杠杆平衡的应用研讨.pptx

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1、 第第 课时：杠杆平衡的应用课时：杠杆平衡的应用上泗中学科学组赵云根上泗中学科学组赵云根2006.09.133支支 点点(o)：杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点动动 力力(F F1 1)：促使杠杆转动的力促使杠杆转动的力阻阻 力力(F F2 2)：阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力动力臂动力臂(L L1 1)：从支点到从支点到动力动力作用线作用线的的垂直垂直距离距离阻力臂阻力臂(L L2 2)：从支点到从支点到阻力作用线阻力作用线的的垂直垂直距离距离(力的作用线力的作用线力的作用线力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作

2、用点，沿力的方向的直线)杠杆：杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动在力的作用下能够绕固定点转动 的硬棒的硬棒 复习回顾：杠杆平衡的条件？杠杆平衡的条件？或或F1L1F2L2F1L1F2L2动力为动力为F1，阻力为阻力为F1.如图如图4,杠杆处于平衡状态杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么的力臂是什么?2.如图如图5,某一同学由图得出某一同学由图得出F1OA=F2 OB,这个结论对这个结论对吗吗?为什么为什么?oF F1 1F F2 2L1L2在用撬棒撬石头时，通在用撬棒撬石头时，通常人们所用的动力比石常人们所用的动力比石头给撬棒的阻力要小，头给撬棒的阻力要小，这是为什么呢？（作出这是为什么呢？（作出

3、五要素）五要素）省力杠杆（省力杠杆（动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂）F2F1L1L2OOoF F1 1F F2 2L1L2h2h1省力杠杆：省力杠杆：OOh1 h2省力、费距离省力、费距离有何特点？有何特点？利用杠杆是否一定能省力？利用杠杆是否一定能省力？这时杠杆是费力杠杆这时杠杆是费力杠杆设动力为F1，阻力为F我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？费力杠杆（费力杠杆（动力臂小于动力臂小于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OOF 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

4、L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆：h2h1OO费力、省距离费力、省距离h1 h2有何特点？有何特点？想一想等臂杠杆：等臂杠杆：动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂F2F1L1L2OO什么时候使用等臂杠杆呢？什么时候使用等臂杠杆呢？L2 L12 F1F 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 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

5、杆的特点如图杠杆分别是哪种杠杆？如图杠杆分别是哪种杠杆？讨论讨论 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.FG G；C.FC.FG G；D.D.无法比较。无法比较。提示提示A AO OB BF FG GA AB BC CD D想一想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

6、。无法比较。L L2 2L L1 1A AB BC CD DA AO OB BG G方法：先画出力臂，再进行判断方法：先画出力臂，再进行判断什么时候什么时候F F最小，为多少？最小，为多少？F1F2F4F3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l1l2，则则F1F2 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l1F2 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l1=l2，则则F1=F2 B B 不省力也不省距离不省力也不省距离哪

7、些杠杆是省力哪些杠杆是省力,哪些是费力杠杆哪些是费力杠杆?举例生活中的例子举例生活中的例子,并说明原并说明原因因它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？独轮车黄包车它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？使用时哪些是省力杠杆？哪些费力杠杆？哪种剪纸方法省力？哪种剪纸方法省距离？什么时候采用哪种剪纸方法？苏州园林常用的剪刀（粗枝剪、细枝剪、整篱苏州园林常用的剪刀（粗枝剪、细枝剪、整篱剪），根据杠杆的特点请指出它们的名称：剪），根据杠杆的特点请指出它们的名称：细枝剪细枝剪 整整篱剪剪 粗枝剪粗枝剪练习一：练习一：A AB BC CD DAB CD下列

8、个杠杆是省力的（下列个杠杆是省力的（）A A练习二：练习二：B BC CD DABC下列哪个杠杆是省距离的（下列哪个杠杆是省距离的（）D 2 2。各式各样的剪刀都是一对对杠。各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（最合适（）1。一根杠杆动力臂与阻力臂之。一根杠杆动力臂与阻力臂之比是比是3:2,要使杠杆平衡要使杠杆平衡,则动力与阻力则动力与阻力之比是之比是_.2：3BGGGG 3。在下图的四个杠杆均处于平衡状态在下图的四个杠杆均处于平衡状态,各杠杆各杠杆上悬挂的物体重上悬挂的物体重G均相等均相等,所需的力分别为所需的力分别为F1、F2

