第一节杠杆的应用.ppt

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1、杠杆的应用杠杆的应用杠杆的应用杠杆的应用京华中学京华中学 叶秀云叶秀云 问：上节课，我们学过问：上节课，我们学过什么内容？做过什么实什么内容？做过什么实验？验？杠杆杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒 支点支点(o)：杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点 动力动力(F1)：使杠杆转动的力使杠杆转动的力 阻力阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力 动力臂动力臂(L1)：从支点到从支点到动力动力作用线作用线的距离的距离 阻力臂阻力臂(L2)：从支点到从支点到阻力作用线阻力作用线的距离的距离杠杆的平衡条件：动力杠杆的平衡条件：动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂

2、阻力臂 或或 F1L1=F2L2F F1 1F F2 2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 1ll2 2 F F1 1 F F2 2这这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆h hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离省

3、力杠杆的特点省力杠杆的特点省力杠杆省力杠杆省力杠杆！省力杠杆！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 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1h hS=4hS=4hAABBA AB BF F2 2F F1 1O Oh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4h可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点费力杠杆费力杠杆费力杠杆！

4、费力杠杆！F F1 1F F2 2阻力臂阻力臂l l2 2动力臂动力臂l l1 1O O由由 F F1 1l l1 1=F=F2 2l l2 2ll1 1=l l2 2FF1 1=F F2 2这这是等臂杠杆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小结小结省力杠杆的特点省力杠杆的特点 A A 动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 B B 省力但是费距离省力但是费距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点 A A 动力臂小于阻力臂动力臂小于阻力臂 B B 费力但是省距离费力但是省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 A A 动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂 B B

5、不省力也不省距离不省力也不省距离杠杆的应用杠杆的应用1、省力和省距离不能兼顾省力和省距离不能兼顾当动力臂当动力臂阻力臂时，动力阻力臂时，动力阻力，省力但费距离；阻力，省力但费距离；当动力臂当动力臂阻力臂时，动力阻力臂时，动力阻力，费力但省距离；阻力，费力但省距离；当动力臂当动力臂阻力臂时，动力阻力臂时，动力阻力，不省力也不省距离阻力，不省力也不省距离省力又省距离的杠杆是不存在的。省力又省距离的杠杆是不存在的。2、各类杠杆的应用各类杠杆的应用选择何种杠杆都是根据实际需要来决定的。选择何种杠杆都是根据实际需要来决定的。例如：钓鱼竿使用时，要求能迅速将鱼提离水面，因此例如：钓鱼竿使用时，要求能迅速将

6、鱼提离水面，因此钓鱼竿是费力省距离的杠杆；汽水瓶扳手使用时，遇到钓鱼竿是费力省距离的杠杆；汽水瓶扳手使用时，遇到阻力较大，必需使用省力费距离的杠杆。天平是利用等阻力较大，必需使用省力费距离的杠杆。天平是利用等臂杠杆两边力大小相等的原理，由砝码数直接得出物体臂杠杆两边力大小相等的原理，由砝码数直接得出物体质量数。质量数。练习：练习：1、找出图中的省力或费力杠杆、找出图中的省力或费力杠杆 F2BOAF1、理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别?、你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管套在板手柄上的道理吗?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、

7、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。练习一练习一 A 练习二练习二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。D图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B

8、B端绳子的拉力端绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（）A.F=GA.F=G；B.FB.F G G；C.F C.F G G；D.D.无法比较。无法比较。练习三练习三提示提示A AO OB BF FG G 图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端绳子的拉力绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（）A.F=GA.F=G；B.FB.F G G；C.F C.F G G；D.D.无法比较。无法比较。练习三练习三L L2 2L L1 1A AO OB BF FG G先画出力臂，先画出力臂，再进行判断再进行判断 C 小资料小资料人 体

9、内 的 杠 杆 “给我一个立足点，我就能移动地球。给我一个立足点，我就能移动地球。”这是希这是希腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移动地球是不可能的。但是这反映了阿基米德发现杠动地球是不可能的。但是这反映了阿基米德发现杠杆规律后的兴奋心情。杆规律后的兴奋心情。几乎每一台机器中都少不了杠杆，就是在人体几乎每一台机器中都少不了杠杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用，了解了人体的杠杆不仅可以增长

10、物理知识，还用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还能学会许多生理知识。能学会许多生理知识。小资料小资料人 体 内 的 杠 杆 点一下头或抬一下头是靠杠杆的点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用作用(见图见图)，杠杆的支点在脊柱之顶，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，从图里可以看出来低头比仰头要省力。从图里可以看出来低头比仰头要省力。小资料小资料人 体 内 的 杠 杆 当曲肘把重物举起来的当曲肘把重物举起来的时候，

11、手臂也是一个杠杆时候，手臂也是一个杠杆(如如图图)。肘关节是支点，支点左。肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费肉要化费6倍以上的力气，虽倍以上的力气，虽然费力，但是可以赢得速度。然费力，但是可以赢得速度。小资料小资料人 体 内 的 杠 杆 当你把脚尖翘起来的时候，是当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这是一支点，体重落在两者之间。这是一个省力杠杆个省力杠杆(如图如图)，肌肉的拉力比，肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。体重要小。而

