初中物理杠桿及應(yīng)用全課件

1、杠杠 桿桿n一人用手拔釘在木板上的一人用手拔釘在木板上的釘子，拔不動(dòng)釘子，拔不動(dòng)n提問：結(jié)合你生活中觀察，提問：結(jié)合你生活中觀察，誰能想辦法拔出釘子？誰能想辦法拔出釘子？（旁邊放了許多工具，例（旁邊放了許多工具，例如老虎鉗、螺絲刀、羊角如老虎鉗、螺絲刀、羊角錘、木塊等等）錘、木塊等等） 0 0拔圖釘拔圖釘.rmvb 1 1起子起子.swf 2 2羊角錘分析羊角錘分析觀察下列用具，思考：它們有什么觀察下列用具，思考：它們有什么共同特點(diǎn)？共同特點(diǎn)？總結(jié)特點(diǎn)：總結(jié)特點(diǎn)：是一根硬棒是一根硬棒在力的作用下能繞一固在力的作用下能繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿定義：杠桿定義：一根在一根在力力的作用的作用下可繞一

2、下可繞一固定點(diǎn)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)的硬硬棒，棒，叫做杠桿。叫做杠桿。生活中許多機(jī)械中都有杠桿，舉例：生活中許多機(jī)械中都有杠桿，舉例：（1 1剪刀剪刀 2 2釣魚釣魚 3 3蹺蹺板蹺蹺板 4 4生活中的各種杠桿生活中的各種杠桿）思考：杠桿一定要直的嗎？思考：杠桿一定要直的嗎？以螺絲刀為例，介紹有關(guān)杠桿的名詞術(shù)語以螺絲刀為例，介紹有關(guān)杠桿的名詞術(shù)語。 支點(diǎn)支點(diǎn)：杠桿繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)：杠桿繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn) O O 動(dòng)力動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 F1F1 阻力阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 F2F2動(dòng)力動(dòng)力和和阻力阻力都是杠桿受到的力，它們都是杠桿受到的力，它們的作用點(diǎn)都在杠桿上。有時(shí)動(dòng)力與

3、阻的作用點(diǎn)都在杠桿上。有時(shí)動(dòng)力與阻力分不清力分不清力臂力臂是從支點(diǎn)到力的作用是從支點(diǎn)到力的作用線線的垂直距離。的垂直距離。 動(dòng)力臂動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線線的垂直距離的垂直距離L1L1力的作用線力的作用線：過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線：過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線 阻力臂阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用：從支點(diǎn)到阻力作用線線的垂直距離的垂直距離L2L2o.AF1.BF2l2l1什么叫什么叫力臂力臂？從從支點(diǎn)支點(diǎn)到到力的作用線力的作用線的的垂直距離垂直距離。怎樣找力臂？怎樣找力臂？方法：方法：1.應(yīng)先找出支點(diǎn)的位置，應(yīng)先找出支點(diǎn)的位置，2.再沿動(dòng)力和阻力的作用方向畫出力的作用

4、線，再沿動(dòng)力和阻力的作用方向畫出力的作用線，3.然后從支點(diǎn)作這些力的作用線的垂線。然后從支點(diǎn)作這些力的作用線的垂線。這個(gè)垂線就是力臂。這個(gè)垂線就是力臂。力臂不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離力臂不一定在杠桿上，釣魚竿鑷子抽水機(jī)剪刀典型示例典型示例（南京市中考試題）（南京市中考試題）下圖是一種常見活塞式抽水機(jī)的示意下圖是一種常見活塞式抽水機(jī)的示意圖，在圖中畫出手柄所受動(dòng)力圖，在圖中畫出手柄所受動(dòng)力F F1 1的力臂和的力臂和阻力。阻力。F1F2ABOAF1F2BABF1F2畫出畫出杠桿杠桿上各力相應(yīng)的上各力相應(yīng)的力臂力臂O.O.研究杠桿的平衡條件研究杠桿的平衡條件(1)(1)杠桿的平衡杠桿的平衡是指杠桿

