《第二课时：杠杆的平衡第二课时：杠杆的平衡教程优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二课时：杠杆的平衡第二课时：杠杆的平衡教程优秀PPT.ppt（73页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、其次课时：杠杆的平衡其次课时：杠杆的平衡 “给我一个支点，我可以撬给我一个支点，我可以撬动整个地球。动整个地球。”学问回顾：学问回顾：1 1、杠杆的概念？、杠杆的概念？在力的作用下能围着固定的点转动的硬棒，这根硬棒在力的作用下能围着固定的点转动的硬棒，这根硬棒叫做杠杆。叫做杠杆。2 2、这个固定的点叫？、这个固定的点叫？支点支点(O)(O)3 3、使杠杆转动的力叫？、使杠杆转动的力叫？动力（动力（F1 F1）4 4、转动时受到的阻碍作用叫？、转动时受到的阻碍作用叫？阻力（阻力（F2 F2 ）5 5、什么叫动力臂？、什么叫动力臂？从支点到动力作用线的距离（从支点到动力作用线的距离（l1 l1 ）
2、（点到线的距离）（点到线的距离）6 6、什么叫阻力臂？、什么叫阻力臂？从支点到阻力作用线的距离（从支点到阻力作用线的距离（l2 l2 ）（点到线的距离）（点到线的距离）画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O方法：方法：方法：方法：作力的作用线；作力的作用线；作力的作用线；作力的作用线；从支点作力的作用从支点作力的作用从支点作力的作用从支点作力的作用线的垂线。线的垂线。线的垂线。线的垂线。图图1图图21:图图1与图与图2有何不同之处有何不同之处?图图1在水平位置在水平位置,图图2不在水平位置不在水平位置2:图图1与图与图2有何相同之处有何相同之处?都处于
3、静止状态都处于静止状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态思索：怎么的杠杆才算平衡呢？思索：怎么的杠杆才算平衡呢？当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或静止时，或作缓慢地匀速转动作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。试验目的探讨杠杆的平衡条件探讨杠杆的平衡条件 平衡指杠杆保持静止或匀速转动。试验：探讨杠杆的平衡条件器材 杠杆、支架、钩码、细线、刻度尺。步骤 1、调整杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。2、在杠杆两端挂上不同的钩码，调整其位置，使杠杆在水平位置平衡。3、把支点左边的力当作阻力F2，把支点右边的力当作动力F1，用刻度尺量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2,把F1.l1.F2.l2.的数值
4、填入下表中。试验探究：探讨杠杆的平衡条件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？2猜想与假设：假设一：假设二：假设三：假设四：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1L1=F2L23、OL1L2F1F2思索：杠杆平衡须要满足什么样条件呢？思索：杠杆平衡须要满足什么样条件呢？4、进行试验与收集数据请同学做试验实验次数动力动力F1/N动力臂动力臂L1/cmF1 L1阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂L2/cmF2 L2123思索与探讨 杠杆两端装置两只可调整的螺母，能 起什么作用?为什么要求杠杆静止时，在 水平位置呢?归纳结论作用是调整杠杆自身的
5、平衡因为这样力臂等于杠杆的因为这样力臂等于杠杆的数值在杠杆上就能干脆读出数值在杠杆上就能干脆读出或量出。或量出。提问:你的试验结论与你的假设 一样吗?你的结论是什么?结论：杠杆的平衡条件是F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2杠杆的平衡条件也可以表示为即杠杆平衡时，动力、阻力的大小与它们的力臂成反比思索与探讨你能说出阿基米德能搬动地球的缘由吗?理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区分?oF F1 1F F2 2L1L2问题问题:在用撬棒撬石头时，通常会感在用撬棒撬石头时，通常会感到省力些到省力些,这究竟是为什么呢这究竟是为什么呢?由上分析可知由上分析可知:杠杆平衡时杠杆平衡时:又因为又因
