第四节 杠杆.ppt

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1、四四 杠杆杠杆1.各种机械各种机械2.杠杆杠杆3.探究探究 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件4.杠杆的应用杠杆的应用1.各种机械各种机械chongjiegao 构成机械的基本元素：构成机械的基本元素：杆杆、轮轮、斜面、斜面、链条链条等。等。2.杠杆杠杆一根一根硬棒硬棒，在力的作用下能，在力的作用下能绕着固定点绕着固定点转动转动，这根硬棒，这根硬棒就是就是杠杆杠杆。O支点支点动力作用点动力作用点动力动力阻力作用点阻力作用点阻力阻力F动动F阻阻动力臂动力臂阻力臂阻力臂L动动力的作用线力的作用线L阻阻支点（支点（O O）：）：动力（动力（F F1 1）：）：阻力（阻力（F F2 2）：）：动力臂（动力臂

2、（L L1 1）：）：阻力臂（阻力臂（L L2 2）：）：力力的的作用线作用线：过力的作用点，过力的作用点，沿力的方向沿力的方向的直线。的直线。杠杆绕着转动的点。杠杆绕着转动的点。促使杠杆转动的力。促使杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。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。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。动动力力作作用用线线动力臂动力臂阻力臂阻力臂动动力力阻阻力力阻阻力力作作用用线线o支点支点F1F2L1L2什么是力臂？什么是力臂？力臂是力臂是支点支点到力的作用线的到力的作用线的垂直距离垂直距离。用最简单的线条用最简单的线条 画

3、出画出抽象抽象的杠杆的杠杆（1）辨认杠杆；）辨认杠杆；（2）先找支点）先找支点O；（3）过力的作用点沿过力的作用点沿力的方向画出力的作力的方向画出力的作用线；用线；（4）做从支点到力的）做从支点到力的作用线的垂线段。作用线的垂线段。OF1F2L1L2OF1F2L2L13点点2力力2力臂力臂OF1F2L2L1水平水平竖竖直直向向下下 此时，此时，力臂力臂刚好是从刚好是从支支点点到力的到力的作用点作用点的距离！的距离！竖竖直直向向下下3点点2力力2力臂力臂支点支点 撬瓶子盖时，盖子和起子组成一体撬瓶子盖时，盖子和起子组成一体共同运动，共同运动，整体是杠杆整体是杠杆。起子单独不。起子单独不是杠杆。是

4、杠杆。支点支点OF1F2L1L2OF1F2L1L2什么是杠杆的平衡？什么是杠杆的平衡？杠杆的平衡：杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下当杠杆在动力和阻力的作用下静止静止或作或作缓慢的匀速转动缓慢的匀速转动时，就说杠杆平衡。时，就说杠杆平衡。怎样用杆秤称量物体的质量？怎样用杆秤称量物体的质量？（1 1）提出问题：提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？存在着怎样的关系？（2 2）猜想与假设：）猜想与假设：假设假设1：假设假设2：假设假设3：假设假设4：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1

5、=F2 L23.3.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 调节杠杆两端调节杠杆两端的螺母，使杠杆在的螺母，使杠杆在不挂钩码时不挂钩码时，保持，保持水平并静止，达到水平并静止，达到平衡状态平衡状态。给给杠杆两端挂上不同数量的钩码杠杆两端挂上不同数量的钩码，移移动钩码动钩码的位置，使的位置，使杠杆平衡杠杆平衡。这时杠杆两。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。端受到的作用力等于各自钩码的重量。（3 3）制定计划与设计实验：制定计划与设计实验：求出各次实验中求出各次实验中动力动力动力臂动力臂和和阻力阻力阻力臂阻力臂的值，然后思考杠杆的平衡条件。的值，然后思考杠杆的平衡条件。实验实验次数次数动力动力F1

6、/N动力臂动力臂l1/m动力动力 动力臂动力臂 阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m阻力阻力 阻力臂阻力臂12320.1530.150.08100.04100.150.20.30.30.40.411（5）分析与论证：）分析与论证：杠杆的平衡条件是：杠杆的平衡条件是：动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂或或写作：写作：F F1 1L L1 1 F F2 2L L2 2即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。阿基米德杠杆原理阿基米德杠杆原理给我一个支点给我一个支点 我我就能推动地球！就能推动地球！4.4.杠杆的应用杠杆的应用（1）根据杠杆平衡条件：）根据杠杆平衡