5、靜止不轉(zhuǎn)動(dòng)或杠桿勻速是指杠桿靜止不轉(zhuǎn)動(dòng)或杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)。今天研究杠桿的平衡是指杠桿在水平位置靜止不今天研究杠桿的平衡是指杠桿在水平位置靜止不動(dòng)的平衡。動(dòng)的平衡。答答: :使杠桿自身的重力作用線通過支點(diǎn)上，使杠桿自身的重力作用線通過支點(diǎn)上，這樣就抵消了杠桿自身的重力對杠桿平衡的這樣就抵消了杠桿自身的重力對杠桿平衡的影響影響提問：提問：步驟步驟1 1，為什么要調(diào)節(jié)杠桿兩端的，為什么要調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿在螺母使杠桿在水平位置水平位置平衡？平衡？步驟步驟2 2，為什么在杠桿兩邊掛上不同，為什么在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿在在水平位置水平位

6、置重新平衡？重新平衡？答答: :杠桿只有在水平位置平衡，量得支點(diǎn)到杠桿只有在水平位置平衡，量得支點(diǎn)到鉤碼的距離就是力臂，此時(shí)杠桿如果不水平，鉤碼的距離就是力臂，此時(shí)杠桿如果不水平，則支點(diǎn)到鉤碼的距離就不是力臂。從支點(diǎn)到則支點(diǎn)到鉤碼的距離就不是力臂。從支點(diǎn)到動(dòng)（阻）力作用線的距離，即力臂的長度，動(dòng)（阻）力作用線的距離，即力臂的長度，才可從杠桿上的刻度值直接讀出才可從杠桿上的刻度值直接讀出. .(2)(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯扛軛U的平衡條件。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯扛軛U的平衡條件。 填寫下列表格 1實(shí)驗(yàn)1 2實(shí)驗(yàn)2 3實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂 l1/cm動(dòng)力動(dòng)力臂 F1l1阻力F2/N 阻力臂 l2/cm

7、阻力阻力臂 F2l2123研究杠桿的平衡條件從上面的實(shí)驗(yàn)中可以得到如下的結(jié)論：討論：人和大象能不能玩蹺蹺板？討論：人和大象能不能玩蹺蹺板？若能，請估算蹺蹺板的力臂之比若能，請估算蹺蹺板的力臂之比大約是多少？大約是多少？杠桿的應(yīng)用：三種杠桿杠桿的應(yīng)用：三種杠桿省力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿人身上的杠桿：人身上的杠桿：F1F200用彈簧秤豎直向上拉杠桿一端的A點(diǎn)，如圖中a所示，杠桿平衡時(shí)，彈簧秤示數(shù)為Fa，凡若在A點(diǎn)斜向上拉，如圖中b所示，杠桿平衡時(shí)，彈簧秤示數(shù)為Fb，則Fa_Fb。（選：大于、小于、等于填）小于一根重100N的均勻直鐵棒放在水平地面上，抬起一端所需最小的力是 （ ）A50N B

8、75NC25N D100N 使用杠桿時(shí)，下列哪個(gè)說法是正確的？ （ ）A阻力越大，動(dòng)力一定越大B阻力臂越短，動(dòng)力臂一定越長C阻力一定時(shí),動(dòng)力臂與阻力臂之比越大，動(dòng)力一定越小D動(dòng)力臂和阻力臂一定是相互垂直的 下列哪些應(yīng)用屬于省力杠桿 （ ） A手握鋼筆寫字B汽水瓶起蓋器的使用C用筷子夾菜D用大掃帚掃地 ACB圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比（ ）A. F=G；B. F G；C. F G；D. 無法比較。如圖所示，杠桿掛上砝碼恰好平衡，每個(gè)砝碼質(zhì)量相同。在下列各種情況下杠桿還能保持平衡的是( )A左右砝碼各向支點(diǎn)移一格B左右砝碼各減少一個(gè)C左右砝碼各減少一半D左右

9、砝碼各增加二個(gè) CA AO OB BF FG GCP40圖10中的鐵皮剪刀、理發(fā)剪刀，它們的動(dòng)力臂和阻力臂的長短各不相同，試分析它們的特點(diǎn)。有一長1米，兩端分別掛重力為50N和225N的物體，那么支點(diǎn)應(yīng)該距重力為225N的物體多遠(yuǎn)，杠桿才能平衡？解；由F1 L1 =F2 L2 得： 50N(1m L2) =225NL2 得： L2 =0.29m如圖所示，如杠桿右端的鉤碼下面再加掛一個(gè)同樣的鉤碼，那么杠桿左端的鉤碼應(yīng)移動(dòng)多少距離，才能使杠桿重新平衡？ 在圖中，鍋爐保險(xiǎn)閥門S的截面積S=5cm2,鍋爐內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)的安全值是5105 Pa，OA長10cm，如果右端的錘重為50N，試問：（1）為了保證鍋

