初中物理-简单机械.ppt

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1、初中物理初中物理简单机械简单机械杠杆杠杆这三个用具有什这三个用具有什 么共同特点么共同特点一一.杠杆杠杆:1.1.定义定义:在力的作用下能绕固定点转在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。动的硬棒。OO OF1F1F1F2F2F2Ol1l2支点支点 动动力力阻阻力力动力臂动力臂阻力臂阻力臂2.2.五要素五要素:动力动力:使杠杆转动的力。用使杠杆转动的力。用F1 1表示。表示。阻力阻力:阻碍杠杆转动的力。用阻碍杠杆转动的力。用F2 2表示。表示。支点支点:固定的点。用固定的点。用O表示。表示。力臂力臂:从支点到力的作用线的距离。从支点到力的作用线的距离。动力臂：从支点到动力的作用动力臂：从支点到动力的

2、作用线的距离。用线的距离。用l1 1表示。表示。动力臂：从支点到阻力的作用动力臂：从支点到阻力的作用线的距离。用线的距离。用l2 2表示。表示。L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的画出图中各力的力臂力臂（1 1）找出支点的位置）找出支点的位置（2 2）沿动力、阻力的作用）沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出方向将力的作用线画出（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3.3.力臂的画法力臂的画法:画画力的作用线；力的作用线；作垂线；作垂线；找找支点；支点；标垂直符号；标垂直符号；画大括号；画大括号；标符号。标符号。标力的符号标力的符号；F1F2l1

3、O例题例题1：画出各力的力臂：画出各力的力臂l2F1F2l1l2F1F2l1Ol2O二二.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件:挂在哪？挂在哪？挂几个？挂几个？实验次数F1l1F1l1F2l2F2l2123挂在哪？挂在哪？挂几个？挂几个？例题例题2：如图所示，球重：如图所示，球重4N，AO20cm，直杆长直杆长1m，欲使直杆在水平欲使直杆在水平位置平衡位置平衡,则则F N。AOBFG二二.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件:动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂F1 1l1 1=F2 2l2 2例题例题3：如图所示，球重：如图所示，球重16N，AO50cm，直杆长直杆长2.5m，欲使直杆在水平欲使直杆在

4、水平位置平衡位置平衡,则作用在则作用在B点的力点的力F ()A.可能大于可能大于4N B.可能等于可能等于4N C.可能小于可能小于4N D.无法判断无法判断AOBG例题例题4：如图所示，球重：如图所示，球重4N，木块重木块重2N,直杆长直杆长1.5m，欲使直杆在水平位置欲使直杆在水平位置平衡平衡,则支点则支点O应距离应距离A点点 m。若若将支点从此位置向右移动将支点从此位置向右移动0.5m，仍保仍保持直杆在水平位置平衡持直杆在水平位置平衡,则在则在B点应加点应加挂挂 N的重物。的重物。ABG例题例题5：如图所示，球重：如图所示，球重4N，木块重木块重2N,直杆长直杆长1.2m，欲使直杆在水平

5、位置欲使直杆在水平位置平衡平衡,则支点则支点O应距离应距离A点点 m。若将两物体同时向中间位置移动若将两物体同时向中间位置移动0.1m，则杠杆则杠杆 保持在水平位置平衡。若保持在水平位置平衡。若要其继续保持在水平位置平衡，则应要其继续保持在水平位置平衡，则应当当 或或 或或 。BAG例题例题6：如图所示，用一作用在：如图所示，用一作用在A点且点且与杠杆垂直的力与杠杆垂直的力F将杠杆由现在所在的将杠杆由现在所在的位置沿逆时针匀速转动至水平位置的位置沿逆时针匀速转动至水平位置的过程中，关于力过程中，关于力F大小的说法中正确的大小的说法中正确的是是 （）A.逐渐增大逐渐增大 B.大小不变大小不变 C

