洋思認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械初三科學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)n件

學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道什么是杠桿，它的平衡條件是什么?2、了解生活中常見(jiàn)的杠桿3、會(huì)用杠桿平衡條件解決實(shí)際問(wèn)題支點(diǎn)(o)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)動(dòng)力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力臂(L1)：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離(力的作用線：過(guò)力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線)在力的作用下能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒

一.杠桿：平衡狀態(tài)FGF=G靜止?fàn)顟B(tài)FfF=f勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)V杠桿的平衡水平靜止杠桿的平衡傾斜靜止杠桿的平衡勻速轉(zhuǎn)動(dòng)二杠桿的平衡條件1、杠桿平衡

當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，或作緩慢地勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們說(shuō)杠桿平衡了。2、調(diào)節(jié)杠桿平衡的方法左沉右旋右沉左旋思考與討論1.杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用?2.為什么在實(shí)驗(yàn)時(shí),要求杠桿在水平位置靜止呢?★作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡★因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出。研究杠桿平衡的條件平衡螺母實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件1提出問(wèn)題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？2猜想與假設(shè)：假設(shè)一：假設(shè)二：假設(shè)三：假設(shè)四：F1+L1=F2+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1

·L1=F2

·L2實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N(個(gè))動(dòng)力臂l1/cm(格)阻力F2/N(個(gè))阻力臂l2/cm(格)1

2

3

思考：F1L1與F2L2之間有什么樣的關(guān)系呢？動(dòng)力動(dòng)力臂(個(gè)格)阻力阻力臂(個(gè)格)1221233234623426226612121212二、杠桿的平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂杠桿平衡的條件F1×L1＝F2×L2或F1L1F2L2＝①當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力一定等于阻力嗎？

②什么情況下使用杠桿能夠產(chǎn)生巨大的力，使動(dòng)力大于阻力？

F1×L1＝F2×L2設(shè)動(dòng)力為F1，阻力為F２省力杠桿（動(dòng)力臂大于阻力臂）F2F1L1L2Oh2h1省力杠桿：Oh1＞h2省力、費(fèi)距離有何特點(diǎn)？省力杠桿雖然省力，但費(fèi)了距離oF1F2L1L2問(wèn)題:在用撬棒撬石頭時(shí)，通常會(huì)感到省力些,這到底是為什么呢?由上分析可知:杠桿平衡時(shí):又因?yàn)?L1>L2所以,F1<F2=F1L2F2L1省力杠桿省力杠桿利用杠桿是否一定能省力？這時(shí)杠桿是費(fèi)力杠桿設(shè)動(dòng)力為F1，阻力為F２我們需要用費(fèi)力杠桿嗎？它有什么好處？費(fèi)力杠桿（動(dòng)力臂小于阻力臂）F2F1L1L2O費(fèi)力杠桿：h2h1O費(fèi)力、省距離h1＜h2有何特點(diǎn)？費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿討論：既然是費(fèi)力杠桿，為什么還要使用呢？費(fèi)力杠桿雖然費(fèi)了力，但可以省距離F2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉

F2費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿（動(dòng)力臂等于阻力臂）F2F1L1L2O什么時(shí)候使用等臂杠桿呢？L2＝L1Ｆ2＝F1等臂杠桿∴F1=F2∵L1=L2等臂杠桿不省力，也不省距離省力杠桿要費(fèi)距離,所以不能省功.動(dòng)力做功時(shí),消耗的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(和內(nèi)能).