10、爐的安全使用，重錘應(yīng)掛在離支點(diǎn)O多遠(yuǎn)的地方？（2）若重錘懸掛處B點(diǎn)離O點(diǎn)的最大距離OB為30cm，為保證安全，重錘下最多能加掛多重的物體？下圖中各種類型的杠桿中，省距離的是： ( ) 一根粗細(xì)均勻的杠桿AB，在端A、B處分別作用豎直向下的力F1、F2時(shí)，杠桿在水平位置處于平衡。若使力F1、F2同時(shí)各減小2牛頓，則杠桿失去平衡，且A端上升，B端下降，由此可以判斷杠桿AB的支點(diǎn)位置。( )A在杠桿的中點(diǎn)B不在杠桿的中點(diǎn)，而靠近A端C不在杠桿的中點(diǎn)，而靠近B端D條件不足，無法判斷 AC如圖所示，力F1、F2、F3、F4分別先后作用在撬棍上剛好撬動(dòng)石頭，其中作用力最小的是（）AF1BF2CF3DF4B

11、L20生活中的剪刀生活中的剪刀: :動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，動(dòng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，動(dòng)力小于阻力，為省力杠桿。力小于阻力，為省力杠桿。道釘撬道釘撬縫紉機(jī)踏板托盤天平托盤天平動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，動(dòng)動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，動(dòng)力等于阻力，為等臂杠桿。力等于阻力，為等臂杠桿。動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，動(dòng)力大于阻力，為費(fèi)力杠桿。例題:據(jù)杭州日報(bào)報(bào)道，2001年6月22日在杭州動(dòng)物園，一位物理老師用一只彈簧測力計(jì)“稱”出了一頭大象的質(zhì)量。在“稱”象的過程中，他還動(dòng)用了吊車、鐵籠和10m長的槽鋼作為輔助工具。如不計(jì)槽鋼和鐵籠的物重，吊車的吊鉤固定處距系彈簧測力計(jì)一端的距離為9m，距系鐵籠處的距離為7cm，當(dāng)槽鋼處于水平狀態(tài)

12、時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為200N。試估算大象的質(zhì)量（g取10N/Kg)L1L2F1F2O古人對杠桿的應(yīng)用與研究n人們很早就會(huì)使人們很早就會(huì)使用杠桿了。三千用杠桿了。三千多年前，古埃及多年前，古埃及人修建金字塔，人修建金字塔，就是靠杠桿搬動(dòng)就是靠杠桿搬動(dòng)巨大石塊的。什巨大石塊的。什么情況下使用杠么情況下使用杠桿能夠得到巨大桿能夠得到巨大的力？的力？典型示例典型示例1 1： 如圖所示，輕質(zhì)杠桿一端因水平方向力如圖所示，輕質(zhì)杠桿一端因水平方向力F F作作用而被逐步抬起，在此過程中用而被逐步抬起，在此過程中F F的大小及力臂的大小及力臂變化是變化是 （ ） A A變大、變大變大、變大 B B變大、變小變大

13、、變小 C C變小、變大變小、變大 D D變小、變小變小、變小典型示例典型示例2 2： 如圖所示，小名同學(xué)覺得按住木棒的如圖所示，小名同學(xué)覺得按住木棒的力好大，好幸苦。你認(rèn)為他應(yīng)該怎樣改力好大，好幸苦。你認(rèn)為他應(yīng)該怎樣改變位置會(huì)舒服些？請講出你的理由。變位置會(huì)舒服些？請講出你的理由。答案：將肩膀向袋子靠近點(diǎn)，因?yàn)樽枇Υ鸢福簩⒓绨蛳虼涌拷c(diǎn)，因?yàn)樽枇Ρ蹨p小，動(dòng)力就會(huì)減小。臂減小，動(dòng)力就會(huì)減小。B典型示例典型示例3 3： 如圖所示如圖所示AOBAOB為輕質(zhì)杠桿，為輕質(zhì)杠桿，B B端掛重物端掛重物G G，A A端分端分別作用四個(gè)方向力時(shí)，杠桿都能在圖示位置平衡。別作用四個(gè)方向力時(shí)，杠桿都能在圖示位

