简单机械(1).ppt
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1、杠杆杠杆1.杠杆杠杆2.力臂的概念力臂的概念3.画力臂画力臂 4.杠杆平衡条件杠杆平衡条件 5.运用杠杆平衡条件解决有关运用杠杆平衡条件解决有关问题问题 知识点知识点分分 项项 细细 目目近三年涉及的中考题070809简单机械简单机械滑轮滑轮1.定滑轮、动滑轮和滑轮组的定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用作用2.组装简单滑轮组组装简单滑轮组 2021/9/231简单机械简单机械杠杆杠杆滑轮滑轮定义定义五要素五要素平衡条件及应用平衡条件及应用定滑轮及作用定滑轮及作用动滑轮及作用动滑轮及作用滑轮组的应用滑轮组的应用知识框架知识框架:2021/9/232OF1l1l2F2一、杠杆:一、杠杆:1.定定义义:_
2、叫杠杆。叫杠杆。说说明:明:杠杆可直可曲,形状任意。杠杆可直可曲,形状任意。有些情况下,可将杠杆有些情况下,可将杠杆实际转实际转一下,一下,来帮助确定支点。如:来帮助确定支点。如:鱼鱼杆、杆、铁锹铁锹。支点:支点:杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点。用字母。用字母O 表示。表示。动动力:力:使杠杆转动的力使杠杆转动的力。用字母。用字母 F1 表示。表示。阻力:阻力:杠杆转动的力杠杆转动的力。用字母。用字母 F2 表示。表示。说说明明 动动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在 上上动动力臂:力臂:从支点到动力作用线的从支点到动力作用线的距离距离。用字母。用字母l
3、1表示表示阻力臂:阻力臂:从支点到阻力作用线的从支点到阻力作用线的距离距离。用字母。用字母l2表示表示2.五要素五要素组成杠杆示意图组成杠杆示意图2021/9/233【例【例1】对图所示的杠杆进行分类。】对图所示的杠杆进行分类。A、用撬棒撬石头、用撬棒撬石头B、跷跷板、跷跷板C、理发剪刀、理发剪刀D、镊子夹东西、镊子夹东西E、起子撬瓶盖、起子撬瓶盖2021/9/234三、三种杠杆:三、三种杠杆:名称名称特特 征征特特 点点应应用用举举例例省力省力杠杆杠杆动动力臂力臂大于大于阻力臂阻力臂省力省力费费距离距离 撬棒、撬棒、铡铡刀、刀、动动滑滑轮轮、轮轴轮轴、羊角、羊角锤锤、钢丝钳钢丝钳、手推手推车
4、车、花枝剪刀、花枝剪刀费费力力杠杆杠杆动力臂动力臂小于小于阻力臂阻力臂 费费力力省距离省距离缝纫缝纫机踏板、起重臂机踏板、起重臂人的前臂、理人的前臂、理发发剪刀、剪刀、钓鱼钓鱼杆杆等臂等臂杠杆杠杆动力臂动力臂等于等于阻力臂阻力臂 改改变变力方力方向向 天平,定滑天平,定滑轮轮说明:应根据实际来选择杠杆,说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆费力杠杆。2021/9/235二、二、力臂的概念、会画力臂力臂的概念、会画力臂【例【例1】关于力臂下列说法正确
5、的是()】关于力臂下列说法正确的是()从支点到力的作用点的距离。从支点到力的作用点的距离。从支点到力的作用线的距离。从支点到力的作用线的距离。力臂不可能为零。力臂不可能为零。力臂一定都在杠杆上。力臂一定都在杠杆上。2021/9/236L2L1BF2OF1A 找支点找支点找支点找支点O O O O;画力的作用线;画力的作用线;画力的作用线;画力的作用线;画力臂(从支点垂直画力臂(从支点垂直画力臂(从支点垂直画力臂(从支点垂直力的作用线作垂线);力的作用线作垂线);力的作用线作垂线);力的作用线作垂线);标力臂(标力臂(标力臂(标力臂(从支点到垂足从支点到垂足大括号)大括号)大括号)大括号)画力臂
6、要点画力臂要点2021/9/237三、杠杆的平衡条件三、杠杆的平衡条件1.实验实验2021/9/238此实验中此实验中用弹簧测力计时:用弹簧测力计时:应调节应调节杠杆两端的平衡螺母,杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在使杠杆在水平位置平衡。水平位置平衡。A A、这样做可以方便的从杠杆上读出力臂。、这样做可以方便的从杠杆上读出力臂。探究探究“杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件”注意事注意事项项A A、测力计与钩码要在杠杆的同侧。、测力计与钩码要在杠杆的同侧。B B、测力计要竖直向上拉、测力计要竖直向上拉2021/9/239测力计示数变化问题测力计示数变化问题 0 1 1 0 2021/9/2310四、运用杠杆
7、平衡条件解决有关问题四、运用杠杆平衡条件解决有关问题1.1.动态变化问题动态变化问题解题思路:解题思路:(1 1)明确杠杆)明确杠杆“五要素五要素”(2 2)确定不变量)确定不变量(3 3)抓住变化量)抓住变化量(4 4)应用)应用F1 L1 F2 L2 解题解题2021/9/2311【例【例1 1】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始终与杠杆垂直的杆垂直的力力F F,当杠杆由如图实线位置匀速,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,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