6、为:L:L1 1LL2 2所以所以,F,F1 1FF2 2=F1L2F2L1一一.省力杠杆省力杠杆F1F2L1L2OOh2h1特点：省力特点：省力：动力臂大于阻力臂：动力臂大于阻力臂，费距离，费距离oF F1 1F F2 2L1L2h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB省力省力，费距离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）？省力杠杆省力杠杆二二.费劲杠杆费劲杠杆设动力为设动力为F F1 1，阻力为阻力为F F问题问题:利用杠杆是否确定能省力？利用杠杆是否确定能省力？F1L1L2O
7、OF2由上分析可知由上分析可知:杠杆平衡时杠杆平衡时:又因为又因为:L:L1 1LFF2 2=F1L2F2L1二、费劲杠杆：二、费劲杠杆：h2h1OO特点：费劲、省距离特点：费劲、省距离h1 h2我们须要用费劲杠杆吗？它有什么好处？我们须要用费劲杠杆吗？它有什么好处？动力臂小于阻力臂动力臂小于阻力臂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 F1L1=F2L2 F1L1=F2L2 L1 L1 L2 L2 F1 F1 F2 F2这是费劲杠杆这是费劲杠杆费劲杠杆费劲杠杆F2F1L1L2OO三、等臂杠杆三、等臂杠杆：动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂特点：既不省
8、力，也不省距离特点：既不省力，也不省距离由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1=L L2 2FF1 1=F F2 2这是等臂杠杆这是等臂杠杆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这是等臂杠杆这是等臂杠杆不省力，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举例？举例？小结小结省力杠杆的特点省力杠杆的特点 A 动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 B 省力但是费距离省力但是费距离费劲杠杆的特点费劲杠杆的特点 A 动力臂小
9、于阻力臂动力臂小于阻力臂 B 费劲但是省距离费劲但是省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 A 动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂 B 不省力也不省距离不省力也不省距离省力杠杆省力杠杆费费力杠杆力杠杆等臂杠杆等臂杠杆概念概念 动动力臂大于阻力臂大于阻力臂的杠杆力臂的杠杆动动力臂小于阻力臂小于阻力臂的杠杆力臂的杠杆动动力臂小于阻力臂小于阻力臂的杠杆力臂的杠杆特点特点 省了力，但省了力，但费费了距离了距离费费了力，但省了力，但省了距离了距离不省力也不不省力也不费费力力实实例例 撬棒、撬棒、铡铡刀、刀、瓶起子、瓶起子、镊镊子、理子、理发发剪剪刀刀天平天平OF2F11图中的铡刀、瓶盖起子、手图中的铡刀、瓶盖
10、起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费推车、铁锨都属于杠杆，其中费劲杠杆是劲杠杆是()在下列工具中省力的是哪一组（）A.铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子；B.镊子、钓鱼杆、剪子；C.铡刀、天平、钓鱼杆；D.镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。练习一练习一A AB BC CD DA A练习二练习二下列说法中哪些是正确的（）A.运用杠杆确定会省力；B.省力杠杆的动力臂确定小于阻力臂；C.动力臂是支点到动力作用点的距离；D.等臂杠杆不省力也不省距离。B BC CD D图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端绳子的拉力绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相
