探究杠杆平衡条件.ppt

l2OF1F2l2l1l1l2F1F2OOF2F1l1l1F2l2OF1OF2F1OF2 F1 l l 2l l 1Ol l 1F1 F2 l l 2人体中的杠杆人体中的杠杆踮着脚尖为什么难以站稳?ABCDEF图图1图图2问问: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问问:图图1与图与图2有何相同之处有何相同之处?都处于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考：怎么的杠杆才算平衡呢？思考：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，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。F1 F2l l 1l l 2=（或（或 ）杠杆的平衡状态：杠杆的平衡状态：静止或静止或匀速转动匀速转动杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：F1l l 1=F2l l 2思考：思考：1、在实验开始时，为什么先要调节杠杆在、在实验开始时，为什么先要调节杠杆在水平位置平衡水平位置平衡？2、有用弹簧测力计作阻力进行实验时，弹、有用弹簧测力计作阻力进行实验时，弹簧测力计为什么要簧测力计为什么要竖直向上拉竖直向上拉？如果弹簧测？如果弹簧测力计向上力计向上斜拉斜拉，它的读数会发生怎样的变化，它的读数会发生怎样的变化？3、在调好杠杆、在调好杠杆平衡之后平衡之后进行实验的过程中，进行实验的过程中，是否需要再是否需要再调整杠杆的平衡螺母调整杠杆的平衡螺母？杠杆的应用中国古代对杠杆也有广泛的使用中国古代对杠杆也有广泛的使用古埃及人在建金字塔古埃及人在建金字塔省力杠杆（省力杠杆（动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂）F2F1L1L2OOh2h1省力杠杆：省力杠杆：OOh1 h2省力、费距离省力、费距离有何特点？有何特点？费力杠杆（费力杠杆（动力臂小于动力臂小于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OO费力杠杆费力杠杆：h2h1OO费力、省距离费力、省距离h1 h2有何特点？有何特点？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 F F2 2这是费力杠杆这是费力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆：等臂杠杆：动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂F2F1L1L2OO什么时候使用等臂杠杆呢？什么时候使用等臂杠杆呢？L2 L12 F1F 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等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点4、杠杆的应用：、杠杆的应用：当当 l l 1l l 2 时，时，F1F2省力杠杆省力杠杆 当当 l l 1l l 2 时，时，F1F2费力杠杆费力杠杆 当当 l l 1=l l 2 时，时，F1=F2等臂杠杆等臂杠杆如：铡刀、起瓶器如：铡刀、起瓶器如：鱼竿、筷子如：鱼竿、筷子如：天平如：天平哪些杠杆是省力哪些杠杆是省力,哪些是费力杠杆哪些是费力杠杆?举例生活中的例子举例生活中的例子,并说明原因并说明原因讨论：讨论：如何正确选用这些剪刀？为什么？如何正确选用这些剪刀？为什么？ABCDEFu下图杠杆分别是哪种杠杆？下图杠杆分别是哪种杠杆？OF1 F2 l l 2l l 1费力杠杆省力杠杆等臂杠杆l ll l省力杠杆F1 F2 l l 1l l 2它它们们是是什什么么杠杠杆杆？想一想：为什么有的杠杆会费力？设计这种杠杆的目的是什么？P96例题：道钉橇有关尺寸如图所示，若在A点竖直向下的作用200牛的力，道钉橇对道钉会产生多大的力？F1F2OL1L21.2米米6厘厘米米如果这个力还不能将道钉拔出，在保持手的作用力大小和作用点不变的情况下采用什么方法可以增大道钉橇对道钉的作用力？8如图所示如图所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视为某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在一个杠杆。他的重心在A点点,重力为重力为500牛牛,那么他将那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少身体撑起，双手对地面的压力至少 。若他。若他在在1分钟内做了分钟内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为均为0.4米，则他的功率至少为瓦。米，则他的功率至少为瓦。300牛牛60结束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：它的阻力臂为多少？，求：它的阻力臂为多少？已知：已知：F11000N F23000N L11.5m求：求：L2？