图方法
①找出支点O;
②沿力的方向作出力的作用线;
③从支点向力的作用线作垂线段,并标出符号。
例:做出用起子开户瓶盖时的动力臂和阻力臂。
O
l1
F1
l2
F2
①找支点
②作力的作用线
③作力臂
2、探究杠杆的平衡条件:
⑴什么是杠杆平衡:
杠杆的平衡状态
⑵杠杆在什么条件下平衡?
2、探究杠杆的平衡条件:
⑶实验探究:杠杆的平衡条件
杠杆、支架、钩码、弹簧测力计
A、器材:
B、实验步骤:
①调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
O
L1
L2
F1
F2
便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
②在杠杆两侧适当的位置挂上适量的钩码,使杠杆在水平位置平衡,读出力和力臂记入表格;
③改变钩码的数量或位置,重复第②步,将所得数据记入表格。
2、探究杠杆的平衡条件:
⑶实验探究:杠杆的平衡条件
C、分析数据,得出结论:
杠杆平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
实验次数
F1/N
L1/m
F2/N
L2/m
1
2
3
3、杠杆的平衡条件的应用:
⑴利用平衡条件判断杠杆是否平衡,若不平衡可判断转动方向。
①若F1L1=F2L2
,则杠杆平衡;
③若F1L1<F2L2
,则杠杆向F2的方向转动;
②若F1L1>F2L2
,则杠杆向F1的方向转动;
⑵利用平衡条件F1L1=F2L2,已知F1
、
L1、F2
、
L2,中的三个量,通过计算求另一个未知量。
4、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。
课堂小结
1、杠杆:
2、杠杆的五要素:
3、杠杆的平衡条件:
4、生活中的杠杆:
⒈下列测量工具没有利用杠杆原理的是(
)
A.弹簧测力计B.杆秤C.台秤D.托盘天平
课堂练习
⒉如图所示的钢丝钳是人们日常生活中的一种常用工具,钢丝钳是__________杠杆.(填“省力”或“费力”)
课堂练习
⒊杠杆平衡时,分别沿图示三个不同的方向用力,比较三个力臂的关系L1
L2
L3(填“大于、小于或等于”);可见力臂的长短与力的
的有关.
课堂练习
⒋用杠杆去撬动一块石头,如果杠杆的动力臂长2米,阻力臂长40厘米,那么只要用
牛顿的力就能撬起重500牛顿的一块石头.
课堂练习
5.如图所示杠杆,O是支点,杠杆质量不计,两边分别挂相同砝码分别是2个和4个,那么下列情况下,哪种情况还能保持平衡(
)
A.两边砝码组各向支点处移近一个格
B.两边砝码组各向支点处移远一个格
C.两边钩码组各减少一个钩码
D.两边钩码组各减少一半钩码
课堂练习
6.如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2。
课堂练习