初二物理《 杠杆》ppt课件.ppt

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1、第1节 杠 杆,生活中常见杠杆,提问：,1.2.3.,转轴,绕轴转动,硬棒,杠杆有什么共同的特征呢？,让我想一想?,杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动 的硬棒。,动力臂,阻力臂,动力,阻力,（阻力的作用线）,o,支点,杠杆“五要素”,（动力的作用线）,动力臂,阻力臂,动力,阻力,（阻力的作用线）,o,支点,（动力的作用线）,支 点(o)：杠杆绕着转动的点,支点可以 在两力之间也可以 在两力之外。,动 力(F1)：促使杠杆转动的力,杠杆“五要素”,动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离,阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离,(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线),动力臂,阻

2、力臂,动力,阻力,（阻力的作用线）,o,支点,（动力的作用线）,杠杆“五要素”,阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力,支点在两力之外,支点在两力之外,支点O,动力臂l,阻力臂l,动力,阻力2,力臂的作法（重点与难点）,1.找出支点O,2.沿力的方向作出力的作用线,3.从支点向力的作用线作垂线段，并标出符号。,一找支点 二画线（力的作用线）三定距离（力臂的长）,L1,L2,一找支点 二画线（力的作用线）三定距离（力臂的长）,o,F1,F2,L1,L2,o,F2,L2,L1,O,F1,F2,练习：什么是力臂？,2 杠杆是否都是直,回答：力臂是支点到力的作用线的 垂直距离。,思考讨论：,1 力臂是一定在

3、杠杆上吗？,3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但 作用方向改变，力臂是否改变？,答：不是,答：杠杆可以是直的，也可以是弯的,答：要改变,想一想?,1、找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。,2、,3、,请作出动力臂和阻力臂,方法：作力的作用线；从支点作力的作用线的垂线,4、,5画出图中各力的力臂：,6如图，均匀直棒OA可绕O点转动，请分别画出水平拉力和重力G的力臂,如果力的作用线过支点，力臂为多少？,探究杠杆的平衡条件,物体的平衡状态,杠杆的平衡状态,探究杠杆的平衡条件,猜想:,杠杆的平衡可能与哪些因素有关?,杠杆的平衡条件,物体的平衡条件,只与力的三要素有关,实验设计,杠杆、钩码、弹簧

4、测力计、铁架台,探究杠杆的平衡条件,器材:,测量的物理量:,力,力臂,A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？,讨论：,实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。,F1,F2,o,杠杆在什么条件下平衡？,探究,探究杠杆的平衡条件,在实验前,是否也要调节杠杆在水平位置平衡?为什么？,讨论：,实验前，使杠杆在水平位置平衡，为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。,四研究杠杆的平衡条件,实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在_位置平衡，这样做是 为了_.若发现杠杆左端低、右端高，这 时应将两端的螺母都向_移.支点通过杠杆的重心，这样做的目的是：_。实验中，我们

5、要测量的数据有：_。,从杠杆上方便地读出或测量出力臂,右,水平,使重力作用线通过支点，重力的力臂为0，不影响杠杆平衡条件,动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2,探究杠杆的平衡条件,实验步骤：,1.调节杠杆在水平位置平衡。,2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在竖直方向拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。,3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。,注意事项：1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。,杠杆平衡条件：,探究杠杆的平衡条件,动力动力臂

6、=阻力阻力臂,F1L1=F2L2,F1+L1 F2+L2,F1X L1=F2X L2,例：如图所示，在距杠杆20厘米的B处挂有600牛的重物。要使杠杆平衡，需要在距B处60厘米的A处至少加 牛的力，且方向为。解析：挂在B处的重物对杠杆的力为阻力，用F2表示，阻力臂L220厘米，作用在A点的力用F1表示，当竖直向上用力时，所用动力F1最小，此时，动力臂为L120厘米60厘米80厘米，如图所示。利用杠杆平衡条件，解：F1L1F2L2，F180厘米600牛20厘米,A,B,600牛,O,150,竖直向上,例题 假如大人重750N，小女孩重250N。大人离跷跷板的转轴0.5m时，小女孩应该坐在哪里才能

7、使跷跷板平衡？,已知：F2=750N,L2=0.5m，F1=250N,求：L1,例题 假如大人重750N，小女孩重250N。大人离跷跷板的转轴0.5m时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？,例题 假如大人重750N，小女孩重250N。大人离跷跷板的转轴0.5m时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？,例题 用一杠杆撬起一块重1000牛的石头，如果动力臂是150厘米，阻力臂是30厘米，那么要撬动这块石头，需用多大的力？,已知：F2=1000牛 l1=150厘米 l2=30厘米求：F1,答：撬动这块石头需用200牛的力,O,l1=9m,l2=7cm,F1=200N,F2,例题：,由F1l1F2l