9、、F3、F4，其中最小的是其中最小的是()4。剪铁皮的剪子、剪铁皮的剪子、钓鱼杆、钓鱼杆、天平、天平、电工钳电工钳,其中省力的杠杆是其中省力的杠杆是_省距离的杠杆省距离的杠杆_,等等臂的杠杆是臂的杠杆是_.1、4 F132 5 5。一根杠杆。一根杠杆AB长长1m，支点距支点距B端端0.4m，现现如图所示在如图所示在A端挂一个重端挂一个重200N的物体的物体G1，若要若要使杠杆平衡，则要在使杠杆平衡，则要在B端挂一多重的物体端挂一多重的物体G2？300N6。左左图图中中轻轻棒棒OA可可绕绕O点点转转动动，OA长长1.8m，在在杆杆上上距距O点点0.6m处处的的B点点用用绳绳挂挂一一个个重重120

10、N的的物物体体G，若若要要使使OA如如左左图图所所示示位位置置平平衡衡，则则在在A点点应应施施加加的的最最小小力力为为_N，试试在在右右图图中中由由所所给给条条件件作出该力的图示。作出该力的图示。20N7。如图所示，重物。如图所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物求将重物G提起时所用的提起时所用的最小动力（图中装置可绕最小动力（图中装置可绕A点转动）。点转动）。80N 8。用用扳扳手手拧拧生生锈锈的的螺螺母母时时，工工人人师师傅傅常常在在扳扳手手柄柄上上再再套套一一节节管管子子，如如图图。这这样样就就可可以以比比较较容容易易地拧下螺母，这是因为（地拧下

11、螺母，这是因为（）A、套上的管子较重，可以省些力套上的管子较重，可以省些力 B、套上的管子较粗，使用比较方便套上的管子较粗，使用比较方便 C、套套上管子后可以用较大的力上管子后可以用较大的力 D、套上管子后增大了力套上管子后增大了力D9。如如图图，人人体体前前臂臂可可以以视视作作杠杠杆杆，当当曲曲肘肘将将手手中中重重物物举举起起时时，阻阻力力臂臂大大小小将将 （填填“增增大大”或或“减小减小”）减小减小 10、如如图图所所示示，用用一一根根自自重重可可以以忽忽略略不不计计的的撬撬棒棒撬撬动动石石块块。若若撬撬棒棒C点点受受到到石石块块的的压压力力是是1500牛牛，且且AB=1.5米米，BC=0

12、.3米米、CD=0.2米米，则要撬动该石块所用的力应不小于（则要撬动该石块所用的力应不小于（）A、500牛牛 B、300牛牛 C、200牛牛 D、150牛牛D11,如如图图的的缝缝纫纫机机踏踏板板是是杠杠杆杆，用用脚脚踩踩踏踏板板使使用用它它工作时是（工作时是（）A、省力的省力的 B、费力的费力的 C、既不省力也不费力既不省力也不费力 D、可以省力也可以费力可以省力也可以费力12.、如如图图甲甲是是锅锅炉炉的的安安全全阀阀门门自自动动控控制制的的装装置置。请请在在图图乙乙中中画画出出杠杠杆杆OAB所所受受动动力力和和阻力的示意图。阻力的示意图。B13.如如图图，先先调调节节杠杠杆杆在在水水平平

13、位位置置平平衡衡，然然后后在在A点点挂挂两两个个质质量量相相同同的的钩钩码码，欲欲使使杠杠杆杆重重新新平平衡衡，可在可在B点挂上同质量的钩码个数为（点挂上同质量的钩码个数为（）A、1 B、2 C、3 D、4 C14。如如图图的的杠杠杆杆，O为为支支点点。若若FAlA=FBlB，则则此杠杆（此杠杆（）A、一定静止不动一定静止不动 B、一定转动一定转动 C、可能静止不动可能静止不动 D、以上情况都有可能以上情况都有可能B 15。如图所示，质量可以忽略不计的直杆。如图所示，质量可以忽略不计的直杆OA长长 为为L，它能绕光滑的固定轴它能绕光滑的固定轴O转动，在杆上距转动，在杆上距O点点L/3的的B处挂

14、一个重为处挂一个重为150牛的物体，并牛的物体，并在杆的在杆的A端作用竖直向上的力端作用竖直向上的力F，当杆静止时，当杆静止时，F=牛。若在力牛。若在力F作用下，使物体慢慢提作用下，使物体慢慢提高了高了0.1米，则力米，则力F所做的功为所做的功为 50N15J16.要使右图杠杆保持平衡要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向是最省力的方向是()ABCDoA17.判断：动力和阻力可以人为规定。（判断：动力和阻力可以人为规定。（）18.把重为把重为4N和和12N的物体分别挂在杠杆的两端的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时杠杆平衡时,两端的长度之比是两端的长度之比是.3:16.右图右图6为人的上肢图解，此