解：根据杠杆的平衡条件：解：根据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2L2F F1 1L1/F F2 2 =(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：人肩应挑在离前的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？端多远处才能使扁担平衡？F1=G1600NF2=G2200NOL1L2L=1.8m 根据根据L1L21.8m得出得出L2=1.8mL1根据杠杆的平衡条件：根据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2600N X L1200N X(1.8mL1）得：得：L1=0.45m解解:设肩的前端为动力设肩的前端为动力F1和动力臂和动力臂L1答答 ：人肩应挑在离前端：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。练习一：练习一：A AB BC CD DAB CD下列个杠杆是省力的（下列个杠杆是省力的（）A A练习二：练习二：B BC CD DABC下列哪个杠杆是省距离的（下列哪个杠杆是省距离的（）D1.如图如图4,杠杆处于平衡状态杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么的力臂是什么?2.如图如图5,某一同学由图得出某一同学由图得出F1OA=F2 OB,这个结这个结论对吗论对吗?为什么为什么?练习三：练习三：2 2。各式各样的剪刀都是一对对杠杆，。各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（）1。一根杠杆动力臂与阻力臂之比。一根杠杆动力臂与阻力臂之比是是3:2,要使杠杆平衡要使杠杆平衡,则动力与阻力之则动力与阻力之比是比是_.2：3B 3。在下图的四个杠杆均处于平衡状态在下图的四个杠杆均处于平衡状态,各杠杆各杠杆上悬挂的物体重上悬挂的物体重G均相等均相等,所需的力分别为所需的力分别为F1、F2、F3、F4，其中最小的是，其中最小的是()4。剪铁皮的剪子、剪铁皮的剪子、钓鱼杆、钓鱼杆、天平、天平、电工电工钳钳,其中省力的杠杆是其中省力的杠杆是_省距离的杠杆省距离的杠杆_,等臂的杠杆是等臂的杠杆是_.1、4 F132GGGG 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，试试在在右右图图中中由由所所给给条条件件作出该力的图示。作出该力的图示。20N7。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）。80N 8。用用扳扳手手拧拧生生锈锈的的螺螺母母时时，工工人人师师傅傅常常在在扳扳手手柄柄上上再再套套一一节节管管子子，如如图图。这这样样就就可可以以比比较较容容易易地拧下螺母，这是因为（地拧下螺母，这是因为（）A、套上的管子较重，可以省些力、套上的管子较重，可以省些力 B、套上的管子较粗，使用比较方便、套上的管子较粗，使用比较方便 C、套套上管子后可以用较大的力上管子后可以用较大的力 D、套上管子后增大了力、套上管子后增大了力D9。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、如如图图所所示示，用用一一根根自自重重可可以以忽忽略略不不计计的的撬撬棒棒撬撬动动石石块块。若若撬撬棒棒C点点受受到到石石块块的的压压力力是是1500牛牛，且且AB=1.5米米，BC=0.3米米、CD=0.2米米，则要撬动该石块所用的力应不小于（则要撬动该石块所用的力应不小于（）A、500牛牛 B、300牛牛 C、200牛牛 D、150牛牛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使使用用它它工作时是（工作时是（）A、省力的、省力的 B、费力的、费力的 C、既不省力也不费力、既不省力也不费力 D、可以省力也可以费力、可以省力也可以费力12.、如如图图甲甲是是锅锅炉炉的的安安全全阀阀门门自自动动控控制制的的装装置置。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。B13.如如图图，先先调调节节杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡，然然后后在在A点点挂挂两两个个质质量量相相同同的的钩钩码码，欲欲使使杠杠杆杆重重新新平平衡衡，可在可在B点挂上同质量的钩码个数为（点挂上同质量的钩码个数为（）A、1 B、2 C、3 D、4 C14。如如图图的的杠杠杆杆，O为为支支点点。若若FAlA=FBlB，则则此杠杆（此杠杆（）A、一定静止不动、一定静止不动 B、一定转动、一定转动 C、可能静止不动、可能静止不动 D、以上情况都有可能、以上情况都有可能B 15。如图所示，质量可以忽略不计的直杆。如图所示，质量可以忽略不计的直杆OA长长 为为L，它能绕光滑的固定轴，它能绕光滑的固定轴O转动，在杆上距转动，在杆上距O点点L/3的的B处挂一个重为处挂一个重为150牛的物体，并牛的物体，并在杆的在杆的A端作用竖直向上的力端作用竖直向上的力F，当杆静止时，当杆静止时，F=牛。若在力牛。若在力F作用下，使物体慢慢提作用下，使物体慢慢提高了高了0.1米，则力米，则力F所做的功为所做的功为 .50N15J