6、.逐渐减小逐渐减小 D.先减小后增大先减小后增大AOG三三.杠杆的应用杠杆的应用 省力杠杆：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力臂大于阻力臂，省力，费距离。省力，费距离。费力杠杆：费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力臂小于阻力臂，费力，省距离。费力，省距离。等臂杠杆：等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，可以动力等于阻力，可以改变用力的方向。改变用力的方向。例题例题6：下列各种杠杆中属于省力杠杆：下列各种杠杆中属于省力杠杆的是的是 ()A.A.用木棒撬石头用木棒撬石头用木棒撬石头用木棒撬石头B.B.跷跷板跷跷板跷跷板跷跷板C.C.汽车制动器的脚踏板汽车制动器的脚踏板汽车制动器的脚

7、踏板汽车制动器的脚踏板D.D.裁纸刀裁纸刀裁纸刀裁纸刀例题例题7：画出作用在某点使杠杆在如：画出作用在某点使杠杆在如图所示位置平衡的对应力臂的力的图所示位置平衡的对应力臂的力的示意图。示意图。OGl例题例题8：画出作用在：画出作用在A点使杠杆在所示点使杠杆在所示位置平衡的最小的力的示意图和对应位置平衡的最小的力的示意图和对应的力臂。的力臂。AOG例题例题9：如图所示，左端挂一铜球，右：如图所示，左端挂一铜球，右端挂一铁球，两球体积相等，此时杠端挂一铁球，两球体积相等，此时杠杆在水平位置平衡，当将两球同时浸杆在水平位置平衡，当将两球同时浸没在水中时，杠杆的没在水中时，杠杆的 端将下沉。端将下沉。

8、A铜铜 铁铁B小小秤秤大大用用第二节第二节 滑轮滑轮一：定滑轮一：定滑轮 定义：定义：轴被固定。轴被固定。定滑轮为什么不省力？定滑轮为什么不省力？Ol1l2F2F2F1Ol1l2F2F2F1Ol1l2F2F2F1 实质：实质：等臂杠杆。等臂杠杆。特点：特点：不省力也不费力，可以改变用不省力也不费力，可以改变用力的方向。力的方向。例例1：画出如下定滑轮的力臂。：画出如下定滑轮的力臂。Fl1l2例例例例2 2：用摩擦和绳重都忽略不计的定滑轮将重物：用摩擦和绳重都忽略不计的定滑轮将重物：用摩擦和绳重都忽略不计的定滑轮将重物：用摩擦和绳重都忽略不计的定滑轮将重物匀速提起，分别沿图示的三个方向用力，若匀

9、速提起，分别沿图示的三个方向用力，若匀速提起，分别沿图示的三个方向用力，若匀速提起，分别沿图示的三个方向用力，若F F1 120N20N，则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是 （）A.A.物体重一定为物体重一定为物体重一定为物体重一定为2020N N B.B.F F2 2可能大于可能大于可能大于可能大于2020N N C.C.F F3 3可能大于可能大于可能大于可能大于2020N N D.D.F F3 3可能小于可能小于可能小于可能小于2020N NF2F1F3G二：动滑轮二：动滑轮 定义：定义：滑轮随重物一起动。滑轮随重物一起动。动滑轮为什么省一半

10、的力？动滑轮为什么省一半的力？Ol1l2F1F2OOl1l2F1F2l1F1F2l2动滑轮为什么费一倍的距离？动滑轮为什么费一倍的距离？实质：实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆。动力臂是阻力臂二倍的杠杆。特点：特点：可以省一半力，但不能改变可以省一半力，但不能改变用力方向。用力方向。拉力作用点移动距离是重物拉力作用点移动距离是重物移动距离的二倍。移动距离的二倍。例例例例3 3：用如图所示的动滑轮匀速提升重物；若：用如图所示的动滑轮匀速提升重物；若：用如图所示的动滑轮匀速提升重物；若：用如图所示的动滑轮匀速提升重物；若不计动滑轮所受重力，不计动滑轮所受重力，不计动滑轮所受重力，不计动滑轮所受重力，G

11、G100N100N，则拉力则拉力则拉力则拉力F F N N；若动滑轮重若动滑轮重若动滑轮重若动滑轮重2020N N，则拉力则拉力则拉力则拉力F F N N。若绳端向上通过若绳端向上通过若绳端向上通过若绳端向上通过的距离为的距离为的距离为的距离为S S4m4m，则重物被则重物被则重物被则重物被提升的高度提升的高度提升的高度提升的高度h h mm。F=?G=100N例例例例4 4：不计绳与动滑轮以及动滑轮与轴之间的：不计绳与动滑轮以及动滑轮与轴之间的：不计绳与动滑轮以及动滑轮与轴之间的：不计绳与动滑轮以及动滑轮与轴之间的摩擦摩擦摩擦摩擦,若拉力若拉力若拉力若拉力F F=50N,=50N,则木块与地

