第一节-杠杆.ppt

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1、第一节第一节-杠杆杠杆杠杆概念杠杆概念一根硬棒，在力的作用下可绕一根硬棒，在力的作用下可绕一一固定点固定点转动的转动的硬棒硬棒称为杠杆称为杠杆如何拔起钉子？拔起过程中有什么如何拔起钉子？拔起过程中有什么共同点？什么叫杠杆？硬棒两个字共同点？什么叫杠杆？硬棒两个字怎么理解？这两个是杠杆吗？生活怎么理解？这两个是杠杆吗？生活中还有哪些？中还有哪些？硬：不变性硬：不变性 棒：不一定直棒：不一定直杠杆概念杠杆概念生活实例生活实例杠杆概念杠杆概念生活实例生活实例杠杆五要素杠杆五要素F F2 2阻力阻力L L1 1动力臂动力臂L L2 2阻力臂阻力臂O支点支点F F1 1动力动力支点（支点（O O）:杠杆

2、绕着转动的点杠杆绕着转动的点动力（动力（F F1 1）：）：使使杠杆转动的力杠杆转动的力动力臂（动力臂（L L1 1）:从支点到动力作用线的垂直距离从支点到动力作用线的垂直距离阻力（阻力（F F2 2）：）：阻碍阻碍杠杆转动的力杠杆转动的力阻力臂（阻力臂（L L2 2）:从支点到阻力作用线的垂直距离从支点到阻力作用线的垂直距离动力和阻力均作动力和阻力均作用在杠杆上，转用在杠杆上，转动效果相反。动效果相反。五五要要素素是是什什么么？如如何何理理解解动动力力阻阻力力？作作用用线线？如如何何理理解解力力臂臂？练一练练一练一点、二线、三垂直、四标记一点、二线、三垂直、四标记1 1、画出图中杠杆各力的力

3、臂、画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1OL L1 1L L2 2l2l1l2F1F2OOF2F1l1l1F2l2OF12 2、画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂、画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂练一练练一练一点、二线、三垂直、四标记一点、二线、三垂直、四标记F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O OO O F F2 2F F1 1L L1 1L L2 23 3、画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂、画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂练一练练一练一点、二线、三垂直、四标记一点、二线、三垂直、四标记F1OOF1F2F2l1l2l2

4、l1练一练练一练一点、二线、三垂直、四标记一点、二线、三垂直、四标记4 4、画出下图杠杆的支点、阻力、动力臂、阻力臂、画出下图杠杆的支点、阻力、动力臂、阻力臂练一练练一练一点、二线、三垂直、四标记一点、二线、三垂直、四标记5 5、如图所示，杠杆、如图所示，杠杆OAOA在力在力F F1 1、F F2 2的作用下处于静止的作用下处于静止状态，状态，l l2 2是是F F2 2的力臂，在图中画出力的力臂，在图中画出力F F2 2。F2力的作图要点是（1）找到力臂的一端，做垂线；（2）垂线与杠杆的交点为力的作用点；（3）根据支点和2个力作用点的位置关系，画出力的方向。杠杆平衡概念杠杆平衡概念O什么是平

5、衡态？什么时候处于平衡态？什么状态叫杠什么是平衡态？什么时候处于平衡态？什么状态叫杠杆平衡状态？使用杆秤时，一般在什么时候才开始读杆平衡状态？使用杆秤时，一般在什么时候才开始读数？为什么与以前不一样呢？那杠杆的平衡条件是什数？为什么与以前不一样呢？那杠杆的平衡条件是什么呢？么呢？（平衡或接近平衡时使用）（平衡或接近平衡时使用）杠杆在动力和阻力的作用下处于杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或匀速转动静止或匀速转动时叫时叫杠杆平衡杠杆平衡GF复习引入杠杆平衡条件杠杆平衡条件猜想猜想 设计设计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?只与力有关吗？为什么这样猜只与力有关吗？为什么这样猜

