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1、杠杆的定义一根硬棒,在力的作用下能绕定点转动,这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的也可以是弯曲的,但一定要不容易变形第1页/共25页杠杆的五要素1支点:杠杆绕着转动的固定点,用O来表示。它可以在棒的一端,也可以在其它的位置,杠杆在转动时支点是相对固定的。2动力:使杠杆转动的力,用F1来表示3阻力:阻碍杠杆转动的力,用F2表示4动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离。用L1表示5阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离。用L2表示第2页/共25页一、简单机械力臂的画法杠 杆 例:画出图中力F对支点O的力臂l 。FOl第3页/共25页1杠杆平衡:杠杆在受力时保持静止或匀速转动时叫行干平衡.2杠杆的平衡条件:
2、动力动力臂=阻力 阻力臂 F1l1=F2l2 两个力与它们的力臂成反比。右图所示杠杆平衡吗?作如下变化,杠杆能平衡吗?A若左侧加一个相同钩码?B若右侧减一个钩码?C支点右移一格?D左侧钩码组左移一格?第4页/共25页例一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重2 000 N,它的长宽之比为4:3,将它置于水平地面上如图所示,若在A点用力F抬起金属块的一端,则力F至少为 N。ABDCGl2Fl1800第5页/共25页2探究杠杆的平衡条件 调节杠杆在水平位置平衡(便于力臂的测量)获取实验数据;归纳结论。实验次数次数阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m阻力阻力阻力阻力臂臂F2l2/Nm动力力F1/N动力
3、臂力臂l1/m动力动力动力臂动力臂F1l1/Nm110.150.1510.150.1521.50.100.15330.050.1541.50.20.310.30.3520.150.3630.10.3第6页/共25页4杠杆分类 省力杠杆:动力臂大于阻力臂。省力,但费距离。省力杠杆:动力臂大于阻力臂。省力,但费距离。费力杠杆:动力臂小于阻力臂。省距离,但费力。费力杠杆:动力臂小于阻力臂。省距离,但费力。等臂杠杆:动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。等臂杠杆:动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。例:钓鱼竿,筷子,扫帚例:开启瓶盖,羊角锤起钉子,铁皮剪例:天平,定滑轮第7页/共25页一、简单机械 2动滑轮
4、:动滑轮的杠杆示意图;动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆。省一半的力。S=2h不能改变力的方向1定滑轮 定滑轮杠杆示意图;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向滑 轮F1F2l2l1OF1F2l2l1O第8页/共25页3滑轮组拉力大小与重力大小的关系:动滑轮和重物由几段绳子承重,拉力就是总重的几分之一。拉力与重物移动距离的关系:绳子自由端移动的距离是重物移动距离的n倍。s=nh V拉=nV物第9页/共25页例1小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物,请在图中画出绕线的方法。第10页/共25页解析:n 应为整数 n=4应用两“动”两“定”滑轮组,绳子固定端在定滑轮下最多能提起:例一根绳
5、子最多能承受300 N的拉力,要提起1 000 N的重物,应用什么样的滑轮组?(动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少)用这个滑轮组最多能提起多重的物体?F 第11页/共25页二、机械效率1机械效率的概念 有用功跟总功的比值。公式:用百分数表示。总小于1。第12页/共25页2测滑轮组的机械效率:实验原理 滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、物重有关。动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。物重一定,动滑轮越重,机械效率低。直接测量量为直接测量量为G、F、h、s,用公式计算中间量用公式计算中间量W有有=Fs,W总总=Gh。计算机械效率第13页/共25页F拉FF例第14页/共25页 1农村用来舂
6、米的工具是一个杠杆,下图是它的结构示意图。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷。若石球重50 N,要将石球 抬起,脚至少用多大竖直 向下的力?(摩擦和杠杆 自重均忽略不计)F2l1=1m l2=0.4mF1OBA练一练第15页/共25页2杠杆由图中位置到水平位置的过程中,力F如何变化?力F始终与杠杆垂直力F的方向始终水平力F的方向始终竖直第16页/共25页3质量是6 kg的物体A放在水平桌面上,利用下图装置使物体以0.2 m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,其示数为2 N,不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,则(g取10 N/kg)(
7、1)作用在绳端的拉力F为N(2)水平桌面对物体A的摩擦力是N(3)在10 s内拉力作用点移动mAF264第17页/共25页4如图所示的滑轮组将重G12 N的物体匀速提升20 cm。所用的拉力F5 N,所做的有用功为 J,机械效率为 ,当改为提升18 N的重物时,该滑轮组的机械效率为 。(忽略绳重和滑轮与轴的摩擦)2.480%85.7%FG第18页/共25页5如图所示,每个滑轮均重12 N,用滑轮组拉着重1 000 N的物体A沿水平方向以0.2 m/s的速度匀速向左移动,拉力F的功率为32 W。(不计绳重及机械内部摩擦)求:(1)拉力F的大小;(2)滑轮组的机械效率。AF第19页/共25页其它的机械轮轴和斜面也属于是简单的机械,并且都可以省力,但是省力的同时要费距离生活实例:螺旋刀,钥匙,扳手,方向盘,盘山公路。第20页/共25页第21页/共25页第22页/共25页第23页/共25页第24页/共25页感谢您的观看!第25页/共25页
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