杠桿使用過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化省力杠桿能不能省功？動(dòng)力在做功過(guò)程中消耗的能量轉(zhuǎn)化成了什么形式的能？判斷方法：先畫出動(dòng)力臂和阻力臂，再比較動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)短，再判斷是哪種杠桿判斷根據(jù)：省力杠桿——?jiǎng)恿Ρ郏咀枇Ρ郏ㄇ税?、起子、鍘刀、手?dòng)抽水機(jī)）費(fèi)力杠桿——?jiǎng)恿Ρ郏甲枇Ρ郏p紉機(jī)踏腳板）等臂杠桿——?jiǎng)恿Ρ郏阶枇Ρ郏ㄌ炱剑?/p>

使用時(shí)哪些是省力杠桿？哪些費(fèi)力杠桿？Ol2F1F2l1F1F2l1l2Ol2l1F1F2O蘇州園林常用的剪刀（粗枝剪、細(xì)枝剪、整籬剪），根據(jù)杠桿的特點(diǎn)請(qǐng)指出它們的名稱：細(xì)枝剪整籬剪粗枝剪杠桿實(shí)例特點(diǎn)(動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系)省力還是費(fèi)力1.鍘刀2.羊角錘3.鐵鍬4.釣魚桿5.天平省力杠桿·F1F2L1L2∵L1>L2∴F1<F2L1F2L2OF1省力杠桿∵L1>L2∴F1<F2費(fèi)力杠桿·F1F2∵L1<L2∴F1>F2探究方案杠桿實(shí)例特點(diǎn)(動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系)省力還是費(fèi)力1.鍘刀L1＞L2省力2.羊角錘L1＞L2省力3.鐵鍬費(fèi)力

L1＜L24.釣魚桿費(fèi)力5.天平

L1＜L2

L1=L2不省力,也不費(fèi)力省力杠桿費(fèi)力杠桿給下列杠桿分類省力杠桿費(fèi)力杠桿

蹬縫紉機(jī)感到吃力，腳應(yīng)往前還是往后放好一些呢？ABCDEF費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿人體中的杠桿是省力還是費(fèi)力呢?費(fèi)力杠桿省力杠桿頭部的杠桿是抬頭費(fèi)力低頭省力討論：下列杠桿屬于哪一類杠桿？它們是什么杠桿？我國(guó)古代的杠桿杠桿在我國(guó)古代就有許多巧妙的應(yīng)用，如：我國(guó)古代的秤1.有一根杠桿，動(dòng)力為1000N，阻力為3000N，動(dòng)力臂為1.5m，求：它的阻力臂為多少？已知：F1＝1000NF2＝3000Nl1＝1.5m求：l2＝？解：根據(jù)杠桿的平衡條件：

F1l1＝F2l2

l2＝F1l1/F2=(1000N×1.5m)/3000N=0.5m答：它的阻力臂為0.5m.2.一根輕質(zhì)扁擔(dān)長(zhǎng)1.8m，前后兩端分別掛上重600N和200N的貨物，問(wèn)：人肩應(yīng)挑在離前端多遠(yuǎn)處才能使扁擔(dān)平衡？分析：人肩挑處是扁擔(dān)的支點(diǎn)O，前后兩貨物的重分別為動(dòng)力和阻力，要求的肩處離前端的距離是動(dòng)力臂。F1=G1＝600NF2=G2＝200NOl1l2L=1.8m已知：L=1.8mF1＝600N

F2＝200N求：l1=?解：根據(jù)L=l1＋l2＝1.8m得出

l2=1.8m－l1

根據(jù)杠桿的平衡條件：

F1l1＝F2l2

600N×l1＝200N×(1.8m－l1）解之得：l1=0.45m答：人肩應(yīng)挑在離前端0.45m處才能使扁擔(dān)平衡。P96例題：道釘橇有關(guān)尺寸如圖所示，若在A點(diǎn)豎直向下的作用200牛的力，道釘橇對(duì)道釘會(huì)產(chǎn)生多大的力？·F1F2OL1L21.2米6厘米如果這個(gè)力還不能將道釘拔出，在保持手的作用力大小和作用點(diǎn)不變的情況下采用什么方法可以增大道釘橇對(duì)道釘?shù)淖饔昧?？F1=Gl1在球上施加最小的力使球隊(duì)地面壓力剛好為零，求力的方向？紅顏色的箭頭表示最小力的方向10N20N圖中杠桿已經(jīng)平衡，若將重物分別往里移動(dòng)一格，則杠桿仍平衡嗎？左端下降