11、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。练习三练习三提示提示A AO OB BF FG GA AB BC CD D图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端绳子的拉力绳子的拉力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。练习三练习三L L2 2L L1 1A AB BC CD DA AO OB BF FG G先画出力臂，先画出力臂，再进行推断再进行推断2、下列杠杆中，哪一个与其它三个不属于同类？（）
12、A、正在撬道钉的道钉撬 B、正在拔铁钉的羊角锤C、正在起瓶盖的起子 D、正在掀土的铁锨。练习：练习：D1、人体的前臂可视作（填“省力”或“费劲”）杠杆，当曲肘将重物举起时，阻力臂大小将（填“增大”或“减小”）O费劲费劲减小减小4、如图，O是杠杆的支点，为了提高重物G，用与杠杆始终垂直的力F使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中 （）A、杠杆始终是省力的；B、杠杆始终是费劲的；C、杠杆先是省力的，后是费劲的；D、杠杆先是费劲的后是省力的。CF FL L1 1分析：分析：FF始终垂直杠杆，始终垂直杠杆，L1L1保持保持 ；杠杆在缓慢提升过程中，杠杆在缓慢提升过程中，L2L2渐渐渐渐 ；起；
13、起先时，先时，L1L1L2L2，是；，是；最终状态，最终状态，L1L1L2L2，是。，是。不变不变增大增大省力杠杆省力杠杆费劲杠杆费劲杠杆L2L25(江苏)如图所示的工具中，运用时属于费劲杠杆的是()课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习7例例2:2:如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个始终与杠杆端施一个始终与杠杆垂直的力垂直的力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，动到虚线位置时，F F大小的变更状况是（大小的变更状况是（）A A大小不变大小不变B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 D D先变小后变大先变小后变大 GGOL L2
14、2典型例题解析典型例题解析【例【例6】如图】如图6-1-11所示，一个直杠杆可绕轴所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的转动，在直杆的中点挂中点挂 一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力力F，将直杆从竖直位置渐渐抬起，将直杆从竖直位置渐渐抬起 到水平位置过程中，力到水平位置过程中，力F大大小的变更状况是小的变更状况是()A.始终增大始终增大 B.始终减小始终减小 C.先增大后减小先增大后减小 D.先减小后增大先减小后增大A图图6-1-11方法小结方法小结滑轮滑轮 可分为定滑轮和动滑轮，它们都是变形可分为定滑轮和动滑轮，它们都是变形杠杆杠杆
15、.定滑轮实质是等臂杠杆，特点是不省力定滑轮实质是等臂杠杆，特点是不省力但可改但可改 变力的方向；动滑轮实质是动力臂是变力的方向；动滑轮实质是动力臂是阻力臂阻力臂2倍的省力杠杆，特点是可省一半力，倍的省力杠杆，特点是可省一半力，但不能改但不能改 变力的方向变力的方向.将定滑轮和动滑轮组合将定滑轮和动滑轮组合起滑轮组既可省力又可变更力的方向起滑轮组既可省力又可变更力的方向.省力的省力的特点是：特点是：F动动=，距离特点是：，距离特点是：S绳绳=nS物物.在在 解决杠杆和滑轮问题时，常常会与压强、解决杠杆和滑轮问题时，常常会与压强、浮力、运动学问来联系，要求学生平常训练中浮力、运动学问来联系，要求学
16、生平常训练中加强加强 综合分析实力的培育综合分析实力的培育.课时训练课时训练4.在下列机械中，在下列机械中，羊角锤羊角锤钓鱼竿钓鱼竿天平天平钢丝钢丝钳钳筷子筷子理发剪刀理发剪刀一般剪刀一般剪刀铁匠剪刀铁匠剪刀缝纫缝纫机的脚踏板机的脚踏板(10)铡草用的铡刀铡草用的铡刀(11)镊子镊子(12)铁锹铁锹(13)道钉撬道钉撬(14)定滑轮定滑轮(15)动滑轮，它们中属于省动滑轮，它们中属于省力杠杆的是力杠杆的是 属于费劲杠杆的是属于费劲杠杆的是_ 属于等臂杠杆的是属于等臂杠杆的是 .(10)(13)(15)(11)(12)(14)课时训练课时训练9.如图如图6-1-16所示，杠杆处于平衡状态，若在两