6、？怎样设计实验探究呢？需要哪些器材？测量哪些量？使杠杆？怎样设计实验探究呢？需要哪些器材？测量哪些量？使杠杆处于什么位置实验好？为什么？还有什么好处？如何调节？处于什么位置实验好？为什么？还有什么好处？如何调节？AB使杠杆在水平位置平衡目的：使杠杆在水平位置平衡目的：1.1.使力臂在杠杆上，便于测量力臂使力臂在杠杆上，便于测量力臂2.2.消除杠杆自身重力的影响消除杠杆自身重力的影响哪边高向哪调哪边高向哪调左右同向左右同向杠杆平衡条件杠杆平衡条件过程过程 1.1.调节调节平衡螺母平衡螺母使杠使杠杆在杆在水平位置水平位置平衡。平衡。2.2.在杠杆的左侧挂上在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧适量的钩

7、码，用弹簧测力计在测力计在竖直方向竖直方向拉拉（在右侧挂上适量的（在右侧挂上适量的钩码，调节位置）钩码，调节位置），使杠杆在水平位置平使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计衡，记下弹簧测力计示数。示数。3.3.改变钩码数量或位改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，置，重复上面的步骤，得出得出三组三组数据。数据。挂上钩码后不能再动平衡螺母挂上钩码后不能再动平衡螺母实实验验步步骤骤是是什什么么？有有什什么么注注意意事事项项？为为什什么么？杠杆平衡条件杠杆平衡条件数据数据 结论结论 实验序号实验序号动力动力F1/N动力臂动力臂L1/m阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂L2/m123杠杆平衡条件：杠杆平衡条件：

8、（1 1）内容：）内容：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂（2 2）表达式：）表达式：F1 L1=F2 L2F1 L1=F2 L2 （3 3）阿基米德阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件。首先总结出了杠杆的平衡条件。设计怎样的表格记录数据？分析什么结论？谁先发现的？设计怎样的表格记录数据？分析什么结论？谁先发现的？为什为什么测三组数据？么测三组数据？杠杆平衡条件杠杆平衡条件分析交流分析交流 力的三要素影响力的作用效果，如力的三要素影响力的作用效果，如何理解力和力臂影响杠杆平衡？何理解力和力臂影响杠杆平衡？从从F1L1=F2L2F1L1=F2L2看，杠杆平衡取决于什么

9、看，杠杆平衡取决于什么？哪边下沉怎么看？各加一个砝码？哪边下沉怎么看？各加一个砝码怎么样？各移一格怎么样？计算单怎么样？各移一格怎么样？计算单位注意什么？从位注意什么？从 F1/F2=L2/L1 F1/F2=L2/L1能看能看出什么？有什么优点？出什么？有什么优点？使用弹簧测力计做实验注意什么？使用弹簧测力计做实验注意什么？有什么好处？若改变拉力方向怎么有什么好处？若改变拉力方向怎么样？若改变拉力位置怎么样？样？若改变拉力位置怎么样？力的方向作用点影响力臂力的方向作用点影响力臂 转动效果看力和力臂的转动效果看力和力臂的乘积乘积 乘积大下沉乘积大下沉 成比例调节成比例调节 力臂同单位力臂同单位

10、反反比比 快算快算 调零调零 竖直竖直 使用弹簧测力计可改变力使用弹簧测力计可改变力方向方向 杠杆长与力臂杠杆长与力臂 支中同向，支端反向支中同向，支端反向Ol1=9ml2=9cmF1=200NF2练一练练一练1 1、20012001年年6 6月月2222日在杭州动物园，一日在杭州动物园，一位物理老师用一个弹簧测力计位物理老师用一个弹簧测力计“称称”出一头大象的质量。在称象的过程中，出一头大象的质量。在称象的过程中，他还动用了吊车、铁笼和他还动用了吊车、铁笼和10m10m长的钢棒长的钢棒作为辅助工具。实验中吊车吊钩的悬作为辅助工具。实验中吊车吊钩的悬挂点距弹簧测力计一端的距离为挂点距弹簧测力计