12、且脚越长越省力。小资料小资料人 体 内 的 杠 杆 如果你弯一下腰，肌肉就要如果你弯一下腰，肌肉就要付出接近付出接近1200牛顿的拉力。这是牛顿的拉力。这是 由于在腰部肌肉和脊骨之间形成由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆（如图的杠杆也是一个费力杠杆（如图)。所以在弯腰提起立物时，正确的所以在弯腰提起立物时，正确的姿式是尽量使重物离身体近一姿式是尽量使重物离身体近一 些。些。以避免肌肉被拉伤以避免肌肉被拉伤。阿基米德的故事阿基米德的故事 杠杆原理的发现杠杆原理的发现 在欧洲和非洲的怀抱中的地中海里有一座美丽的岛屿在欧洲和非洲的怀抱中的地中海里有一座美丽的岛屿西西里岛。在这个岛的东

13、南西西里岛。在这个岛的东南边，有一个古老而美丽的港口城市，这就是意大利的锡拉库萨。边，有一个古老而美丽的港口城市，这就是意大利的锡拉库萨。2200多年前，在这个当时叫叙拉古的城帮国家（也就是现在的锡拉库萨）里发生了一多年前，在这个当时叫叙拉古的城帮国家（也就是现在的锡拉库萨）里发生了一件对人类科技产生重大影响的事。件对人类科技产生重大影响的事。有一天，一个出生在这个城市的叫阿基米德的中年人在对国王亥厄洛陈述自己研究的有一天，一个出生在这个城市的叫阿基米德的中年人在对国王亥厄洛陈述自己研究的杠杆原理的成果时，说：杠杆原理的成果时，说：“给我一个支点，我就能够移动地球。给我一个支点，我就能够移动地

14、球。”亥厄洛国王听了后，大亥厄洛国王听了后，大笑不止，说：笑不止，说：“虽然你是我的亲戚，但是我也不要华而不实的空话，你能实际表演一下虽然你是我的亲戚，但是我也不要华而不实的空话，你能实际表演一下 吗？吗？”“亲爱的国王陛下，我刚才是打个比方，那样的支点是没有的。亲爱的国王陛下，我刚才是打个比方，那样的支点是没有的。”阿基米德解释阿基米德解释着着“我的意思是，我能够用很小的力借助工具和机械推动很重的物体。我的意思是，我能够用很小的力借助工具和机械推动很重的物体。”“好呀，那你给好呀，那你给我们表演一下吧。我们表演一下吧。”国王指着窗外的海边上刚造好的一艘大船，说：国王指着窗外的海边上刚造好的一

15、艘大船，说：“随便你用什么工具随便你用什么工具和机械，只许你一个人，把这艘船推下水吧。和机械，只许你一个人，把这艘船推下水吧。”几天以后，阿基米德再次来到王宫，邀请国王来到这艘大船边。几天以后，阿基米德再次来到王宫，邀请国王来到这艘大船边。“尊敬的国王陛下，尊敬的国王陛下，”阿基米德把一根绳子交给国王，说：阿基米德把一根绳子交给国王，说：“请你拉动这根绳子吧。请你拉动这根绳子吧。”国国王疑惑地看着阿基米德，拉动了这根绳子。神奇的事情发生了，那艘大船缓缓地向大海里王疑惑地看着阿基米德，拉动了这根绳子。神奇的事情发生了，那艘大船缓缓地向大海里移去。周围的人们都欢呼了起来。在人们的欢呼声中，大船平稳

16、地滑进了大海。以前要上移去。周围的人们都欢呼了起来。在人们的欢呼声中，大船平稳地滑进了大海。以前要上百人才能移动的大船，今天国王一个人就移动了。百人才能移动的大船，今天国王一个人就移动了。这件事很快就传遍了西西里岛。亥厄洛国王对阿基米德赞赏不已，还专门下了一道命这件事很快就传遍了西西里岛。亥厄洛国王对阿基米德赞赏不已，还专门下了一道命令：凡是阿基米德的话，都要服从。实际上，阿基米德是利用了杠杆的原理，设计了一套令：凡是阿基米德的话，都要服从。实际上，阿基米德是利用了杠杆的原理，设计了一套杠杆滑轮系统，推动了这艘大船。杠杆滑轮系统，推动了这艘大船。几千年过去了，杠杆原理已经广泛地运用于我们的生活和生产，比如：秤、起重机等。几千年过去了，杠杆原理已经广泛地运用于我们的生活和生产，比如：秤、起重机等。阿基米德的那句阿基米德的那句“给我一个支点，我就能够移动地球给我一个支点，我就能够移动地球”的话也流传了几千年，成为脍炙人的话也流传了几千年，成为脍炙人口的名言了。口的名言了。归纳：归纳：