简单机械和功-杠杆(1).pdf

简单机械和功简单机械和功-杠杆杠杆“”“给我一个支点，我可以撬动整个地球。给我一个支点，我可以撬动整个地球。”阿基米德阿基米德课前课前思思考考题：细题：细线系线系好好胡萝卜胡萝卜，使使其其水水平平衡平平衡，从细从细线栓系线栓系处切处切开开，两头重量两头重量课前考课前考线系胡萝卜线系胡萝卜，使其平平衡使其平平衡，线栓系开线栓系开，关系？关系？一一 杠杆杠杆：一一 杠杆杠杆：一一 杠杆杠杆：1定义：在力的作用下能绕一固定点转动的硬棒定义：在力的作用下能绕一固定点转动的硬棒一一 杠杆杠杆：1定义：在力的作用下能绕一固定点转动的硬棒定义：在力的作用下能绕一固定点转动的硬棒2认识生活中的杠杆认识生活中的杠杆二、认识杠杆的几个概念二、认识杠杆的几个概念1杠杆的五要素杠杆的五要素支点支点杠杆绕着转动的固定杠杆绕着转动的固定点点，用用O表示表示。动力动力杠杆绕着转动的固定杠杆绕着转动的固定点点，用用 表示表示使杠杆转使杠杆转动的动的力力，用用F1表示表示。动力臂动力臂使杠杆转使杠杆转力力，用用1表示表示从支点到动力作用线的距离，用从支点到动力作用线的距离，用L1表示。表示。阻力阻力阻力臂阻力臂阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F2表示。表示。阻力臂阻力臂从支点到阻力作用线的距离，用从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。表示。1【例【例1】画出各力和力臂】画出各力和力臂L1OF2L2F1三、探究杠杆的平衡条件三、探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态物体的平衡状态保持静止保持静止物体的平衡状态物体的平衡状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态保持匀速直线运动保持匀速直线运动保持静止保持静止杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态保持匀速转动保持匀速转动保持静止保持静止探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件物体的平衡条件物体的平衡条件杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件物体的平衡条件物体的平衡条件受平衡力作用受平衡力作用受平衡力作用受平衡力作用只与力的三要素有关只与力的三要素有关猜猜想想:杠杆的平衡可能与哪些因素有关：杠杆的平衡可能与哪些因素有关：_?思考：在实验前，是否也要调节杠杆在水平位置平衡思考：在实验前，是否也要调节杠杆在水平位置平衡?为什么？为什么？CD答：实验前，使杠杆在答：实验前，使杠杆在_平衡，为了避免杠杆平衡，为了避免杠杆_对杠杆平衡的影响。对杠杆平衡的影响。CA、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？思考：思考：BA答：实验时，使杠杆在答：实验时，使杠杆在_位置平衡，便于在杠杆上直接读出位置平衡，便于在杠杆上直接读出_的大小。的大小。2实验步骤：实验步骤：1调节调节杠杆在水平位置平衡杠杆在水平位置平衡。1调节调节杠杆在水平位置平衡杠杆在水平位置平衡。2在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在竖直方向拉在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在竖直方向拉(或者在右侧不或者在右侧不同位置挂适当数量的钩码同位置挂适当数量的钩码)，使使杠杆在水平位置杠杆在水平位置平衡平衡，记下记下弹簧测力计示数弹簧测力计示数。同位置挂适当数量的钩码同位置挂适当数量的钩码)，使使杠杆在水平位置杠杆在水平位置平衡平衡，记下记下弹簧测力计示数弹簧测力计示数。3改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂F1L1F2L2 四、杠杆的分类杠四、杠杆的分类杠杆平杆平衡衡条件条件：F1l1F2l2杆平条件杆平条件1 12 2 F1Fl2lF2l1三类杠杆：若三类杠杆：若l1l2，则，则F1 F2省力杠杆省力杠杆若若l1 l2，则，则F1 F2若若l1l2，则，则F1 F2等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆小结：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笔记：课堂笔记：1在力的作用下能绕在力的作用下能绕一一的硬棒叫杠杆的硬棒叫杠杆。在力的作用下能绕在力的作用下能绕_的硬棒叫杠杆的硬棒叫杠杆。2杠杆的五要素是：杠杆的五要素是：_。3从支点到动力作用线的距叫从支点到动力作用线的距叫_。4杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：_，公式：公式：_。5杠杆的分类杠杆的分类：5杠杆的分类杠杆的分类：_，_，_。