11、一端的距离为9m9m，距铁笼处的距离为距铁笼处的距离为9cm9cm，当钢棒处于水，当钢棒处于水平状态时弹簧测力计的示数为平状态时弹簧测力计的示数为200200牛。牛。若不计钢棒和铁笼的物重，试估算大若不计钢棒和铁笼的物重，试估算大象的质量。（象的质量。（g=10N/Kgg=10N/Kg）书写规范练一练练一练2 2、秤砣的重力、秤砣的重力为为5N5N，提纽到，提纽到秤钩的距离为秤钩的距离为0.1m0.1m，此时提，此时提纽到秤砣的距纽到秤砣的距离为离为0.3m0.3m，则，则鱼的质量为多鱼的质量为多少？你能说出少？你能说出“小小称砣能小小称砣能压千斤压千斤”的道的道理吗理吗?OF1=G鱼鱼F2=

12、G砣砣L1L2 杠杆分类杠杆分类由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这是省力杠杆这是省力杠杆F F1 1F F2 2动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O省力杠杆省力杠杆 概念：动力臂大于阻力臂概念：动力臂大于阻力臂 特点：省力，费距离特点：省力，费距离动力臂与阻力臂什么关系？动力与阻力动力臂与阻力臂什么关系？动力与阻力有什么关系？这类杠杆叫什么杠杆？有有什么关系？这类杠杆叫什么杠杆？有什么特点？生活还有哪些例子？什么特点？生活还有哪些例子？使用杠杆好处？省力？方便！什么意思？杠杆分类杠杆分类生活中的省

13、力杠杆生活中的省力杠杆 F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O O杠杆分类杠杆分类费力杠杆费力杠杆 由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这是费力杠杆这是费力杠杆动力臂与阻力臂什么关动力臂与阻力臂什么关系？动力与阻力有什么系？动力与阻力有什么关系？这类杠杆叫什么关系？这类杠杆叫什么杠杆？有什么特点？生杠杆？有什么特点？生活还有哪些例子？活还有哪些例子？概念：动力臂小于阻力臂概念：动力臂小于阻力臂 特点：费力，省距离特点：费力，省距离杠杆分类杠杆分类生活中的费力杠杆生活中的费力杠杆 剪刀 夹子F F2 2F F

14、1 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杠杆分类杠杆分类等臂杠杆等臂杠杆 动力臂与阻力臂什么关系？动力与阻力有什么关系？这类杠杆动力臂与阻力臂什么关系？动力与阻力有什么关系？这类杠杆叫什么杠杆？有什么特点？天平的原理是什么？生活还有哪些叫什么杠杆？有什么特点？天平的原理是什么？生活还有哪些例子？例子？概念：动力臂等于阻力臂概念：动力臂等于阻力臂 特点：不省力，不省距离特点：不省力，不省距离杠杆分类杠杆分类小结小结 省力杠杆省力杠杆费费力杠杆力杠杆等

15、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练一练练一练说说它们是什么杠杆说说它们是什么杠杆？练一练练一练说说它们是什么杠杆说说它们是什么杠杆？练一练练一练为什么？为什么？1.1.下列关于力臂的说法中，正确的是（下列关于力臂的说法中，正确的是（）A A、杠杆一定是直的，不能是弯的杠杆一定是直的，不

16、能是弯的B B、阻力臂是指支点到阻力作用线的垂直距离、阻力臂是指支点到阻力作用线的垂直距离C C、动力臂与阻力臂之和等于杠杆长、动力臂与阻力臂之和等于杠杆长D D、当力的作用线通过支点时，力臂最大、当力的作用线通过支点时，力臂最大例题分析例题分析概念概念 2.2.如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是确的是 ()()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例题分析例题分析概念概念 3.3.若要抬起质量为若要抬起质量为1

17、00kg100kg的长方体木头，所要施加的的长方体木头，所要施加的最小的力为多少？（最小的力为多少？（g g取取10N/kg10N/kg）G=mg=1000N OF 大小头例题分析例题分析计算计算 4 4如图如图3 3所示长所示长1m1m重重1.5N1.5N的均匀木板放在水平桌面上，的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面沿木板左端离桌面沿4dm4dm，上面挂一诱铒，若一重，上面挂一诱铒，若一重0.5N0.5N的老鼠偷吃食物，沿木板向左端爬去，根据杠杆的平的老鼠偷吃食物，沿木板向左端爬去，根据杠杆的平衡条件衡条件_得出。当老箭爬过离桌沿得出。当老箭爬过离桌沿_dm_dm时，木板会失去平衡，而使