8、变大后变小 D D先变小后变大先变小后变大 GO2021/9/2312GOL L2 2GL L2 2 【例【例1 1】如图所示杠杆,在】如图所示杠杆,在A A端施一个始终与端施一个始终与杠杆垂直的力杠杆垂直的力F F,当杠杆由如图实线位置匀,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,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大 2021/9/2313【例【例1 1】如图所示杠杆,在】如图所示杠杆,在A A端施一个始终与杠端施一个始终与杠杆垂直的力杆垂直的力F F,当杠
9、杆由如图实线位置匀速,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,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大 GGOL L2 22021/9/2314【变式【变式1 1】.如图是过去农村用的舂米工具的结构如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图,它是应用杠杆平衡原理进行工作的。示意图,它是应用杠杆平衡原理进行工作的。图中图中O O为固定转轴,杆右侧的为固定转轴,杆右侧的A A端连接着石球,脚端连接着石球,脚踏杆左侧踏杆左侧B B端可以使石球升高到端可以使石球升高到P P处,
10、放开脚,石处,放开脚,石球会落下击打稻谷。若脚用力球会落下击打稻谷。若脚用力F F,并且方向始终,并且方向始终竖直向下,假定在石块从最低点升起到竖直向下,假定在石块从最低点升起到P P处的过处的过程中,每个位置杆都处于平衡状态,则(程中,每个位置杆都处于平衡状态,则()A A力力F F的大小始终不变的大小始终不变B B力力F F先变大后变小先变大后变小C C力力F F和它的力臂的乘积始终不变和它的力臂的乘积始终不变D D力力F F和它的力臂的乘积先变大后变小和它的力臂的乘积先变大后变小FOBAP2021/9/2315【变式【变式2 2】如图所示,】如图所示,O O为杠杆的支点,在杠为杠杆的支点
11、,在杠杆的右端杆的右端B B点处挂一重物。点处挂一重物。MNMN是以是以A A为圆心的为圆心的弧线导轨,绳的一端系在杠杆的弧线导轨,绳的一端系在杠杆的A A点,另一点,另一端端E E可以在弧线形导轨上自由滑动,当绳的可以在弧线形导轨上自由滑动,当绳的E E端从导轨的一端端从导轨的一端N N点向另一端点向另一端M M点滑动的过程点滑动的过程中,杠杆始终水平,绳中,杠杆始终水平,绳AEAE对杠杆拉力的变化对杠杆拉力的变化情况是情况是 ()OMNEBAA、先变大后变小、先变大后变小 B、先变小后变大、先变小后变大 C、一直变小、一直变小 D、一直变大、一直变大B2021/9/23162.杠杆偏转问题
12、杠杆偏转问题已知已知AOAOBOBO,F Fl l,F F2 2的大小及方向都不变,的大小及方向都不变,如将它们的作用点同时向支点如将它们的作用点同时向支点O O移动相同的移动相同的距离,则杠杆将距离,则杠杆将 A AB B端下沉端下沉 B BA A端下沉端下沉 C C仍平衡仍平衡 D D无法判断无法判断极限思想极限思想数学比较数学比较2021/9/2317在上题中,如果保持两个力的力臂不变,在上题中,如果保持两个力的力臂不变,两个力两个力F F1 1,F F2 2同时减少相同的力,则杠杆同时减少相同的力,则杠杆将将 A AB B端下沉端下沉 B BA A端下沉端下沉 C C仍然平衡仍然平衡
13、D D无法判断无法判断2021/9/2318【例例1 1】如如图图所所示示,在在一一根根长长为为1m1m,横横截截面面积积为为6cm6cm2 2、密密度度0.8100.8103 3kg/mkg/m3 3的的均均匀匀木木棒棒左左端端,挂挂一一个个重重为为16N16N的的石石块块。问问绳绳套套O O应应在何处可以使木棒处于水平位置平衡?在何处可以使木棒处于水平位置平衡?BCAO3.状态方程问题状态方程问题2021/9/2319【例【例【例【例2 2】如图所示,将一个长方体的重物甲挂在杠杆的】如图所示,将一个长方体的重物甲挂在杠杆的】如图所示,将一个长方体的重物甲挂在杠杆的】如图所示,将一个长方体的
14、重物甲挂在杠杆的左端左端左端左端A A点,一个人在杠杆支点右侧的点,一个人在杠杆支点右侧的点,一个人在杠杆支点右侧的点,一个人在杠杆支点右侧的B B点通过滑环对杠点通过滑环对杠点通过滑环对杠点通过滑环对杠杆施加了竖直向下的力杆施加了竖直向下的力杆施加了竖直向下的力杆施加了竖直向下的力F F1 1,使杠杆在水平位置静止,使杠杆在水平位置静止,使杠杆在水平位置静止,使杠杆在水平位置静止,已知已知已知已知OAOA:OBOB=4=4:1 1,F F1 1的大小为的大小为的大小为的大小为100N100N。在重物下端加。在重物下端加。在重物下端加。在重物下端加挂另一重物乙,仍然在挂另一重物乙,仍然在挂另一
15、重物乙,仍然在挂另一重物乙,仍然在B B点通过滑环对杠杆施加竖直向点通过滑环对杠杆施加竖直向点通过滑环对杠杆施加竖直向点通过滑环对杠杆施加竖直向下的力,大小为下的力,大小为下的力,大小为下的力,大小为F F2 2。当滑环向右移到。当滑环向右移到。当滑环向右移到。当滑环向右移到C C点,此时通过滑点,此时通过滑点,此时通过滑点,此时通过滑环对杠杆施加竖直向下的力为环对杠杆施加竖直向下的力为环对杠杆施加竖直向下的力为环对杠杆施加竖直向下的力为F F3 3,F F2 2和和和和F F3 3均能使杠杆均能使杠杆均能使杠杆均能使杠杆在水平位置平衡。已知在水平位置平衡。已知在水平位置平衡。已知在水平位置平
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