14、置平衡。則四個(gè)力大小說法正確的是（則四個(gè)力大小說法正確的是（ ） A AF2F2最小最小 B BF4F4最小最小C CF1F1最小最小 D DF3F3最小最小D1（05臺(tái)州）臺(tái)州）下列屬于費(fèi)力杠桿的是（下列屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）2 2（0505溫州）如圖所示，在扶正被風(fēng)吹倒的樹木溫州）如圖所示，在扶正被風(fēng)吹倒的樹木時(shí)時(shí), ,下列措施中最合適的是（下列措施中最合適的是（ ） A A繩直接系在繩直接系在A A點(diǎn)點(diǎn) B B繩直接系在繩直接系在B B點(diǎn)點(diǎn)C C在在A A點(diǎn)墊上橡皮，再系上繩點(diǎn)墊上橡皮，再系上繩 D D在在B B點(diǎn)墊上橡皮點(diǎn)墊上橡皮, ,再系上繩再系上繩DC3（05北京）下列工具中，屬于

15、省力杠桿的是（北京）下列工具中，屬于省力杠桿的是（ ）A 瓶蓋起子瓶蓋起子 B 定滑輪定滑輪 C 天平天平 D 鑷子鑷子4 4、（、（0505福州福州八縣）如圖八縣）如圖1010所示的工具，在使用中所示的工具，在使用中屬于費(fèi)力杠桿的是（屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）AD5廣東廣東非課改區(qū)）下列事例屬于省力杠桿是（非課改區(qū)）下列事例屬于省力杠桿是（ ）A. 用鑷子換藥用鑷子換藥 B用筷子夾菜用筷子夾菜 C. 用大掃掃帚掃地用大掃掃帚掃地 D. 用鉗子截?cái)噼F絲用鉗子截?cái)噼F絲甲甲乙乙6 6（0505貴陽貴陽課改區(qū)）如圖課改區(qū)）如圖2 2所示的兩種剪刀，如所示的兩種剪刀，如果要用來剪鐵皮，應(yīng)選果要用來剪鐵皮，

16、應(yīng)選 種剪刀。在理發(fā)時(shí)種剪刀。在理發(fā)時(shí)應(yīng)選應(yīng)選 種剪刀。種剪刀。D甲甲乙乙3、如下圖，欲用最小的推力F，把一重力為G的均勻園柱體推上一個(gè)臺(tái)階，試在圖中畫出推力F。？ 2.小明同學(xué)做研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，在小明同學(xué)做研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，在表格內(nèi)計(jì)錄了相應(yīng)的數(shù)據(jù)，請你把表內(nèi)空格處填上恰當(dāng)?shù)臄?shù)表格內(nèi)計(jì)錄了相應(yīng)的數(shù)據(jù)，請你把表內(nèi)空格處填上恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可得出杠桿的平衡條件是根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可得出杠桿的平衡條件是是是: .實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)次次數(shù)數(shù)動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂（牛（牛厘米）厘米） 阻力阻力F2（牛）（牛） 阻力臂阻力臂L1（厘米）（厘米）動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂（牛（牛

17、厘米）厘米） 動(dòng)力臂動(dòng)力臂L1（厘米）（厘米） 動(dòng)力動(dòng)力F1（牛）（牛）1215105560320602動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂 =阻力阻力阻力臂阻力臂（F1l1= F2l2） 診斷檢測：診斷檢測：1.力臂是指力臂是指支點(diǎn)支點(diǎn)到到 的的距離距離.力的作用線力的作用線0.5 303.李明同學(xué)做李明同學(xué)做 “研究杠桿平衡條件研究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別三次調(diào)節(jié)杠實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別三次調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡以后記錄三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示：桿在水平位置平衡以后記錄三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)序號(hào) 動(dòng)力動(dòng)力F1（牛）（牛） 動(dòng)力臂動(dòng)力臂L1（米）（米） 阻力阻力F2（米）（米） 阻力臂阻力臂L2（米

