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1、 第第1节节 杠杆杠杆第十一章第十一章 力和机械力和机械这三个用具有什这三个用具有什 么共同特点么共同特点 在在力力的作用下能够绕着的作用下能够绕着支撑点支撑点转动转动的的坚实物体坚实物体一、杠杆一、杠杆这些用具是杠杆吗？这些用具是杠杆吗？钢丝钳钢丝钳 杆秤杆秤 瓶盖起子瓶盖起子道钉撬道钉撬 火钳火钳 独轮车独轮车古代的杠杆古代的杠杆汲水汲水的桔槔的桔槔古代的杠杆古代的杠杆OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支点支点 动力动力阻力阻力动力臂动力臂阻力臂阻力臂1、支点、支点杠杆绕着转动的固定点，用杠杆绕着转动的固定点，用O表示。表示。2、动力、动力使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F1表
2、示。表示。4、动力臂、动力臂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。3、阻力、阻力阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F2表示。表示。5、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。杠杆的五要素杠杆的五要素 1、要画好力臂，必须先搞清力臂的概念：从、要画好力臂，必须先搞清力臂的概念：从支点支点到到力的作用线力的作用线的的垂直距离垂直距离。2、然后确定好支点和力的作用线（从、然后确定好支点和力的作用线（从力的作用点力的作用点沿沿力的方向力的方向所画的直线）。所画的直线）。3、最后从支点到力的作用线作垂线（用实线）并、最
3、后从支点到力的作用线作垂线（用实线）并用大括号标出即可。用大括号标出即可。 注：有时垂足在力的反向或正向延长线注：有时垂足在力的反向或正向延长线上，则需要将力的作用线用虚线正反向适上，则需要将力的作用线用虚线正反向适当延长。当延长。怎样作杠杆示意图怎样作杠杆示意图L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂（1 1）找出支点的位置）找出支点的位置（3 3）从支点作动力、阻力）从支点作动力、阻力作用线的垂线作用线的垂线（2）确定动力、阻力）确定动力、阻力作用线作用线（4）标垂足）标垂足,定力臂定力臂F1F2L1L2O试着画出各力和力臂试着画出各力和力臂画出图中杠杆各力
4、的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想想一想提问：什么是力臂？答：不一定，只有力垂直作用在杠杆上时垂直。答：不一定，只有力垂直作用在杠杆上时垂直。回答：力臂是支点到力的作用线的垂直距离。回答：力臂是支点到力的作用线的垂直距离。 （注：力臂是长度，国际基本单位为（注：力臂是长度，国际基本单位为m）思考讨论思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？2 杠杆是否都是直的？答：杠杆可以是直的，也可以是弯的或圆的，答：杠杆可以是直的，也可以是弯的或圆的， 只要是坚实物体即可，可以是任意形状。只要是坚实物体即可，可以是任意形状。3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，力的 方向改变，
5、力臂是否改变？答：力的方向不同，力臂的大小要改变。答：力的方向不同，力臂的大小要改变。杠杆平衡：杠杆杠杆平衡：杠杆静止静止或绕支点缓慢或绕支点缓慢匀速转动匀速转动的状态。的状态。 1 1 提出问题：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？2 2 猜想与假设：猜想与假设：假设一：假设二：F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2二、实验探究：杠杆的平衡条件提问：你还有其他的假设吗？3、制定计划与设计实验、制定计划与设计实验思考与讨论 杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用?为什么要求杠杆静止时，在水平位置平衡呢?答：作用是使杠杆在水平位置平衡。答：作用是使杠杆
6、在水平位置平衡。答：答：因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出。量出。OL1L2F1F2思考思考：F1L1与与F2L2之间有什么样的关系呢？之间有什么样的关系呢？4、进行实验与收集证据实验次数 F1/NL1/cm F2/NL2/cm123456杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：动力动力 X 动力臂阻力动力臂阻力 X 阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为: F1L1=F2L2或或结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一几倍，动力就是阻力的几分之一5 5、分析与论证：、分析与论证： 例题例题1：
7、如图，一轻质杆：如图，一轻质杆OA一端固定在一端固定在竖直墙上，可绕竖直墙上，可绕O点转动，已知点转动，已知0A=0.3cm，OB=0.2cm,在在A点处悬挂一重点处悬挂一重物物G，质量为，质量为2kg，若在，若在B处施一竖直向处施一竖直向上的拉力上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，此，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力时拉力F为多少？为多少？g=10N/kgg=10N/kg B BA AO OF F例2、某杠杆处于平衡状态。已知作用在杠杆两端的作用力F1和F2的比值是2：3，杠杆长为100CM，计算L1和L2各是多少？F1F2O例例3 3：在已平衡的杠杆两边分别挂上在已平衡的杠杆两边分别挂上相同数