17、边的钩所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下面，再各挂一个同样的钩码，码下面，再各挂一个同样的钩码，则则 ()A.杠杆仍保持平衡杠杆仍保持平衡 B.杠杆杠杆B端下降端下降C.杠杆杠杆A端下降端下降 D.无法推断无法推断图图6-1-16B课时训练课时训练9.如图如图6-1-16所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下面，再各挂一个同样的钩码，码下面，再各挂一个同样的钩码，则则 ()A.杠杆仍保持平衡杠杆仍保持平衡 B.杠杆杠杆B端下降端下降C.杠杆杠杆A端下降端下降 D.无法推断无法推断图图6-1-16B课时训练课时训练10.一杠杆在阻力一杠杆在阻力F1与动
18、力与动力F2作用下平衡作用下平衡.如图如图6-1-17所所示，若示，若F1和和 F2大小及方向均保持不变，将它们的作用大小及方向均保持不变，将它们的作用点向支点移动相同的距离，则点向支点移动相同的距离，则 ()A.杠杆仍保持平衡杠杆仍保持平衡 B.杠杆向右倾斜杠杆向右倾斜C.杠杆向左倾斜杠杆向左倾斜 D.不能确定不能确定图图6-1-17B课时训练课时训练15.做做“探讨杠杆平衡条件探讨杠杆平衡条件”试验前，发觉杠杆左端低于试验前，发觉杠杆左端低于右端，应将杠杆左端的螺母向右端，应将杠杆左端的螺母向_ _移动，右端的螺母向移动，右端的螺母向_移动，才能使杠杆在水平位移动，才能使杠杆在水平位 置平
19、衡，当在置平衡，当在A处挂处挂2个个钩码后钩码后(见图见图6-1-23)，欲使杠杆平衡，应在，欲使杠杆平衡，应在B处挂处挂 _ _个个钩码；若拿掉钩码；若拿掉B处钩码，改在处钩码，改在C处用弹簧测力计沿处用弹簧测力计沿_ 方向拉，当弹簧测力计示数为方向拉，当弹簧测力计示数为_ _N才能使杠才能使杠杆平衡杆平衡.(全部钩码全部钩码 质量匀整质量匀整50 g)图图6-1-23右右右右4竖直向上竖直向上2.94课前热身课前热身在在“探讨杠杆的平衡条件探讨杠杆的平衡条件”试验中：试验中：试验前要调整杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在试验前要调整杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在_位置位置平衡，这样做是平衡，这样做
20、是 为了为了_.若发觉杠杆左端低、右端高，这若发觉杠杆左端低、右端高，这 时应将两端的螺母都向时应将两端的螺母都向_移移.杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是_。试验中，我们是依据测得的数据，通过计算试验中，我们是依据测得的数据，通过计算_才归纳出杠杆的平衡条件才归纳出杠杆的平衡条件是是_。从杠杆上便利地读出或测量出力臂从杠杆上便利地读出或测量出力臂 右右水平水平使重力作用线通过支点，力臂为使重力作用线通过支点，力臂为0，不影响杠杆平衡条件，不影响杠杆平衡条件动力动力动力臂和阻力动力臂和阻力阻力臂阻力臂 动力动力 动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂(
21、F1L1=F2L2)5 5、钢丝钳是日常生活中常用到的、钢丝钳是日常生活中常用到的工具，运用钢丝钳时涉及到很多工具，运用钢丝钳时涉及到很多物理学问，请写出三个：物理学问，请写出三个：(1)(1)。(2)(2)。(3)(3)。1 1 学习了杠杆、支点、动力、学习了杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念阻力、动力臂、阻力臂等概念.2.2.探究了杠杆的平衡条件是探究了杠杆的平衡条件是 F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2 哪种剪纸方法省力？哪种剪纸方法省距离？什么时候接受哪种剪纸方法？图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端绳端绳子的拉力子
22、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 AB BC CD DA AO OB BG G方法：先画出力臂，再进行推断方法：先画出力臂，再进行推断什么时候什么时候F F最小，为多少？最小，为多少？F1F2F4F3 5 5。一根杠杆。一根杠杆AB长长1m，支点距，支点距B端端0.4m，现，现如图所示在如图所示在A端挂一个重端挂一个重200N的物体的物体G1，若要，若要使杠杆平衡，则要在使杠杆平衡，则要在B端挂一多重的物体端挂一多重的物体G2？300N6。左左图图中中