15、时手托着质量为为人的上肢图解，此时手托着质量为1千克的物体千克的物体,则肱二头肌收缩时所承受的力则肱二头肌收缩时所承受的力为（为（）A.小于小于9.8牛顿牛顿 B.大于大于9.8牛顿牛顿C.等于等于9.8牛顿牛顿 D.等于等于1千克千克B图6 7如图如图7所示所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在为一个杠杆。他的重心在A点点,重力为重力为500牛牛,那么他那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少将身体撑起，双手对地面的压力至少 。若。若他在他在1分钟内做了分钟内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为离均为0.4米，则他

16、的功率至少为瓦。米，则他的功率至少为瓦。图图7300牛牛608、如如图图所所示示，在在距距杠杠杆杆左左端端厘厘米米的的外外挂挂有有牛牛的的重重物物。要要使使杠杠杆杆平平衡衡，需需要要在在距距点点厘厘米米的的处处，至至少少加加牛牛的的力力，且力的方向为且力的方向为。已已知知：牛牛，厘厘米米，（）厘米厘米。）厘米厘米。求：求：F1 牛牛由150竖直向上竖直向上 9、如如图图所所示示，水水平平放放置置的的长长米米的的杠杠杆杆左左端端受受竖竖直直向向下下的的力力1牛牛，右右端端受受竖竖直直向向下下的的力力牛牛，为为了了使使杠杠杆杆平平衡衡，支支点点与与杠杠杆杆左左端的距离应为（端的距离应为（）。）。米

17、米 B米米 米米 米米C1010、图图1010为为锅锅炉炉保保险险阀阀门门，受受蒸蒸汽汽推推压压的的阀阀门门的的底底面面积积为为S=10S=10厘厘米米2 2，OA:AB=1:3OA:AB=1:3，若若锅锅炉炉能能承承受受的的最最大大压压强强是是6106105 5帕帕，则则在在B B处处应应挂多重的重物？挂多重的重物？F内内=PS=10 1010-4-4 6106105 5=600N=600N 由由OAF1=OF2得得答：答：在在B B处应挂处应挂125125牛的重物。牛的重物。F外外=PS=110510 10-4=100NF=F内内 F外外=500N11、如如图图所所示示，端端挂挂有有重重为

18、为的的物物体体，端端挂有重为挂有重为的物体，的物体，此此时时杠杠杆杆处处于于平平衡衡状状态态，现现将将、的的悬悬点点都都向向里里侧侧（支支点点）移移动动，且且移移动动的的距距离离相等，则杠杆将（相等，则杠杆将（）。）。杠杆仍平衡杠杆仍平衡 端下降端下降 端下降端下降 无法判断无法判断BOAG1=OB G2 OAOB G2G1左边=(OAL0)G1=OA G1 L0 G1 右边右边=(OBL0)G2=OB G2 L0 G2 =L0 G2 L0 G1=L0(G2 G1)G2G1 L0(G2 G1)014、一根粗细均匀的杠杆可绕中点、一根粗细均匀的杠杆可绕中点O自由转动，杠上挂自由转动，杠上挂有质量

19、不等的实心铁球有质量不等的实心铁球A和和B，此时杠杆平衡。现将两球，此时杠杆平衡。现将两球同时浸没于水中，则杠杆将（同时浸没于水中，则杠杆将（）A、仍平衡、仍平衡 B、左端下沉、左端下沉 C、右端下沉、右端下沉 D、无法确定、无法确定解解:GAL1=GBL2 AVgL1=BVgL2A=B Vg L1=Vg L2(AVg 水水Vg)L1(BVg 水水Vg)L2=AVg L1水水Vg L1BVg L2+水水Vg L2=水水Vg L2 水水Vg L1=0L1L2A17、有一根长为的均匀细棒，一部分浸入密度为、有一根长为的均匀细棒，一部分浸入密度为0的液体中，浸入部分长度为的液体中，浸入部分长度为b，另一端搁在容器壁，另一端搁在容器壁上，伸出容器壁的长度为上，伸出容器壁的长度为a，如图所示，则细棒的，如图所示，则细棒的密度密度等于（等于（）A、B、C、D、A同学们再见