18、它落入桌时，木板会失去平衡，而使它落入桌子下面的水桶中。子下面的水桶中。例题分析例题分析计算计算 5.5.如图所示，长如图所示，长1.6m1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕、粗细均匀的金属杆可以绕O O点在点在竖直平面内自由转动，一拉力竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力示其拉力F F与作用点到与作用点到O O点距离点距离x x的变化关系如图所示。的变化关系如图所示。据图可知金属杆重（据图可知金属杆重（）A A5 N5 N B B10 N10 NC C20 N20 N D D

19、40 N40 N例题分析例题分析计算计算 6 6不等臂直杠杆在动力和阻力作用下，于平衡状态，不等臂直杠杆在动力和阻力作用下，于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆平衡的是采用下列办法不能使杠杆平衡的是A A、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的中点，但不通过支点。杆的中点，但不通过支点。B B、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点点C C、使动力和阻力同时减小到原来的、使动力和阻力同时减小到原来的1/21/2D D、使动力臂和阻力臂同时变为原来的、使动力臂和阻力臂同时变为原来的2 2倍

20、倍例题分析例题分析公式分析公式分析 7.7.如图所示为使杠杆平衡，如图所示为使杠杆平衡，F F1 1、F F2 2、F F3 3 三次分别作用三次分别作用在在A A点，其中点，其中_最小。最小。例题分析例题分析公式分析公式分析 8.8.将一根铁丝用细线从中间悬挂起来将一根铁丝用细线从中间悬挂起来,恰好平衡，若恰好平衡，若将铁丝的一端折弯过来，如图，铁丝将将铁丝的一端折弯过来，如图，铁丝将A.A.仍然平衡仍然平衡 B.B.左端下降左端下降C.C.右端下降右端下降 D.D.无法确定无法确定例题分析例题分析公式分析公式分析 9.9.如图如图11.2.811.2.8所示，所示，B B端悬挂一重为端悬挂

21、一重为G G的重物，不计杠杆的重物，不计杠杆自重，在自重，在A A点施加动力点施加动力F F使杠使杠 杆保持水平平衡，则下列杆保持水平平衡，则下列说法正确的是（说法正确的是（）A.A.因为因为OAOA大于大于OBOB，所以，所以F F小于小于G GB.FB.F的大小可能大于的大小可能大于G GC.C.因因B B点受到的拉力是向下的，所以点受到的拉力是向下的，所以F F的方向一定向上的方向一定向上D.D.当杠杆平衡时，一定满足当杠杆平衡时，一定满足GOB=FOA GOB=FOA 例题分析例题分析公式分析公式分析 1010如图所示，如图所示，O O为支点，在为支点，在A A端施加一个力使杠杆在端施

22、加一个力使杠杆在水平位置平衡，则这个杠杆使用时水平位置平衡，则这个杠杆使用时()()A A一定省力一定省力 B B一定费力一定费力 C C不省力也不费力不省力也不费力 D D都有可能都有可能例题分析例题分析公式分析公式分析 GOL L2 2GL L2 211.11.如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个端施一个始终与杠杆垂直的始终与杠杆垂直的力力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F F大小的变化情况是（大小的变化情况是（）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

23、大GO例题分析例题分析公式分析公式分析 G12.12.在在A A点点施施加加一一个个力力，使使杠杠杆杆AOBAOB在在图图中中位位置置平平衡衡，画出最小的力画出最小的力F F1 1的方向的方向.F1ABO如果如果G G15N15N，OBOBCACA4cm,OC=3cm,4cm,OC=3cm,求求F F1 1？C例题分析例题分析公式分析公式分析 1313如图所示，一工人将一油桶推上一台阶，请作出如图所示，一工人将一油桶推上一台阶，请作出最小动力最小动力F1F1的示意图的示意图例题分析例题分析公式分析公式分析 1414如图，杆秤是民间的一种测量工具。使用时，将如图，杆秤是民间的一种测量工具。使用时