1.兩個(gè)力作用在杠桿兩端，是杠桿達(dá)到平衡時(shí)，正確的說(shuō)法是（）

A.這兩個(gè)力的大小一定相等；

B.這兩個(gè)力的力臂一定相等

C.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力較大；

D.力和力臂的乘積一樣大。D

2.如圖杠桿平衡，桿上每格的長(zhǎng)度相等，在杠桿A處掛4個(gè)均為10牛的鉤碼，這時(shí)B處的拉力F是（）。

A.30牛B.20牛C.40牛D.25牛ABFA

3.某人在右端處沿不同方向提起重物，畫出下圖中F1、F2、F3、F4對(duì)應(yīng)的力臂L1、L2、L3、L4，其中最小的力是

。F2F1F3F4F3

7．如圖所示,某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)?？蓪⑺暈橐粋€(gè)杠桿。他的重心在A點(diǎn),重力為500牛,那么他將身體撐起，雙手對(duì)地面的壓力至少＿＿＿。若他在1分鐘內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4米，則他的功率至少為＿＿＿瓦。

300牛603.判斷：動(dòng)力和阻力可以人為規(guī)定。（）4.把重為4N和12N的物體分別掛在杠桿的兩端,杠桿平衡時(shí),兩端的長(zhǎng)度之比是＿＿＿＿.5、各式各樣的剪刀都是一對(duì)杠桿．要剪開(kāi)較硬的物體，使用哪種剪刀最合適?

()A．?????B．????C．????D．√3:1B

10、如圖所示，用一根自重可以忽略不計(jì)的撬棒撬動(dòng)石塊。若撬棒C點(diǎn)受到石塊的壓力是1500牛，且AB=1.5米，BC=0.3米、CD=0.2米，則要撬動(dòng)該石塊所用的力應(yīng)不小于（）

A、500牛

B、300牛

C、200牛

D、150牛DGB

AFO如圖所示，用輕質(zhì)杠桿把重物勻速提升的過(guò)程中，力F方向始終跟杠桿垂直，那么力F的大?。ǎ〢.逐漸變小B.逐漸變大C.保持不變D.先變大后變小GA

5。一根杠桿AB長(zhǎng)1m，支點(diǎn)距B端0.4m，現(xiàn)如圖所示在A端掛一個(gè)重200N的物體G1，若要使杠桿平衡，則要在B端掛一多重的物體G2？

300N9。如圖，人體前臂可以視作杠桿，當(dāng)曲肘將手中重物舉起時(shí)，阻力臂大小將

（填“增大”或“減小”）減小14。如圖的杠桿，O為支點(diǎn)。若FAlA=FBlB，則此杠桿（）

A、一定靜止不動(dòng)B、一定轉(zhuǎn)動(dòng)

C、可能靜止不動(dòng)

D、以上情況都有可能B

15。如圖所示，質(zhì)量可以忽略不計(jì)的直桿OA長(zhǎng)為L(zhǎng)，它能繞光滑的固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，在桿上距O點(diǎn)L/3的B處掛一個(gè)重為150牛的物體，并在桿的A端作用豎直向上的力F，當(dāng)桿靜止時(shí)，F(xiàn)=

牛。若在力F作用下，使物體慢慢提高了0.1米，則力F所做的功為

焦。

501511,如圖的縫紉機(jī)踏板是杠桿，用腳踩踏板使用它工作時(shí)是（）

A、省力的

B、費(fèi)力的

C、既不省力也不費(fèi)力

D、可以省力也可以費(fèi)力B13.如圖，先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在A點(diǎn)掛兩個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼，欲使杠桿重新平衡，可在B點(diǎn)掛上同質(zhì)量的鉤碼個(gè)數(shù)為（）

A、1B、2C、3D、4C1、剪鐵皮用的剪刀2、天平3、拔釘子的羊角榔頭4、釣魚竿5、鑷