23、轻轻棒棒OA可可绕绕O点点转转动动，OA长长1.8m，在在杆杆上上距距O点点0.6m处处的的B点点用用绳绳挂挂一一个个重重120N的的物物体体G，若若要要使使OA如如左左图图所所示示位位置置平平衡衡，则则在在A点点应应施施加加的的最最小小力力为为_N，试在右图中由所给条件作出该力的图示。，试在右图中由所给条件作出该力的图示。207。如图所示，重物。如图所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物，求将重物G提起时所用的提起时所用的最小动力（图中装置可绕最小动力（图中装置可绕A点转动）。点转动）。80N9。如如图图，人人体体前前臂臂可可以以视视作作杠杠杆杆，当
24、当曲曲肘肘将将手手中中重重物物举举起起时时，阻阻力力臂臂大大小小将将 （填填“增增大大”或或“减小减小”）减小减小 10、如图所示，用一根自重可以忽视不计的撬棒撬动石块。若撬棒C点受到石块的压力是1500牛，且AB=1.5米，BC=0.3米、CD=0.2米，则要撬动该石块所用的力应不小于（）A、500牛 B、300牛 C、200牛 D、150牛D D11,如如图图的的缝缝纫纫机机踏踏板板是是杠杠杆杆，用用脚脚踩踩踏踏板板运运用用它它工作时是（工作时是（）A、省力的、省力的 B、费劲的、费劲的 C、既不省力也不费劲、既不省力也不费劲 D、可以省力也可以费劲、可以省力也可以费劲12.、如如图图甲甲
25、是是锅锅炉炉的的平平安安阀阀门门自自动动限限制制的的装装置置。请请在在图图乙乙中中画画出出杠杠杆杆OAB所所受受动动力力和和阻力的示意图。阻力的示意图。B14。如如图图的的杠杠杆杆，O为为支支点点。若若FAlA=FBlB，则此杠杆（则此杠杆（）A、确定静止不动、确定静止不动 B、确定转动、确定转动 C、可能静止不动、可能静止不动 D、以上状况都有可能、以上状况都有可能B 15。如图所示，质量可以忽视不计的直杆OA长 为L，它能绕光滑的固定轴O转动，在杆上距O点L/3的B处挂一个重为150牛的物体，并在杆的A端作用竖直向上的力F，当杆静止时，F=牛。若在力F作用下，使物体渐渐提高了0.1米，则力
26、F所做的功为 焦。5015四、练习：1。有一根杠杆，动力为。有一根杠杆，动力为1000N，阻力为，阻力为3000N，动力臂为，动力臂为1.5m，求：它的阻力，求：它的阻力臂为多少？臂为多少？已知：已知：F11000N F23000N L11.5m求：求：L2？解：依据杠杆的平衡条件：解：依据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2L2F1L1/F2 =(1000N X 1.5m)/3000N =0.5m答答 ：它的阻力臂为：它的阻力臂为0.5m.2。一根轻质扁担长。一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上，前后两端分别挂上重重600N和和200N的货物，问：人肩应挑在离前端的货物，问：人肩应挑在离前端
27、多远处才能使扁担平衡？多远处才能使扁担平衡？分析：人肩挑处是分析：人肩挑处是扁担的支点扁担的支点O，前，前后两货物的重分别后两货物的重分别为动力和阻力，要为动力和阻力，要求的肩处离前端的求的肩处离前端的距离是动力臂距离是动力臂。F1=G1600NF2=G2200NOL1L2L=1.8m已知：已知：L=1.8m F1 600N F2200N求：求：L1=?解：依据解：依据L1L21.8m得出得出L2=1.8mL1（1）依据杠杆的平衡条件：依据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2将（将（1）代入得）代入得600N X L1200N X(1.8mL1）解之得：解之得：L1=0.45m答答 ：人肩应挑在离
28、前端：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁处才能使扁 担平衡。担平衡。3。假如已知弹簧测力计对杠杆拉力的。假如已知弹簧测力计对杠杆拉力的力臂与钩码对杠杆拉力的力臂之比为力臂与钩码对杠杆拉力的力臂之比为73，弹簧测力计读数是，弹簧测力计读数是42N，杠，杠杆自重忽视不计，那么钩码多重？杆自重忽视不计，那么钩码多重？GF1F2F1/F2=l l2/l l1 F11 1l=F2l l2l2l14。如图：有一根粗细匀整的。如图：有一根粗细匀整的1m 长的木棒放长的木棒放在墙角，垂直作用在木棒上的力在墙角，垂直作用在木棒上的力F使木棒与使木棒与地面成地面成600的角，已知木棒重力为的角，已知木棒重力为G，求，求F的大小？的大小？FAOGB