7、条件：F1L1=F2L2 若若L1L2，则，则 F1F2。此杠杆为此杠杆为省力杠杆省力杠杆。省力杠杆特点省力杠杆特点：省力但要：省力但要费距离费距离。（2 2）根据杠杆平衡条件：）根据杠杆平衡条件：F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1LFF2 2。此杠杆为此杠杆为费力杠杆费力杠杆。费力杠杆特点费力杠杆特点：费力但可以：费力但可以省距离省距离。（3）根据杠杆平衡条件：）根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 若若L1=L2，则，则 F1=F2。此杠杆为此杠杆为等臂杠杆等臂杠杆。等臂杠杆特点等臂杠杆特点：不省力也不省距离不省力也不省距离。1.1.杠杆的概念：杠杆的概念

8、：一根硬棒，在力的作用下一根硬棒，在力的作用下如如 果能绕果能绕 着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。2.2.杠杆的五要素：杠杆的五要素：（1 1）支点：杠杆绕着转动的点。（用）支点：杠杆绕着转动的点。（用“O O”表示）表示）（2 2）动力：使杠杆转动的力。（用）动力：使杠杆转动的力。（用“F F1 1”表示）表示）（3 3）阻力：阻碍杠杆转动的力。（用）阻力：阻碍杠杆转动的力。（用“F F2 2”表示）表示）（4 4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。）动力臂：从支点到动力作用线的距离。（用（用“L L1 1”表示）表示）（5 5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距

9、离。）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。（用（用“L L2 2”表示）表示）4.4.杠杆的种类：杠杆的种类：省力杠杆省力杠杆：L L1 1LL2 2，动力小于阻力，动力小于阻力特点：省力，但费距离。应用：羊角锤特点：省力，但费距离。应用：羊角锤 费力杠杆费力杠杆：L L1 1LL2 2，动力大于阻力，动力大于阻力特点：费力，但省距离。应用：钓鱼竿特点：费力，但省距离。应用：钓鱼竿 等臂杠杆等臂杠杆：L L1 1L L2 2 ，动力等于阻力，动力等于阻力特点：不省力也不费力。应用：天平特点：不省力也不费力。应用：天平3.3.杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂

10、F F1 1L L1 1 F F2 2L L2 21.1.力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？答：不是。答：不是。F1F2L1L22.2.杠杆都是直的？杠杆都是直的？答：杠杆可以是直的，也可以是弯的。答：杠杆可以是直的，也可以是弯的。3.3.若力作用在杠杆上，作用点不变，但若力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？作用方向改变，力臂是否改变？答：改变。答：改变。F1OL1L2F2 1.蹬自行车脚踏板时蹬自行车脚踏板时,如果只向下用力，则如果只向下用力，则当脚踏板在水平位置时，动力臂最大，这时用力当脚踏板在水平位置时，动力臂最大，这时用力效果最好。效果最好。2.剪较硬的

11、物体阻力较大，要用动力臂比阻剪较硬的物体阻力较大，要用动力臂比阻力臂长的剪刀，即教材图力臂长的剪刀，即教材图13.4-9中间的这种。中间的这种。剪纸或布时，阻力不很大，用图剪纸或布时，阻力不很大，用图13.4-9左边左边的这两种动力臂较短的剪刀，完成一次剪裁动的这两种动力臂较短的剪刀，完成一次剪裁动作，可以剪裁较长的纸或布，加快剪切速度。作，可以剪裁较长的纸或布，加快剪切速度。修剪树枝时，一方面树枝较硬、阻力较大，这修剪树枝时，一方面树枝较硬、阻力较大，这就要求动力臂要长，阻力臂要短；另一方面，就要求动力臂要长，阻力臂要短；另一方面，为了加快修剪速度，剪切整齐，要求剪刀刀口为了加快修剪速度，剪