12、面之间的摩擦则木块与地面之间的摩擦则木块与地面之间的摩擦则木块与地面之间的摩擦力力力力f f N N。当木块向前运动的速度为当木块向前运动的速度为当木块向前运动的速度为当木块向前运动的速度为v v=5cm/s=5cm/s，则绳端被向前拉动的速度为则绳端被向前拉动的速度为则绳端被向前拉动的速度为则绳端被向前拉动的速度为V V cm/scm/s。F=50NG=400N三：滑轮组三：滑轮组 定义：定义：用一根绳子，将定滑轮和动滑用一根绳子，将定滑轮和动滑轮按一定方式结合起来组成的轮按一定方式结合起来组成的装置。装置。相一想，如何来绕？相一想，如何来绕？FFF FGGGG 绳子的段数：承担动滑轮和绳子

13、的段数：承担动滑轮和物重的绳子的段数。物重的绳子的段数。小结：小结：动奇定偶。动奇定偶。绳子的段数为偶数，改变用绳子的段数为偶数，改变用力方向；否则，不改变用力方力方向；否则，不改变用力方向。（定滑轮和动滑轮的个数向。（定滑轮和动滑轮的个数相同时）相同时）例例5：用如图所示：用如图所示滑轮组提升重物，滑轮组提升重物，要求：甲图中拉要求：甲图中拉力方向向下，乙图力方向向下，乙图中拉力方向向上。中拉力方向向上。FGFG甲甲乙乙相一想，相一想，F与与G的关系如何的关系如何？为什么？为什么?FFF FGGGG S=nh 小结：小结：若不计摩擦：若不计摩擦：F例例6：用如图所示滑轮组提：用如图所示滑轮组

14、提升重物，升重物，G800N，动滑轮动滑轮重为重为20N，绳子能够承受的绳子能够承受的最大拉力为最大拉力为400N。要求：设要求：设计各种可能的提升重物的绕计各种可能的提升重物的绕线方法。并说明你这样设计线方法。并说明你这样设计的理由。（不计一切摩擦）的理由。（不计一切摩擦）G 简单机械小结简单机械小结 一一.知识要点知识要点（一）杠杆（一）杠杆1.1.知道杠杆的支点、动力知道杠杆的支点、动力.动力臂、阻力、动力臂、阻力、阻力臂阻力臂.2.2.会画力臂会画力臂：从支点向力的作用线画：从支点向力的作用线画垂线。垂线。3.3.杠杆平衡条件：杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 或或F1/F2=L2/L

15、1 4.4.会识别各种杠杆会识别各种杠杆 省力杠杆：动力臂（省力杠杆：动力臂（L1）阻力臂（阻力臂（L2）的杠的杠杆。如：羊角锤起钉子，瓶盖起子起瓶盖，切杆。如：羊角锤起钉子，瓶盖起子起瓶盖，切纸刀切纸等，省力杠杆费距离纸刀切纸等，省力杠杆费距离。费力杠杆：动力臂（费力杠杆：动力臂（L1）阻力臂（阻力臂（L2）的杠的杠杆。如：镊子夹起砝码，钓鱼杆钓鱼、缝纫杆。如：镊子夹起砝码，钓鱼杆钓鱼、缝纫机脚踏板等，费力杠杆省距离。机脚踏板等，费力杠杆省距离。等臂杠杆：等臂杠杆：L1=L2 如：天平、定滑轮等。如：天平、定滑轮等。（二）滑轮（二）滑轮 1定定滑滑轮轮，不不省省力力，但但可可以以改改变变力力