18、）（米）（1）（2）（3）0.981.962.450.020.040.030.493.921.470.010.020.05這三組數(shù)據(jù)中這三組數(shù)據(jù)中,有一組是錯(cuò)誤的有一組是錯(cuò)誤的,請你判斷它的實(shí)驗(yàn)序號(hào)為請你判斷它的實(shí)驗(yàn)序號(hào)為（）（）例例1：圖中輕質(zhì)杠桿能否平衡，如：圖中輕質(zhì)杠桿能否平衡，如 不平衡，它將如何轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡，它將如何轉(zhuǎn)動(dòng)?F1F2l1l2分析：如分析：如 F1l1= F2l2 ,則杠桿平衡則杠桿平衡如如 F1l1F2l2 ,則杠桿不平衡則杠桿不平衡,將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)如如 F1l1 1時(shí)時(shí), 2端下沉端下沉 當(dāng)當(dāng) 2=1時(shí)時(shí), = 2仍平衡仍平衡 當(dāng)當(dāng) 2 1端下沉端下沉小結(jié)：此

19、類問題與兩物體的小結(jié)：此類問題與兩物體的質(zhì)量、體積質(zhì)量、體積無關(guān)無關(guān)，也與也與杠桿杠桿是否等臂是否等臂無關(guān)，放入同種液體中后無關(guān)，放入同種液體中后，都是都是密度密度大端下沉。大端下沉。練習(xí)練習(xí).1.如圖如圖,在等臂杠桿左、右在等臂杠桿左、右端分別掛端分別掛質(zhì)量相等質(zhì)量相等的實(shí)心鉛塊的實(shí)心鉛塊和鋁塊和鋁塊,杠桿處于平衡狀態(tài)杠桿處于平衡狀態(tài),若將鉛塊和鋁塊（若將鉛塊和鋁塊（鉛鉛 鋁鋁全部浸入水中，則全部浸入水中，則 ( )A.杠桿仍然平衡杠桿仍然平衡 B.杠桿左端下沉杠桿左端下沉C.杠桿右端下沉杠桿右端下沉 D.無法判斷無法判斷O鉛鉛鋁鋁B2. 如圖如圖,輕質(zhì)輕質(zhì) 杠桿兩端分別掛有杠桿兩端分別掛有

20、體積相同體積相同的物體的物體M和和N,杠桿恰好平衡時(shí)的杠桿恰好平衡時(shí)的AO:OB=3:1,若將若將M和和N 同同時(shí)浸沒在水中時(shí)浸沒在水中,則杠桿則杠桿B端將端將 ( ) A.下沉下沉 B.上升上升 C.不動(dòng)不動(dòng) D.無法判斷無法判斷AOABMN3.如圖所示定滑輪兩側(cè)繩端分別掛如圖所示定滑輪兩側(cè)繩端分別掛有鐵塊和銅塊有鐵塊和銅塊,并保持靜止不動(dòng)并保持靜止不動(dòng),現(xiàn)將現(xiàn)將它們分別浸沒在水中它們分別浸沒在水中,（）（）A.它們?nèi)员３朱o止它們?nèi)员３朱o止 B .銅塊下降銅塊下降,鐵塊上升鐵塊上升 C.銅快上升銅快上升,鐵塊下降鐵塊下降 D.無法判斷無法判斷鐵鐵銅銅4.甲、乙兩物體體積相等，它們的密度之比是甲、乙兩物體體積相等，它們的密度之比是：，將它們掛在杠桿支點(diǎn)的兩側(cè)杠桿平衡，如：，將它們掛在杠桿支點(diǎn)的兩側(cè)杠桿平衡，如果將甲、乙兩物體沒入水中，則杠桿（）果將甲、乙兩物體沒入水中，則杠桿（） A. 仍保持平衡仍保持平衡 B .不能平衡，掛物體甲的一側(cè)下沉不能平衡，掛物體甲的一側(cè)下沉 C.不能平衡，掛物體乙的一側(cè)下沉不能平衡，掛物體乙的一側(cè)下沉 無法確定無法確定5.如圖所示杠桿兩端分別掛如圖所示杠桿兩