8、量的钩码（每个钩码质量相相同数量的钩码（每个钩码质量相等），杠杆仍然平衡吗？等），杠杆仍然平衡吗？如图，则如图，则：左右力臂左右力臂L1:L2=_L L1 1L L2 2在两边钩码下同时加挂在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆一个同样的钩码，杠杆_（填（填“能或不能能或不能”）平衡平衡 _边下降边下降小练习 1、一根蜡烛截、一根蜡烛截成长度不同的两段成长度不同的两段竖立在杠杆的两边，竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相（设燃烧速度相同），则杠杆的同），则杠杆的 _端将翘起。端将翘起。 2、一根均匀铜丝，在中、一根均匀铜丝，在中点处支住
9、它刚好平衡，现将点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆所示，则杠杆A) 仍平衡；仍平衡； B)左端下降；左端下降； C)右端下降；右端下降； D)无法判断无法判断。 小练习小练习答案：答案：BF F1 1F F2 2动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆三、杠杆的分类三、杠杆的分类h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB省力，费
10、距离省力，费距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点举例生活中省力标杆（举例生活中省力标杆（4 4种以上）？种以上）？省力杠杆省力杠杆 “给我一个立足点和一根给我一个立足点和一根足够长的硬棒，我就能移动足够长的硬棒，我就能移动地球。地球。” 阿基米徳阿基米徳F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hAABBA AB BF F2 2F F1 1O O费力，省距离费力，省
11、距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点举例？举例？费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1 = = L L2 2FF1 1 = = F F2 2这这是等臂杠杆是等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆概念概念动力臂大于阻动力臂大于阻力臂的杠杆力臂的杠杆动力臂小于阻力动力臂小于阻力臂的杠杆臂的杠杆动力臂动力臂=阻力阻力臂的杠杆臂的杠杆特点特点省了力，但费省了力，但费了距离了距离费了力，但省了费了力，但省了
12、距离距离不省力也不费不省力也不费力力实例实例撬棒、铡刀、撬棒、铡刀、瓶起子、瓶起子、镊子、理发剪刀镊子、理发剪刀天平天平三类杠杆的对比三类杠杆的对比 1、各式各样的剪刀都是一对对杠各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适最合适（ ） 2 2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( )( ) A A两杠杆均为省力杠杆两杠杆均为省力杠杆 B B两杠杆均为费力杠杆两杠杆均为费力杠杆 C CABCABC为省力杠杆为省力杠杆 D DABCABC为省力杠杆为省力杠杆C 3 3、图
13、中的等臂杠杆处于水平位置并静、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，止，B B端绳子的拉力端绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 无法比较。无法比较。A AO OB BF FG G 3 3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，止，B B端绳子的拉力端绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 无法比较。无法比较。L L2 2L L1 1A AO OB
14、 BF FG G1、图、图1中轻棒中轻棒OA可绕可绕O点转动，在杆上的点转动，在杆上的B点用绳点用绳挂一物体挂一物体G，若要使，若要使OA如图如图5所示位置平衡，试所示位置平衡，试在图中由所给条件作出该力的图示。在图中由所给条件作出该力的图示。 2、如图、如图2所示，画出将重物所示，画出将重物G提起时所用的最小动提起时所用的最小动力（图中装置可绕力（图中装置可绕A点转动）。点转动）。 图图1 练习练习 图图2 一、杠杆及有关杠杆的几个概念一、杠杆及有关杠杆的几个概念支点：杠杆绕着转动的点支点：杠杆绕着转动的点(O(O点点) )动力：使杠杆转动的力动力：使杠杆转动的力(F(F1 1) )阻力：阻碍杠杆转动的力阻力：阻碍杠杆转动的力(F(F2 2) )动力臂：从支点到动力作用线的距离动力臂：从支点到动力作用线的距离(L(L1 1) )阻力臂：从支点到阻力作用线的距离阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(L(L2 2) )二、杠杆的平衡条件二、杠杆的平衡条件：F1L1F2L2或或赣州市南康区龙华中学卢致凯