12、切整齐，要求剪刀刀口要长，就要用图要长，就要用图13.4-9右边的这种动力臂较长、右边的这种动力臂较长、阻力臂较短，同时刀口较长的剪刀。阻力臂较短，同时刀口较长的剪刀。4.指甲剪上有三个杠杆。手把部分是一个指甲剪上有三个杠杆。手把部分是一个省力杠杆，刀口部分是两个费力杠杆。省力杠杆，刀口部分是两个费力杠杆。用剪刀剪物体时，被剪物体的具体位置不用剪刀剪物体时，被剪物体的具体位置不同，阻力臂的大小也不同，动力的大小也会变同，阻力臂的大小也不同，动力的大小也会变化。不能说动力一定大于或一定小于阻力，一化。不能说动力一定大于或一定小于阻力，一般是根据轴到手柄的距离来粗略地判断某种剪般是根据轴到手柄的距

13、离来粗略地判断某种剪刀是不是省力杠杆。手柄长的剪刀能省力，通刀是不是省力杠杆。手柄长的剪刀能省力，通常用来剪坚硬的物体，手柄短的剪刀费力，通常用来剪坚硬的物体，手柄短的剪刀费力，通常用来剪轻软物体。常用来剪轻软物体。在下列工具中省力的是哪一组（在下列工具中省力的是哪一组（）A.A.铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子；铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子；B.B.镊子、钓鱼杆、剪子；镊子、钓鱼杆、剪子；C.C.铡刀、天平、钓鱼杆；铡刀、天平、钓鱼杆；D.D.镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。下列说法中哪些是正确的（下列说法中哪些是正确的（）A.A.使用杠杆一定会省力；使用

14、杠杆一定会省力；B.B.省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂；省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂；C.C.动力臂是支点到动力作用点的距离；动力臂是支点到动力作用点的距离；D.D.等臂杠杆不省力也不省距离。等臂杠杆不省力也不省距离。如图，男孩重如图，男孩重450N450N，女孩重，女孩重350N350N。当男孩离转轴当男孩离转轴0.5m0.5m时，女孩应该坐在时，女孩应该坐在哪里才能使翘翘板平衡？哪里才能使翘翘板平衡？450N0.5m=350NL2L2=?F1L1=F2L2 理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别?你知道在拧生锈的螺帽时，若拧不动就用你知道在拧生锈的螺帽时，若拧不动就

15、用一段钢管一段钢管套套在板手柄上再使劲拧的道理吗在板手柄上再使劲拧的道理吗?GB AFOG 如图所示，用轻质杠杆如图所示，用轻质杠杆把重物匀速提升的过程把重物匀速提升的过程中，力中，力F F方向始终跟杠杆方向始终跟杠杆垂直，那么力垂直，那么力F F的大小（的大小（）A.A.逐渐变小逐渐变小 B.B.逐渐变大逐渐变大C.C.保持不变保持不变 D.D.先变大后变小先变大后变小A 如图所示，弯曲杠杆，如图所示，弯曲杠杆，O O为转轴，且为转轴，且BO=AC=0.4mBO=AC=0.4m，OC=0.3mOC=0.3m。今在。今在B B处挂一重处挂一重G=200NG=200N的重物，要在杠杆上施加一个力

16、使杠的重物，要在杠杆上施加一个力使杠杆在水平位置平衡，问力的方向怎样时，所杆在水平位置平衡，问力的方向怎样时，所施加的力最小？试在图中作出最小的力的方施加的力最小？试在图中作出最小的力的方向，并求出该力的大小。向，并求出该力的大小。要找要找最小最小的力，就得找的力，就得找最长最长的力臂。的力臂。先在杠杆上找一个离支点最先在杠杆上找一个离支点最远的点远的点M M，M M与支点间的连线与支点间的连线就是最长的力臂。就是最长的力臂。力的方向与力臂的方向垂直。力的方向与力臂的方向垂直。160N 如图所示的杠杆，在压力如图所示的杠杆，在压力F F1 1、F F2 2的作用下处于平衡的作用下处于平衡状态。已知状态。已知OAOBOAOB，若保持，若保持F F1 1和和F F2 2的大小都不变，只将的大小都不变，只将它们的作用点同时向支点它们的作用点同时向支点O O移动相同的距离，则（移动相同的距离，则（）；若在两边减少相同大小的力，则（）；若在两边减少相同大小的力，则（）。）。A.A.杠杆杠杆A A端下沉；端下沉；B.B.杠杆杠杆B B端下沉；端下沉；C.C.杠杆仍保持平衡；杠杆仍保持平衡；D.D.无法判断。无法判断。BA