3课堂练习课堂练习【例【例1】下列关于杠杆的说法中，正确的是下列关于杠杆的说法中，正确的是()A杠杆必须是一根直棒杠杆必须是一根直棒B杠杆一定要有支点杠杆一定要有支点C动动力臂就是支点到动力作用点的距离力臂就是支点到动力作用点的距离C动动力臂就是支点到动力作用点的距离力臂就是支点到动力作用点的距离D杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和E有力有力作用在杠杆作用在杠杆上上，但但力臂可能为零力臂可能为零如图小华用沙糖桔和苹果来玩跷跷板，他先在杆的右端图示位置放了一如图小华用沙糖桔和苹果来玩跷跷板，他先在杆的右端图示位置放了一个沙个沙糖桔糖桔，又又在在左端左端图图示位置放了一示位置放了一个苹果个苹果，放手后放手后，发现发现杆马杆马上上E有力有力作用在杠杆作用在杠杆上上，但但力臂可能为零力臂可能为零【例【例2】个沙个沙，在图个苹果在图个苹果，杆马杆马逆时针方向转动起来，试分析，让杆转动的力是逆时针方向转动起来，试分析，让杆转动的力是()A苹果的重力苹果的重力B沙糖桔的重力沙糖桔的重力C苹果苹果对对杆杆的压力的压力苹果杆苹果杆D杆对苹果的支持力杆对苹果的支持力【例【例3】如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使标杆在水平位置平衡，】如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使标杆在水平位置平衡，B处应挂与处应挂与A处同样大小的钩码个数为处同样大小的钩码个数为()A6个个B4个个C3个个C3个个D2个个【例【例4】如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠】如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态杆处于平衡状态如果两侧各去掉个钩码如果两侧各去掉个钩码列说法确的是列说法确的是()杆处于平衡状态杆处于平衡状态。如果两侧各去掉如果两侧各去掉一一个钩码个钩码，下，下列说法列说法正正确的是确的是()A左端下沉左端下沉B右端下沉右端下沉B右端下沉右端下沉C仍然平衡仍然平衡D无法无法判断判断判断判断【例【例5】O为支点，力臂最长的力是为支点，力臂最长的力是()AF1BF2AF1 BF2CF3DF4【例【例6】如图所示，要把石块撬起，所施加的四个力中最小的力是？】如图所示，要把石块撬起，所施加的四个力中最小的力是？【例【例7】如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，】如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请完成下列问题：表示手对钓鱼竿的作用力，请完成下列问题：在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F 的力臂的力臂l在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂的力臂l2；钓鱼竿属于；钓鱼竿属于_ 杠杆杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”选填“省力”、“费力”或“等臂”)。4【例【例8】如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力】如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置拉至位置B，在这个过程中动力，在这个过程中动力F()A变变大大变变小小A变变大大B变变小小C不变不变D先变大后变小先变大后变小【例【例9】如图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于】如图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于_杠杆杠杆(选填“省力”或“选填“省力”或“费费力”力”)。设。设车箱和车箱和泥土的总重泥土的总重G=1000N，运泥土运泥土时时从从A点提起独轮点提起独轮费费)车箱和车箱和，时时车把手的力是车把手的力是F，F的力臂是的力臂是_m，F的大小至少是的大小至少是_N。【例【例10】下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。】下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。(每个钩码重每个钩码重0.5N)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向_(选填“左”或“右”选填“左”或“右”)端调节，端调节，直到杠杆在水平位置平衡直到杠杆在水平位置平衡直到杠杆在水平位置平衡直到杠杆在水平位置平衡。如图。如图1所示，在杠杆所示，在杠杆A点处挂点处挂4个钩码，则在个钩码，则在B点处应挂点处应挂_个个同样的钩码同样的钩码杠杆仍然在水平位置平衡杠杆仍然在水平位置平衡同样的钩码同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡杠杆仍然在水平位置平衡。【例【例10】把】把B点处的钩码取下，在点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力点处施加一个竖直向下的拉力F=_N时，杠杆仍然在水平位置平衡当拉力时，杠杆仍然在水平位置平衡当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡在水平位置平衡拉力拉力F的大小将的大小将(选填选填“变大变大”“变小变小”在水平位置平衡在水平位置平衡，拉力拉力F的大小将的大小将 _(选填选填“变大变大”、“变小变小”或“不变”或“不变”)。原因是。原因是_。如果小王又进行了如图如果小王又进行了如图2所示的探究所示的探究考虑杠杆考虑杠杆的影响的影响发发如果小王又进行了如图如果小王又进行了如图2所示的探究所示的探究，考虑杠杆考虑杠杆_的影响的影响，发发现用弹簧测力计在现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧则弹簧测力测力计计的示数的示数应应大大于于N。则弹簧计应于则弹簧计应于_老杜课外兴趣班？老杜课外兴趣班？神奇胡萝卜神奇胡萝卜4