16、的的作作用用方向，因为它是等臂杠杆。方向，因为它是等臂杠杆。即：即：F1=F2，L1=L22.动动滑滑轮轮，可可以以省省一一半半力力，但但不不可可以以改改变变力力的的作作用用方方向向，因因为为它它的的动动力力臂臂（L1）是是阻阻力力臂臂（L2）的的2倍倍。动动力力移移动动的的距距离离是是阻阻力力移移动动的距离的的距离的2倍。倍。即：即：F1=F2/2，L1=2L2 ，S1=2h 3滑轮组，若动滑轮上有滑轮组，若动滑轮上有n段绳子，段绳子，则则F=(G物物+G动动)/n，S=nh.要求：（要求：（1）会根据省力要求画出滑轮组的）会根据省力要求画出滑轮组的绕绳，注意：奇动偶定。绕绳，注意：奇动偶定

17、。（2）根据要求设计滑轮组）根据要求设计滑轮组 A.求求n:(a)n=S/h (b)n=G总总/F（注注意意取取整加整加1）B由由n判定动滑轮的个数判定动滑轮的个数 如：如：n=2，3 用用1个动滑轮个动滑轮 n=4，5 用用2个动滑轮个动滑轮 n=6，7 用用3个动滑轮个动滑轮 4.如如图图2所所示示的的杠杠杆杆O为为支支点点，在在B处处挂挂一一重重物物，在在 A端端作作用用一一个个力力（图图中中没没有有画画出出），使使杠杠杆平衡在水平位置，这个杠杆（杆平衡在水平位置，这个杠杆（）A.一定省力一定省力 B.一定费力一定费力 C.不省力，也不费力不省力，也不费力 D.可能省力，也可能费力，可能

18、省力，也可能费力，还可能不省力，也不费力还可能不省力，也不费力5如如图图4所所示示，一一根根重重木木棒棒在在水水平平动动力力F作作用用下下以以O点点为为轴轴，由由竖竖直直位位置置逆逆时时针针匀匀速速转转动动到到水水平平位位置置的的过过程程中中，若若动动力力臂臂为为L、动动力力与与动动力力臂臂的的乘乘积积为为M,则则 （）A.F增大，增大，L增大，增大，M增大增大 B.F增大，增大，L减小，减小，M减小减小C.F增大，增大，L减小，减小，M增大增大 D.F减小，减小，L增大，增大，M增大增大6用用如如图图7所所示示滑滑轮轮组组提提升升重重物物，若若不不计计滑滑轮轮的的摩摩擦擦 和和弹弹簧簧秤秤的

19、的重重力力，物物体体重重力力为为5牛牛，弹弹簧簧秤秤的的读读数数为为2牛牛，则则动动滑滑轮轮重重力力是是 （）A.0.5牛牛 B.1牛牛 C.1.5牛牛 D.2牛牛7.使使用用滑滑轮轮组组将将重重3000牛牛的的货货物物匀匀速速提提起起，不不计计摩摩擦擦和和滑滑轮轮的的重重力力，如如果果向向下下的的力力是是600牛牛，则则需需要要用用_个个定定滑滑轮轮和和_个个动动滑滑轮轮组组成成滑滑轮轮组组，并并且使动滑轮上共有且使动滑轮上共有_段绳子段绳子.8.如如图图，一一块块均均匀匀的的木木板板，长长15米米，重重为为400牛牛，对对称称的的搁搁在在相相距距8米米的的两两个个支支架架上上，一一个个体体

20、重重为为500牛牛的的小小孩孩，从从A点点出出发发向向右右走走去去，小小孩孩走走到到什什么么位位置置，木木板板翘翘起起来来？若若要要保保证证小小孩孩走走到到右右端端时时，木木板板不不翘翘起起，B支支架架离离右右端不能超过多少米？端不能超过多少米？9.如图所示，物体如图所示，物体A在水平桌面上，滑轮和在水平桌面上，滑轮和绳子重以及滑轮轴处摩擦不计，当物体的绳子重以及滑轮轴处摩擦不计，当物体的重力为重力为10牛时，它恰好能匀速下降，若用牛时，它恰好能匀速下降，若用一个水平向左的力拉物体一个水平向左的力拉物体A使其向左匀速运使其向左匀速运动，则这个力的大小动，则这个力的大小 （）A 5牛牛 B 10牛牛 C 15牛牛 D 20牛牛BA祝大家学习愉快！祝大家学习愉快！