24、，将待测物体挂在秤钩待测物体挂在秤钩A A上，用手拎住秤钮上，用手拎住秤钮B B或或C C，秤砣，秤砣D D在在秤杆秤杆E E上移动，当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读上移动，当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读出读数。（出读数。（1 1）从科学的角度来看，杆秤应该是一种）从科学的角度来看，杆秤应该是一种测量测量 大小的工具。（大小的工具。（2 2）根据杠杆平衡的条件）根据杠杆平衡的条件分析，使用杆秤时，当从秤纽分析，使用杆秤时，当从秤纽C C换到秤纽换到秤纽B B时，最大测时，最大测量值将变量值将变 。例题分析例题分析公式分析公式分析 1515用用细线细线拴住一端粗、一端拴住一端粗、一端细细的的实

25、实心胡心胡萝萝卜并卜并悬悬挂起来，挂起来，静止后胡静止后胡萝萝卜的卜的轴线轴线水平，如水平，如图图1616所示；在拴所示；在拴线处线处沿沿竖竖直直方向将胡方向将胡萝萝卜切成卜切成A A、B B两段两段A A、B B哪段重些呢？甲、乙、哪段重些呢？甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想：甲：丙三个同学提出各自的猜想：甲：A A较较重；乙：重；乙：B B较较重；重；丙：丙：A A、B B一一样样重（重（1 1）请设计请设计一个一个简简易易实验实验，判断，判断A A、B B的的轻轻重所用器材：操作方法：重所用器材：操作方法：现现象及象及结论结论：（：（2 2）为进为进一步研究一步研究类类似似A A、B B

26、轻轻重的重的问题问题，某同学在一根有等，某同学在一根有等间间距刻距刻度的均匀杠杆两度的均匀杠杆两侧侧挂上每个挂上每个质质量都相等的量都相等的钩码进钩码进行行实验实验杠杆静止于水平状杠杆静止于水平状态态的三次的三次实验实验情境如情境如图图1717所示。所示。根据根据图图1717的实验，可以判断的实验，可以判断 同学的猜想是正确的（填同学的猜想是正确的（填“甲甲”、“乙乙”或或“丙丙”）根据图根据图1717的实验，该同学得出结论：只要满足的实验，该同学得出结论：只要满足“阻力阻力阻力作用点到支点的距离阻力作用点到支点的距离=动力动力动力作用点到支点的距动力作用点到支点的距离离”，杠杆就能平衡杠杆就

27、能平衡a a这个结论是否正确？这个结论是否正确？b b用图用图1818所所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确例题分析例题分析实验实验 6 6、关于杠杆的下列说法中，正确的是（、关于杠杆的下列说法中，正确的是（）A A、杠杆必须是一根直棒、杠杆必须是一根直棒B B、杠杆不一定要有支点、杠杆不一定要有支点C C、杠杆一定是直的，不能是弯的、杠杆一定是直的，不能是弯的D D、作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向、作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向转动转动练一练练一练请仔细观察如图所示的漫画请仔细观察如图所示的漫画,判断小猴和小兔谁分判断

28、小猴和小兔谁分的萝卜重的萝卜重?（）A.A.小猴小猴 B.B.小兔小兔 C.C.一样重一样重 D.D.无法判断无法判断练一练练一练8 8、如图所示的杠杆中，动力的力臂用、如图所示的杠杆中，动力的力臂用L L表示，图中所画表示，图中所画力臂正确的是（力臂正确的是（）练一练练一练1010、在图、在图6 6中，中，O O为支点，力臂最长的力是为支点，力臂最长的力是 （）A AF F1 1 B BF F2 2 C CF F3 3 D DF F4 4C练一练练一练9 9、图中，杠杆有可能平衡的是（、图中，杠杆有可能平衡的是（）练一练练一练练一练练一练怎么分萝卜让两个小白兔分得一样多？怎么分萝卜让两个小白兔分得一样多？O结束结束