8、2 得：,解：,=2.57104N,=2.57103kg=2.57t,杠杆的分类,三类杠杆：,若l1l2，则F1 F2,若l1=l2，则F1 F2,若l1l2，则F1 F2,小结：,判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小,杠杆要平衡，力乘力臂等。大力力臂小，小力力臂大。,L1L2F1F2(动力阻力),L1F2(动力阻力),L1=L2F1=F2(动力=阻力),小结：,判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小,F3,F2,F4,F1,哪个方向更省力？,F1,F2,F3,向什么方向最省力？,Try,如图所示，O为支点，在A点挂一个重物G，要使杠杆平衡，则在B点施加的最小力是（）,L

9、1,L2,L4,F1,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类：,等臂杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类：,省力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,生活物理社会,生活中的剪刀,思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？使用费力杠杆有什么好处？,当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。,阻力点,支点,用力点,理发剪,铁皮剪,通过对力点、重点、支点的分析，理发剪是费力杠杆，铁皮剪是省力杠杆。,1、如图所示，轻杆AO长L，可绕O转动。A端用绳子吊起，当一150N重物吊于AO上的B点,且AB=L/5，求绳

10、子所能承受的最大拉力？,O,B,A,2、有一重力不计，长2m的杠杆，左端挂50N的重物，右端挂150N的重物。若使杠杆在水平位置平衡，支点应离左端多远？,O,F1,F2,?,5、如图所示杠杆在水平位置平衡，如果两个球以相同的速度同时匀速向支点移动，杠杆还会平衡吗？,G,【例1】如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（）A大小不变 B由大变小 C先变大后变小 D先变小后变大,【例2】如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（）A大小不变B由小变大 C先变大后变

11、小D先变小后变大,【例3】如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（）A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,杠杆的动态分析,【变式1】.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。图中O为固定转轴，杆右侧的A端连接着石球，脚踏杆左侧B端可以使石球升高到P处，放开脚，石球会落下击打稻谷。若脚用力F，并且方向始终竖直向下，假定在石块从最低点升起到P处的过程中，每个位置杆都处于平衡状态，则（）A力F的大小始终不变B力F先变大后变小C力F和它的力臂的乘积始终不变D力F和它的力臂的乘积先变大

12、后变小,【变式2】如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端B点处挂一重物。MN是以A为圆心的弧线导轨，绳的一端系在杠杆的A点，另一端E可以在弧线形导轨上自由滑动，当绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动的过程中，杠杆始终水平，绳AE对杠杆拉力的变化情况是（）,O,M,N,E,B,A,A、先变大后变小 B、先变小后变大 C、一直变小 D、一直变大,B,2.杠杆偏转问题,已知AOBO，Fl，F2的大小及方向都不变，如将它们的作用点同时向支点O移动相同的距离，则杠杆将 AB端下沉 BA端下沉 C仍平衡 D无法判断,极限思想数学比较,在上题中，如果保持两个力的力臂不变，两个力F1，F2同时减少相同的力

13、，则杠杆将 AB端下沉 BA端下沉 C仍然平衡 D无法判断,【例1】如图所示，在一根长为1m，横截面积为6cm2、密度0.8103kg/m3的均匀木棒左端，挂一个重为16N的石块。问绳套O应在何处可以使木棒处于水平位置平衡？,3.状态方程问题,【例2】如图所示，将一个长方体的重物甲挂在杠杆的左端A点，一个人在杠杆支点右侧的B点通过滑环对杠杆施加了竖直向下的力F1，使杠杆在水平位置静止，已知OA：OB=4：1，F1的大小为100N。在重物下端加挂另一重物乙，仍然在B点通过滑环对杠杆施加竖直向下的力，大小为F2。当滑环向右移到C点，此时通过滑环对杠杆施加竖直向下的力为F3，F2和F3均能使杠杆在水平位置平衡。已知F2-F3=80N，且BC：OB=1：2。求：（1）重物甲的重力；（2）重物乙的重力。,重物甲的重力25N;重物乙的重力35N;,【例3】、如图所示，AB为一轻质的杠杆，O为杠杠AB的支点，杠杆A端挂一正方体金属块C，它的重力G=60N，密度=6103kg/m3，作用在杠杆B端的拉力F为30N时，杠杆AB水平平衡。已知OA：OB=4:5，求（1）杠杆A端对金属块C的拉力F A；（37.5N）（2）金属块C对地面的压强P；（2.25103Pa）（3）若将金属块C浸没在水中，为保证杠杆AB水平平衡，则作用在杠杆B端的拉力F是多少？（40N）,